Что такое светофильтры: Светофильтр — это… Что такое Светофильтр?

Содержание

Светофильтр - это... Что такое Светофильтр?

Набор светофильтров.

Светофильтр в оптике, технике — оптическое устройство, которое служит для подавления (выделения) части спектра электромагнитного излучения.

Классификация по назначению

Светофильтры съёмочные

Различные съёмочные светофильтры

Светофильтр в фотографии и кинематографе, съёмочный светофильтр — оптическое устройство, которое служит для подавления, выделения или преобразования части светового потока, обычно части спектра.

  • Светофильтры воздействуют на световой поток, не ограничивая его апертуру или поле зрения, в отличие от апертурной диафрагмы, полевой диафрагмы.
  • Светофильтры предназначены для воздействия на основной световой поток от снимаемой сцены, в отличие от бленды, ограничивающей действие паразитного светового потока.
  • Светофильтры (кроме некоторых эффектных, призматических), в отличие от линз, не изменяют направления световых лучей в оптической системе.

Устанавливается на объектив оптических приборов или фотокамер. В фотографии светофильтры применяются для корректировки цвета, изменения яркости и контрастности фотографируемых объектов уже в процессе фотографирования. Светофильтры применяются также для воспроизводства различных цветовых и световых эффектов.

Крепление светофильтров к объективу осуществляется обычно резьбовым соединением, перед передней линзой объектива. Для сверхширокоугольных объективов из-за особенностей их оправы часто предусматривают крепление за задней линзой объектива. В проекционных и осветительных системах фильтры (особенно тепловые) часто устанавливаются между источником света и остальной оптической системой.

Крепление светофильтров к объективу, совмещённое со светозащитной блендой, называется компендиум.

Маркируются съёмочные светофильтры диаметром присоединительной резьбы, условным обозначением типа фильтра и необязательным указанием кратности экспозиции (1x — не требуется изменение экспозиции, 4x — требуется увеличение экспозиции на 2 ступени). Кратность фильтра зависит от спектрального состава света и от спектральной чувствительности фотоматериала. Например, светофильтр Ж-2x имеет кратность около 6 для изоортохроматических и 2 — для панхроматических материалов при спектральном составе света, близком к дневному освещению.

[1]

Защитный фильтр

Предназначен для предохранения передней поверхности объектива от механических воздействий. Обычно эти фильтры обозначаются (N) — простое прозрачное осветлённое стекло. Часто в этой роли используется ультрафиолетовый фильтр (UV — англ. UltraViolet). Защитные фильтры могут быть с водозащитным покрытием (WPC — англ. Water Proof Coat — водонепроницаемое покрытие).[2]

Нейтральный фильтр

Служит для снижения эффективной светосилы объектива без изменения геометрической, а также для снижения эффективной светосилы объектива, не имеющего диафрагмы.

Нейтральные фильтры бывают разной плотности, и это указано в названии. Самый светлый — ND2. Цифра в названии означает долю света, которая через фильтр проходит (для ND2 доля равна 1/2, то есть, половина). Более тёмным будет ND4, затем ND8, например. Если вы поставите несколько фильтров подряд, то, чтобы понять, что у вас получилось, надо перемножить цифры всех установленных фильтров. То есть, ND2+ND4=ND8. Однако, чтобы фотографировать с выдержкой в несколько секунд в солнечную погоду, вам понадобится ND1000 и больше.[3]

Существуют также нейтральные фильтры с плавной регулировкой плотности (variable range nd filter) от ND2 до ND400 и даже ND1000. Фактически это два поляризационных фильтра, вращающиеся один относительно другого.[4]

  • Солнечный фильтр — чрезвычайно плотный нейтральный фильтр, позволяющий без вреда для фотографа и фотоматериала снимать Солнце, ядерный взрыв и другие явления, значительно превышающие по яркости обычные предметы.
Градиентный фильтр

Выравнивает яркость сцены, притемняя или меняя цвет части изображения. Обычно служит для компенсации избыточной яркости неба и для получения различных художественных эффектов. Также применяется термин «Оттенённый светофильтр».

Спектральные (цветные)
  • Ультрафиолетовый фильтр (бесцветный фильтр) — предназначен для снижения воздействия ультрафиолетовой части спектра в горных, высотных и иных аналогичных условиях съёмки. Актуален только в случае, если объектив пропускает ультрафиолетовую часть спектра.
  • Инфракрасный фильтр — пропускает инфракрасную часть спектра, задерживая все остальные части спектра.
  • Корректирующие фильтры применяются в чёрно-белой фотографии; «жёлтый фильтр», «жёлто-зелёный фильтр», «оранжевый фильтр» и «красный фильтр» в разной степени демпфируют синюю часть спектра и делают изображение более контрастным. «Голубой фильтр» обладает противоположными свойствами.
  • Конверсионный фильтр — общее название группы фильтров, служащих для преобразования (конверсии) спектра
    • Для цветной фотографии применяются светофильтры всевозможных цветовых оттенков. Например, «красно-коричневые фильтры» и «синие фильтры» — для создания эффекта искусственного освещения при дневном свете, или эффекта дневного света — при искусственном освещении.
    • Флуоресцентный фильтр — специальный корректирующий светофильтр, приводящий освещение лампами дневного света к балансу, близкому к лампам накаливания.
    • Конверсионные фильтры для фотографирования при свете ламп накаливания на цветную фотоплёнку, предназначенную для солнечного освещения и наоборот.
  • Мозаичный фильтр — светофильтр, состоящий из большого числа элементов разных цветов, расположенных в определённом порядке. Применяется при получении пробного цветного отпечатка, по которому определяется комбинация корректирующих субтрактивных светофильтров
    [5]
    .

