Файл: Классификация и основные характеристики светофильтров.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 10
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ВВЕДЕНИЕ
Светофильтр – устройство, меняющее спектральный состав и энергию падающего на него оптического излучения (Рисунок. 1). Свойства поглощающих светофильтров зависят от физической толщины фильтра и количества красителя, присутствующего в стеклянной или желатиновой матрице.
Рисунок 1. Оптические светофильтры
Классификация и основные характеристики светофильтров.
Основная характеристика светофильтров – зависимость коэффициента пропускания от длины волны излучения (спектральная характеристика). Коэффициентом пропускания среды называется отношение потока излучения, прошедшего через среду, к потоку, упавшему на ее поверхность.
Действие светофильтра может быть основано на любом оптическом явлении, обладающем спектральной избирательностью, в том числе, и на явлении поглощения света.
Есть следующие классификации светофильтров:
-
Защитный. Предназначен для предохранения передней поверхности объектива от механических воздействий. Обычно эти фильтры обозначаются (N) — простое прозрачное осветлённое стекло. Дополнительную ценность защитным фильтрам придаёт многослойное просветление (MC, HMC, UMC и т. д.), а также водозащитное покрытие -
Градиентный. Выравнивает яркость окружения, затемняя или меняя цвет части изображения. Обычно служит для компенсации избыточной яркости неба и для получения различных художественных эффектов. -
Нейтральный. Служит для снижения эффективной светосилы объектива без изменения геометрической, а также для снижения эффективной светосилы объектива, не имеющего диафрагмы. Нейтральные фильтры бывают разной плотности.Самый светлый — Н-2x, или ND2. Цифра в названии означает долю света, которая через фильтр проходит (для ND2 доля равна 1/2, то есть, половина). Более тёмным будет ND4(Рисунок. 2), или Н-4x, обозначаемый так же НС8 (нейтральное стекло тип 8), затем ND8.Существуют также нейтральные фильтры с плавной регулировкой плотности. Конструктивно они представляют собой установленные в одной оправе два поляризационных фильтра, вращающиеся один относительно другого.
Рисунок. 2
-
Отражательный. Действие отражательных фильтров основано на спектральной зависимости отражения непрозрачного материала. Преимуществом отражательного фильтра перед абсорбционными является единственность участвующей в оптической системе поверхности и отсутствии хроматических аберраций, вносимых преломляющими прозрачными средами. -
Эффектные. Имеется множество фильтров, которые в процессе фотографирования производят различные световые эффекты на изображении. Например, светящиеся короны вокруг источников света или сверкающие в различных местах звёзды. Имеются различные цветные фильтры, которые изменяют цветовые переходы и соотношение цветов.
-
Туманные — создают эффект дымки, тумана. Понижают контраст и насыщенность цвета -
Диффузные (софт-фильтр) — снижают резкость. -
Радужные — образуют гало или радужное пятно дифракционного происхождения вокруг изображений точечных источников света. -
Цветные и многоцветные — изменяют цветовое решение окружения или её части
-
Теплозащитные. Избирательно поглощает или отражает инфракрасное излучение и пропускает с малыми потерями диапазон видимого света. Применяются в осветительной аппаратуре, в проекторах для защиты плёнки, а также при микрофотографии для защиты биологических объектов от нагревания. Ранее применялись слабо окрашенные голубые и зелёные абсорбционные фильтры
-
Дисперсные. Основаны на зависимости показателя преломления от длины волны. В сочетании с отражающими или интерференционными фильтрами, часто служат для создания расщепляющих оптических систем — дихроических призм. Находят применение в современных мультимедийных проекторах, где являются основным инструментом разделения светового потока мощной лампы накаливания на три спектральных диапазона. Применяются в качестве эффектных фильтров для получения радужных изображений.
Классификация светофильтров по принципу действия.
-
Абсорбционные. Обладают спектральной избирательностью, обусловленной различным поглощением различных участков спектра электромагнитного излучения. Наиболее массовые фильтры. Производятся на основе окрашенных оптических стёкол или органических веществ (например, из желатины).
-
Стеклянные фильтры отличаются стабильностью характеристик, высокой устойчивостью к температурным и иным воздействиям.
-
Пластмассовые фильтры находят применение благодаря намного большей лёгкости окраски и разнообразия получаемых свойств по сравнению со стеклянными. Они долговечнее желатиновых. -
Жидкостные светофильтры — сосуды со стеклянными стенками, заполненные растворами красителей. Используются редко, в основном в научных исследованиях, при наличии у используемого вещества уникальных характеристик.
-
Интерференционные. Отражает одну и пропускает другую часть спектра падающего излучения, благодаря явлению многолучевой интерференции в тонких диэлектрических плёнках. Также называется Дихроичный фильтр.