В цифровой фотографии цветные светофильтры используются реже, так как последующая обработка изображения на компьютере позволяет получить практически идентичные их применению результаты.

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. Изготавливаются:
    • Рефракционные. Простейший вариант — вазелин на стекле
    • Дифракционные. Большое количество тонких штрихов, нанесённых на стекло
  • Звёздные — превращают изображения точечных источников света и ярких бликов в «звёзды». Обычно используют явление дифракции. Обозначаются по числу лучей. Изготавливаются нанесением на стекло нескольких групп параллельных прямолинейных штрихов, создающих дифракционную картину. Число образуемых лучей всегда вдвое больше числа групп штрихов. Некоторые фильтры носят отдельные названия:
    • Солнечные — восьмилучевые
    • Астроиды — четырёхлучевые
  • Радужные — образуют гало или радужное пятно дифракционного происхождения вокруг изображений точечных источников света.
  • Цветные и многоцветные — изменяют цветовое решение снимаемой сцены или её части
  • Множительные призмы — создают дублированное изображение
  • Синтезированные голографические фильтры — голографическое изображение оптической системы является оптической системой. Однако помимо съёмки существующих оптических систем, можно рассчитать технически не реализуемую в веществе оптическую систему, после чего синтезировать голограмму такой системы и напечатать такую голограмму (например, отштамповать её на прозрачном пластике). Таким образом изготавливаются «коронные», «спиральные» фильтры, результатом применения которых является создание определённой формы (не реализуемой никакими другими фильтрами)вокруг изображений источников света. В строго математическом смысле, звёздные фильтры являются частным случаем синтезированных голографических.[6][7]
  • Поляризационные — см. ниже
Насадочные линзы

Из-за одинакового способа применения и закрепления на объективе к съёмочным светофильтрам часто относят насадочные линзы:

  • Полулинза — закреплённая в поворотной оправе половинка положительной линзы. Создаёт эффект различного расстояния наводки на резкость для частей кадра. Как правило, применяется в макросъёмке для получения резкого изображения двух различных участков кадра, при невозможности достичь диафграмированием необходимой глубины резко изображаемого пространства.
  • Макролинза — служит для макросъёмки, применяется в основном на аппаратах с несменной оптикой. Обозначается оптическая сила в диоптриях или фокусное расстояние.
  • Широкоугольный конвертер — насадка даёт эффект уменьшения фокусного расстояния.

Светофильтры методов цветовоспроизведения

Аддитивные фильтры

Аддитивные светофильтры (лат. additivus — прибавляемый) — цветоделительные зональные светофильтры, выделяющие из исходного светового потока белого света трёх пространственно разделённых (с помощью других оптических элементов) потоков: синего, зелёного и красного. Любые цвета в пределах цветового охвата системы этих трёх фильтров могут быть получены смешиванием этих трёх потоков в различных пропорциях. Это смешивание называется Аддитивный синтез цвета. Обычно применяются абсорбционные фильтры, а также комбинации из абсорбционных и интерфереционных, для получения высокой точности цветопередачи. Аддитивные светофильтры — важная деталь осветительных систем проекционных телевизионных систем. Применяются в кинокопировальной технике и в специальных фотоувеличителях для цветной печати. С развитием цифровой фотографии широко применяются в CCD матрицах.

Субтрактивные фильтры
Фотоувеличитель «УПА-601» и корректирующие светофильтры для субтрактивной печати. СССР, 1981 год.

В отличие от аддитивных фильтров, в которых первичными цветами являются красный, зелёный и синий, в субтрактивной модели (англ. subtractive лат. subtraho  — извлекаю) существуют три базовых цвета: жёлтый, пурпурный и голубой цвета (CMY). При «вычитании» пурпурного и голубого из нейтрального белого тона получается синий цвет; вычитание жёлтого и пурпурного дает красный цвет, вычитание жёлтого и голубого — зелёный. Одновременно наложение всех трёх субтрактивных цветов дает чёрный тон.

Для цветной фотопечати субтрактивным методом выпускались наборы корректирующих светофильтров (в наборе 33 шт, по 11 светофильтров жёлтого, пурпурного и голубого цвета). Плотность светофильтров каждого цвета — от 5 до 100 %. Корректирующие субтрактивные светофильтры в фотоувеличителе вводились в световой поток между лампой накаливания и негативом. О применении корректирующих светофильтров см. Фотопечать.

В конструкции цифровых фотоаппаратов

  • Зональные светофильтры для цветоделения. Являются частью массива цветных фильтров и обычно являются неотъемлемой частью матрицы.
  • АА-фильтр (англ. Antialiasing фильтр), называемый также «фильтр низких частот», «low-pass фильтр». Служит для устранения эффекта цветного муара, связанного с мозаичной структурой массива цветных фильтров. Обычно объединён с матрицей.
  • ИК-фильтр — интерференционный фильтр, необходимый для устранения влияния на изображение невидимой инфракрасной части спектра. Обычно располагается в непосредственной близости от матрицы.

Теплозащитные

Тепловой фильтр,теплофильтр — 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 (обозначение СЗС для выпускавшихся в СССР). Удешевление производства значительно более эффективных интерфереционных фильтров привело к их массовому применению.

Классификация светофильтров по принципу действия

Абсорбционные

(лат. absorbeo — поглощаю). 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.
  • Желатиновые фильтры, несмотря на большее разнообразие оптических характеристик, механически непрочны, быстро выцветают, и потому намного менее распространены, чем стеклянные.
  • 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.

Отражательные

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.

Поляризационные

Поляризационные фильтры для фотографии бывают двух типов: с круговой поляризацией и с линейной.

  • Линейная поляризация (Linear polarization). Линейные фильтры выполняют одну очень простую функцию — они пропускают только свет с поляризацией в одной плоскости. Фильтр можно поворачивать, выбирая плоскость, с поляризацией в которой свет будет проходить. То есть, на выходе линейного фильтра всегда линейно поляризованный свет. Это очень простые и недорогие фильтры, но для современных зеркальных камер они не подходят. Они отлично подойдут к древним неавтофокусным камерам без автоматического замера экспозиции, а также к компактным камерам.
  • Круговая поляризация (Circular polarization). Бытует ошибочное мнение, что фильтр с круговой поляризацией пропускает только свет, поляризованный по кругу. Однако, смысл кругового поляризационного фильтра в том, что из любой поляризации он делает круговую. Это означает, что такой фильтр подходит ко всем камерам, и старым в том числе, позволяет корректно определять экспозицию и не мешает автофокусу работать. Фильтр с круговой поляризацией сложнее линейного, поэтому дороже. С внешней стороны стоит обычный линейный фильтр, а с внутренней приклеена четвертьволновая пластинка, которая позволяет линейную поляризацию превращать в круговую.[8]

Дисперсные

(от лат. dispersio — рассеяние) основаны на зависимости показателя преломления от длины волны. В сочетании с отражающими и/или интерфереционными фильтрами, а также растром 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 по типу выделяемой части спектра

Узкополосные

Односторонние

Двухсторонние

Корректирующие

Корректирующие, которые частично поглощают свет в одних участках спектра и пропускают в других. Например, фильтр BG34 снижает интенсивность излучения вольфрамовой галогенной лампы в районе 600 нм, пропуская при этом все излучение в красной и синей областях, где чувствительность детектора ниже.

Классификация по конструктивному исполнению

Одиночные фильтры

Круглые фильтры в оправе с винтовым или байонетным креплением.

Системы фильтров

Компаундер (*компендиум) — держатель фильтров, основной характеристикой которого является размер вставляемого фильтра.
Фильтры, определяющей характеристикой которых является размер и форма:

  • Квадратная — вставляются в компендиум и центрируется по середине.
  • Прямоугольная : градиентные оттеняющие.
  • Круглая: поляризационные, реже как альтернатива квадратным.

Дополнительные элементы системы фильтров (бленды, переходные кольца и т. д.).

См. также

Примечания

Литература

  • Хеймен Р. Светофильтры (Rex Hayman. Filters)
  • Ярославский Л. П., Мерзляков Н. С. Методы цифровой голографии. — М.: «Наука», 1977.
  • Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е. А. Иофис. — М.: Советская Энциклопедия, 1981. — 447 с. — 100 000 экз.
  • Крис Вестон Фильтры в фотографии. Программные и оптические системы. — М.: «Арт-родник», 2010 г.

Ссылки

Светофильтр - это... Что такое Светофильтр?

Набор светофильтров.

Светофильтр в оптике, технике — оптическое устройство, которое служит для подавления (выделения) части спектра электромагнитного излучения.

Классификация по назначению

Светофильтры съёмочные

Различные съёмочные светофильтры

Светофильтр в фотографии и кинематографе, съёмочный светофильтр — оптическое устройство, которое служит для подавления, выделения или преобразования части светового потока, обычно части спектра.

  • Светофильтры воздействуют на световой поток, не ограничивая его апертуру или поле зрения, в отличие от апертурной диафрагмы, полевой диафрагмы.
  • Светофильтры предназначены для воздействия на основной световой поток от снимаемой сцены, в отличие от бленды, ограничивающей действие паразитного светового потока.
  • Светофильтры (кроме некоторых эффектных, призматических), в отличие от линз, не изменяют направления световых лучей в оптической системе.

Устанавливается на объектив оптических приборов или фотокамер. В фотографии светофильтры применяются для корректировки цвета, изменения яркости и контрастности фотографируемых объектов уже в процессе фотографирования. Светофильтры применяются также для воспроизводства различных цветовых и световых эффектов.

Крепление светофильтров к объективу осуществляется обычно резьбовым соединением, перед передней линзой объектива. Для сверхширокоугольных объективов из-за особенностей их оправы часто предусматривают крепление за задней линзой объектива. В проекционных и осветительных системах фильтры (особенно тепловые) часто устанавливаются между источником света и остальной оптической системой.

Крепление светофильтров к объективу, совмещённое со светозащитной блендой, называется компендиум.

Маркируются съёмочные светофильтры диаметром присоединительной резьбы, условным обозначением типа фильтра и необязательным указанием кратности экспозиции (1x — не требуется изменение экспозиции, 4x — требуется увеличение экспозиции на 2 ступени). Кратность фильтра зависит от спектрального состава света и от спектральной чувствительности фотоматериала. Например, светофильтр Ж-2x имеет кратность около 6 для изоортохроматических и 2 — для панхроматических материалов при спектральном составе света, близком к дневному освещению.[1]

Защитный фильтр

Предназначен для предохранения передней поверхности объектива от механических воздействий. Обычно эти фильтры обозначаются (N) — простое прозрачное осветлённое стекло. Часто в этой роли используется ультрафиолетовый фильтр (UV — англ. UltraViolet). Защитные фильтры могут быть с водозащитным покрытием (WPC — англ. Water Proof Coat — водонепроницаемое покрытие).[2]

Нейтральный фильтр

Служит для снижения эффективной светосилы объектива без изменения геометрической, а также для снижения эффективной светосилы объектива, не имеющего диафрагмы.

Нейтральные фильтры бывают разной плотности, и это указано в названии. Самый светлый — ND2. Цифра в названии означает долю света, которая через фильтр проходит (для ND2 доля равна 1/2, то есть, половина). Более тёмным будет ND4, затем ND8, например. Если вы поставите несколько фильтров подряд, то, чтобы понять, что у вас получилось, надо перемножить цифры всех установленных фильтров. То есть, ND2+ND4=ND8. Однако, чтобы фотографировать с выдержкой в несколько секунд в солнечную погоду, вам понадобится ND1000 и больше.[3]

Существуют также нейтральные фильтры с плавной регулировкой плотности (variable range nd filter) от ND2 до ND400 и даже ND1000. Фактически это два поляризационных фильтра, вращающиеся один относительно другого.[4]

  • Солнечный фильтр — чрезвычайно плотный нейтральный фильтр, позволяющий без вреда для фотографа и фотоматериала снимать Солнце, ядерный взрыв и другие явления, значительно превышающие по яркости обычные предметы.
Градиентный фильтр

Выравнивает яркость сцены, притемняя или меняя цвет части изображения. Обычно служит для компенсации избыточной яркости неба и для получения различных художественных эффектов. Также применяется термин «Оттенённый светофильтр».

Спектральные (цветные)
  • Ультрафиолетовый фильтр (бесцветный фильтр) — предназначен для снижения воздействия ультрафиолетовой части спектра в горных, высотных и иных аналогичных условиях съёмки. Актуален только в случае, если объектив пропускает ультрафиолетовую часть спектра.
  • Инфракрасный фильтр — пропускает инфракрасную часть спектра, задерживая все остальные части спектра.
  • Корректирующие фильтры применяются в чёрно-белой фотографии; «жёлтый фильтр», «жёлто-зелёный фильтр», «оранжевый фильтр» и «красный фильтр» в разной степени демпфируют синюю часть спектра и делают изображение более контрастным. «Голубой фильтр» обладает противоположными свойствами.
  • Конверсионный фильтр — общее название группы фильтров, служащих для преобразования (конверсии) спектра
    • Для цветной фотографии применяются светофильтры всевозможных цветовых оттенков. Например, «красно-коричневые фильтры» и «синие фильтры» — для создания эффекта искусственного освещения при дневном свете, или эффекта дневного света — при искусственном освещении.
    • Флуоресцентный фильтр — специальный корректирующий светофильтр, приводящий освещение лампами дневного света к балансу, близкому к лампам накаливания.
    • Конверсионные фильтры для фотографирования при свете ламп накаливания на цветную фотоплёнку, предназначенную для солнечного освещения и наоборот.
  • Мозаичный фильтр — светофильтр, состоящий из большого числа элементов разных цветов, расположенных в определённом порядке. Применяется при получении пробного цветного отпечатка, по которому определяется комбинация корректирующих субтрактивных светофильтров[5].

В цифровой фотографии цветные светофильтры используются реже, так как последующая обработка изображения на компьютере позволяет получить практически идентичные их применению результаты.

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. Изготавливаются:
    • Рефракционные. Простейший вариант — вазелин на стекле
    • Дифракционные. Большое количество тонких штрихов, нанесённых на стекло
  • Звёздные — превращают изображения точечных источников света и ярких бликов в «звёзды». Обычно используют явление дифракции. Обозначаются по числу лучей. Изготавливаются нанесением на стекло нескольких групп параллельных прямолинейных штрихов, создающих дифракционную картину. Число образуемых лучей всегда вдвое больше числа групп штрихов. Некоторые фильтры носят отдельные названия:
    • Солнечные — восьмилучевые
    • Астроиды — четырёхлучевые
  • Радужные — образуют гало или радужное пятно дифракционного происхождения вокруг изображений точечных источников света.
  • Цветные и многоцветные — изменяют цветовое решение снимаемой сцены или её части
  • Множительные призмы — создают дублированное изображение
  • Синтезированные голографические фильтры — голографическое изображение оптической системы является оптической системой. Однако помимо съёмки существующих оптических систем, можно рассчитать технически не реализуемую в веществе оптическую систему, после чего синтезировать голограмму такой системы и напечатать такую голограмму (например, отштамповать её на прозрачном пластике). Таким образом изготавливаются «коронные», «спиральные» фильтры, результатом применения которых является создание определённой формы (не реализуемой никакими другими фильтрами)вокруг изображений источников света. В строго математическом смысле, звёздные фильтры являются частным случаем синтезированных голографических.[6][7]
  • Поляризационные — см. ниже
Насадочные линзы

Из-за одинакового способа применения и закрепления на объективе к съёмочным светофильтрам часто относят насадочные линзы:

  • Полулинза — закреплённая в поворотной оправе половинка положительной линзы. Создаёт эффект различного расстояния наводки на резкость для частей кадра. Как правило, применяется в макросъёмке для получения резкого изображения двух различных участков кадра, при невозможности достичь диафграмированием необходимой глубины резко изображаемого пространства.
  • Макролинза — служит для макросъёмки, применяется в основном на аппаратах с несменной оптикой. Обозначается оптическая сила в диоптриях или фокусное расстояние.
  • Широкоугольный конвертер — насадка даёт эффект уменьшения фокусного расстояния.

Светофильтры методов цветовоспроизведения

Аддитивные фильтры

Аддитивные светофильтры (лат. additivus — прибавляемый) — цветоделительные зональные светофильтры, выделяющие из исходного светового потока белого света трёх пространственно разделённых (с помощью других оптических элементов) потоков: синего, зелёного и красного. Любые цвета в пределах цветового охвата системы этих трёх фильтров могут быть получены смешиванием этих трёх потоков в различных пропорциях. Это смешивание называется Аддитивный синтез цвета. Обычно применяются абсорбционные фильтры, а также комбинации из абсорбционных и интерфереционных, для получения высокой точности цветопередачи. Аддитивные светофильтры — важная деталь осветительных систем проекционных телевизионных систем. Применяются в кинокопировальной технике и в специальных фотоувеличителях для цветной печати. С развитием цифровой фотографии широко применяются в CCD матрицах.

Субтрактивные фильтры
Фотоувеличитель «УПА-601» и корректирующие светофильтры для субтрактивной печати. СССР, 1981 год.

В отличие от аддитивных фильтров, в которых первичными цветами являются красный, зелёный и синий, в субтрактивной модели (англ. subtractive лат. subtraho  — извлекаю) существуют три базовых цвета: жёлтый, пурпурный и голубой цвета (CMY). При «вычитании» пурпурного и голубого из нейтрального белого тона получается синий цвет; вычитание жёлтого и пурпурного дает красный цвет, вычитание жёлтого и голубого — зелёный. Одновременно наложение всех трёх субтрактивных цветов дает чёрный тон.

Для цветной фотопечати субтрактивным методом выпускались наборы корректирующих светофильтров (в наборе 33 шт, по 11 светофильтров жёлтого, пурпурного и голубого цвета). Плотность светофильтров каждого цвета — от 5 до 100 %. Корректирующие субтрактивные светофильтры в фотоувеличителе вводились в световой поток между лампой накаливания и негативом. О применении корректирующих светофильтров см. Фотопечать.

В конструкции цифровых фотоаппаратов

  • Зональные светофильтры для цветоделения. Являются частью массива цветных фильтров и обычно являются неотъемлемой частью матрицы.
  • АА-фильтр (англ. Antialiasing фильтр), называемый также «фильтр низких частот», «low-pass фильтр». Служит для устранения эффекта цветного муара, связанного с мозаичной структурой массива цветных фильтров. Обычно объединён с матрицей.
  • ИК-фильтр — интерференционный фильтр, необходимый для устранения влияния на изображение невидимой инфракрасной части спектра. Обычно располагается в непосредственной близости от матрицы.

Теплозащитные

Тепловой фильтр,теплофильтр — 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 (обозначение СЗС для выпускавшихся в СССР). Удешевление производства значительно более эффективных интерфереционных фильтров привело к их массовому применению.

Классификация светофильтров по принципу действия

Абсорбционные

(лат. absorbeo — поглощаю). 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.
  • Желатиновые фильтры, несмотря на большее разнообразие оптических характеристик, механически непрочны, быстро выцветают, и потому намного менее распространены, чем стеклянные.
  • 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.

Отражательные

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.

Поляризационные

Поляризационные фильтры для фотографии бывают двух типов: с круговой поляризацией и с линейной.

  • Линейная поляризация (Linear polarization). Линейные фильтры выполняют одну очень простую функцию — они пропускают только свет с поляризацией в одной плоскости. Фильтр можно поворачивать, выбирая плоскость, с поляризацией в которой свет будет проходить. То есть, на выходе линейного фильтра всегда линейно поляризованный свет. Это очень простые и недорогие фильтры, но для современных зеркальных камер они не подходят. Они отлично подойдут к древним неавтофокусным камерам без автоматического замера экспозиции, а также к компактным камерам.
  • Круговая поляризация (Circular polarization). Бытует ошибочное мнение, что фильтр с круговой поляризацией пропускает только свет, поляризованный по кругу. Однако, смысл кругового поляризационного фильтра в том, что из любой поляризации он делает круговую. Это означает, что такой фильтр подходит ко всем камерам, и старым в том числе, позволяет корректно определять экспозицию и не мешает автофокусу работать. Фильтр с круговой поляризацией сложнее линейного, поэтому дороже. С внешней стороны стоит обычный линейный фильтр, а с внутренней приклеена четвертьволновая пластинка, которая позволяет линейную поляризацию превращать в круговую.[8]

Дисперсные

(от лат. dispersio — рассеяние) основаны на зависимости показателя преломления от длины волны. В сочетании с отражающими и/или интерфереционными фильтрами, а также растром 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 по типу выделяемой части спектра

Узкополосные

Односторонние

Двухсторонние

Корректирующие

Корректирующие, которые частично поглощают свет в одних участках спектра и пропускают в других. Например, фильтр BG34 снижает интенсивность излучения вольфрамовой галогенной лампы в районе 600 нм, пропуская при этом все излучение в красной и синей областях, где чувствительность детектора ниже.

Классификация по конструктивному исполнению

Одиночные фильтры

Круглые фильтры в оправе с винтовым или байонетным креплением.

Системы фильтров

Компаундер (*компендиум) — держатель фильтров, основной характеристикой которого является размер вставляемого фильтра.
Фильтры, определяющей характеристикой которых является размер и форма:

  • Квадратная — вставляются в компендиум и центрируется по середине.
  • Прямоугольная : градиентные оттеняющие.
  • Круглая: поляризационные, реже как альтернатива квадратным.

Дополнительные элементы системы фильтров (бленды, переходные кольца и т. д.).

См. также

Примечания

Литература

  • Хеймен Р. Светофильтры (Rex Hayman. Filters)
  • Ярославский Л. П., Мерзляков Н. С. Методы цифровой голографии. — М.: «Наука», 1977.
  • Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е. А. Иофис. — М.: Советская Энциклопедия, 1981. — 447 с. — 100 000 экз.
  • Крис Вестон Фильтры в фотографии. Программные и оптические системы. — М.: «Арт-родник», 2010 г.

Ссылки

СВЕТОФИЛЬТРЫ - это... Что такое СВЕТОФИЛЬТРЫ?

  • СВЕТОФИЛЬТРЫ — оптические устройства для изменения спектрального состава света. Действие светофильтров основано на различных оптических явлениях: поглощении, отражении, интерференции света и др. Применяются в экспериментальной физике, фотографии, в светотехнике …   Большой Энциклопедический словарь

  • светофильтры — оптические устройства для изменения спектрального состава света. Действие светофильтров основано на различных оптических явлениях: поглощении, отражении, интерференции света и др. Применяются в экспериментальной физике, фотографии, светотехнике… …   Энциклопедический словарь

  • СВЕТОФИЛЬТРЫ — оптич. устройства для изменения спектрального состава света. Действие С. осн. на разл. оптич. явлениях: поглощении, отражении, интерференции света и др. Применяются в эксперим. физике, фотографии, светотехнике и др …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Светофильтры —    оптические устройства для изменения спектрального состава света. Действие С. основано на различных оптических явлениях: поглощении, отражении, интерференции света и др. Применяются в судебно оперативной и судебно иссле довательской… …   Криминалистическая энциклопедия

  • Цветоделительные светофильтры — красный, зеленый, синий и желто коричневый светофильтры, которые используются при цветоделении …   Реклама и полиграфия

  • очки-светофильтры — очки светофильтры, очков светофильтров …   Орфографический словарь-справочник

  • очки-светофильтры — сущ., кол во синонимов: 1 • очки (29) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • очки-светофильтры для защиты от воздействия излучений — rus очки светофильтры (мн) для защиты от воздействия излучений eng absorptive glass (protective filter against optical radiation), filter lens fra verre (m) teinté, lentille (f) teintée deu Augenschutz Filterglas (n) spa filtro (m) de protección …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

  • ГОСТ Р ЕН 379-2011: Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты глаз и лица при сварке и аналогичных процессах. Автоматические сварочные светофильтры. Общие технические условия — Терминология ГОСТ Р ЕН 379 2011: Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты глаз и лица при сварке и аналогичных процессах. Автоматические сварочные светофильтры. Общие технические условия: 3.1 автоматический сварочный… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Субтрактивные светофильтры — (англ. subtractive, от лат. subtraho извлекаю)         один из классов селективных абсорбционных Светофильтров; окрашенные среды (стекла, плёнки, слои жидкости), избирательно поглощающие лучи какой либо одной части видимого спектра. Цвет С. с.… …   Большая советская энциклопедия

  • Светофильтры для объективов.

    Поделиться статьёй:

    Все, что изменяет картинку, задерживает определенный тип лучей, подаваемых на матрицу фотоаппарата, можно назвать фильтром. Большинство фотографов пренебрегают их использованием, полагаясь полностью на графические  редакторы.

    По своей сути, светофильтр – это пленка, которая помещается перед объективом, с целью защитить стекло или изменить картину. В связи с этим, есть полностью прозрачные варианты (для защиты), а есть цветные, оснащенные дифракционным покрытием, либо с определенной поверхностью.

    Использование светофильтров позволяет фотографу значительно расширить функциональные возможности камеры, добавить интересные эффекты, снизить степень воздействия яркого света и так далее. Существуют несколько простых правил применения светофильтров:

    • Применять модели только высокого качества, так как это сильно влияет на готовый снимок;

      Использовать только 1 светофильтр одновременно, чтобы избежать искажений;

      Бережно относится к фильтрам и правильно их хранить, чтобы избежать повреждений и микроцарапин на поверхности;

      Подбирать варианты крепления, которые подходят для вашей камеры;

      Тестировать каждый фильтр до работы, чтобы знать все нюансы и применять эффекты по назначению.

     

    Для того чтобы определить, какой фильтр нужно приобрести, следует узнать, какие вообще бывают варианты. Начинающему фотографу можно разобраться в тонкостях, поэтому можно приобрести один, попробовать его, затем другой и так далее.

    Какие бывают светофильтры?

    Если делить светофильтры по назначению, то можно назвать 14 основных групп: защищающие стекло объектива от механических воздействий, нейтральные, задерживающие ультрафиолет, поляризационные и отдельной категорией выделяют фильтры, которые изменяют цветовую гамму, или делают акцент на каком-то эффекте.

    • Защитные светофильтры чаще всего выпускаются из абсолютно прозрачного, так называемого clear стекла. Их главная функция – это защита объектива от пыли, грязи, влаги и ударов. Их пропускная способность стремится к 100%, что позволяет говорить об отсутствии влияния на изображение. Они навинчиваются на резьбу и подбираются, исходя из модели объектива. Отличный вариант для съемки на улице, на свадьбах и банкетах, в экстремальных условиях.

     

    • Нейтральные серые используют для снижения интенсивности светового потока, который направлен на объектив, что позволяет избежать пересвеченых снимков без потери во всех спектрах. Обозначаются они буквами ND и могут быть разной кратности, тогда эффект затемнения будет усилен. Высокий показатель может применяться для выделения на фотографии неподвижных и размытия движущихся объектов. Таким образом еще можно снимать фонтаны и водопады и другие пейзажи, чтобы не получалось неприятное ощущение неестественной воды. Существуют градиентные нейтральные серые светофильтры, когда одна половина окрашена, а вторая нет (бесцветная). Оттененные фильтры имеют постепенный переход между темным и светлым участками, а полуфильтры – резкие границы. Обычно их используют для снижения яркости неба без искажения остального пейзажа.

    • Ультрафиолетовые (UV). Такие светофильтры снижает пропускание ультрафиолета на линзу, тем самым убирается сильный голубой оттенок. Современная фототехника уже снабжается такими фильтрами, поэтому их использование дополнительно не всегда целесообразно. Одним из побочных эффектов можно считать повышение контрастности.

      Поляризационные светофильтры – самые популярные среди фотографов. Они значительно улучшают качество снимка, снижая интенсивность отраженного света. Это приводит к повышению контрастности и снижению яркости бликов от воды. Такие фильтры отлично подходят для съемки в солнечный день, когда есть вероятность получить пересвеченный снимок. Существуют модели с разной степенью поляризации. Маркируются они буквами PL и C-PL, обычный и циркуляционный поляризационный фильтр, соответственно. Светофильтры с поляризацией позволяют усилить насыщенность цвета, но снижают количество света, попадаемого на матрицу, что чревато нечеткими снимками при недостаточном освещении. При съемке с PL-фильтром на природе нужно следить за положением света, относительно объектива. Максимальный эффект достигается при 90 градусах между прямыми лучами и осью объектива, то есть солнце находится сбоку от фотографа. А если нужно снимать без бликов и отражений, то угол должен быть 30-45 градусов.

     

    • Скайлайт (Skylight) имеет слабый розовый оттенок и предназначен для снижения цветовой температуры неба. Эффект получается следующий: снижается голубизна снимка, и изображение получается теплее. Маркировка на этих фильтрах – 1А и 1В, они имеют очень низкую оптическую плотность.

      Цветовые фильтры окрашены в разные цвета, что позволяет выделить на снимке одни оттенки и приглушить другие. Есть одноцветные, градиентные (переход от цвета к прозрачному), двухцветные, трехцветные и так далее. Такие светофильтры используются гораздо реже других, потому что они узконаправленные и имеют только 1 эффект.

      Туманные светофильтры сглаживают детали, придают снимкам эффект тумана. Это достигается нанесением точек на поверхность фильтра, они рассеивают свет и получается эффект мглы. Не подходит для портретной съемки.

    • Для черно-белой фотографии, их еще называют фильтры для правильной передачи тонов. Зеленый и желто-зеленый светофильтр для черно-белой фотографии позволит усилить четкость некоторых цветов, за счет увеличения или уменьшения чувствительности матрицы к синему и зеленому спектрам. Сюда еще можно отнести фильтры для управления контрастов, которые позволяют выделить каждый цвет на черно-белой фотографии. Иногда бывает так, что разные цвета передаются одинаковым серым, что на снимке выглядит, как сплошное пятно.

      Лучевые, variocross и дифракционные – принцип этих фильтров похож, меняется только методика нанесения линий. За счет микроскопической сетки попадающий свет разделяется на звездочки.

    Лучевые имеют 2 группы линий, вытравленных параллельно, таким образом получается 4 луча. С 3-мя группами линий – источник света имеет 6 лучей, с 4-мя – 8 лучей, соответственно. Variocross имеет такой же принцип, но пленки 2,они могут перемещаться относительно друг друга, точка имеет 4 луча, но можно менять углы между ними.

    • Дифракционный фильтр тоже имеет вытравленные линии, но расположены они очень часто, тем самым разбивая попадающий свет, а на изображении каждый источник дополняется радугой.

    • Специальные насадки. Придают мягкий фокус за счет скрадывания излишних деталей. Снимок получается более теплым и нерезким. Такая функция имеется у дорогих портретных объективов, которые накладывают два изображения друг на друга – резкое и нерезкое. И за счет разницы получается такой эффект. В сочетании с игрой теней при активном свете могут получаться настоящие шедевры. Если переборщить со светом или с настройками, то можно увидеть на выходе нерезкий расплывчатый контур, смазанные детали. Поэтому такой светофильтр требует опыта и подробного изучения.

     

    • Коррекционные фильтры меняют цветовую температуру (теплые и холодные), а также баланс белого. Они изменяют настроение кадра, снижают яркость одних цветов, усиливают другие. Они широко применяются фотографами в любых жанрах съемки. Бывают желто-розовые, розово-коричневые, синие, янтарные и отличаются не только цветом, но и плотностью.

     

    Инфракрасные настроены на излучения от 700 нм, что позволяет получать более четкие и контрастные снимки в необычных цветовых сочетаниях – голубое становится черным, зеленый цвет – белый.

    • Эффектные фильтры. Это soft-spot, central-spot, misty-spot и color-spot. В основе их действия лежит разность плотности центрального участка и периферии стекла. В центре имеется круглый плоскопараллельный участок прозрачного стекла, или отверстие. Cetral-spot – выводит края изображения из резкости, делая акцент на центральной части. Soft-spot имеет эффект тумана по краям, оставляя центральную часть неизменной. Misty-spot искажают периферию, путем изменения или размытия. Например, модель Windmill «скручивает» края снимка по спирали. Color-spot окрашивает часть снимка, в центре находится отверстие или прозрачный участок.

      Полулинза. Как видно из названия, она имеет крепление, в которой вращается половина линзы, изменяя часть изображения. Можно получать весьма интересные художественные эффекты, играя на резкости и контрасте объектов, особенно в пейзажной съемке.

     


    Материал для изготовления светофильтров

    Для создания светофильтров для объективов применяют материал высокого качества, так как от этого зависит вся работа камеры. Основные материалы – оптическое стекло, специальные полимерные материалы, или пластмассы и желатиновую пленку. По качеству и оптическим свойствам лидируют стеклянные, они служат дольше, достаточно простые в уходе и хранении, но они и самые дорогие. Пластиковые более хрупкие, их поверхность более нежная, портятся они гораздо чаще и быстрее, но значительно дешевле стеклянных моделей.

    Крепление светофильтров

    Способов крепления всего 2 – навинчивание круглых фильтров на объектив и установка прямоугольных моделей в специальный держатель – компедиум. Первые нужно подбирать под модель объектива и его резьбу, бывают 46, 49, 52, 55 и так далее, до 77 мм. А вот компедиум – более универсальный вариант, в него можно поставить до 3 фильтров одновременно.

    Хранение и уход за светофильтрами

    Есть несколько важных правила, которые помогут вам использовать свои светофильтры долгие годы:

    • Они боятся долгого воздействия солнечного света, поэтому их нужно доставать непосредственно перед съемкой и сразу после нее убирать в защитный чехол;

      Брать фильтры можно только за крепление, пальцы повреждать поверхность и могут оставить отпечатки, что сильно скажется на качестве снимка;

      Уход за стеклянными моделями нужно осуществлять специальными приспособлениями – грушей для сдувания пыли, мягкой кисточкой, жидкости для ухода за оптикой, пластиковые портятся от механических воздействий и плохо реагируют на протирания;

      Нужно иметь специальные устройства для хранения – коробочки или футляры, это неудобно и занимает много места, но бережно сохраняет фильтры.


    Как выбрать светофильтр?

    Когда фотограф начинает собирать свой походный чемоданчик, встает вопрос, какие светофильтры необходимы, а без каких можно первое время обойтись. По большому счету, обойтись можно и вообще без них, но для качества получаемых изображений следует запастись базовым набором:

     

    • Нейтральный серый нужен для съемок в движении, на природе, для портретов при ярком свете и так далее. Незаменимый аксессуар для любого фотографа;

      Остальные фильтры – по желанию, достигать определенных эффектов можно и другими способами и на первое время хватит работы с первыми 3 видами, а потом уже можно постепенно подкупать и специализированные.

    Для чего их используют?

    Подводя итоги статьи, можно вынести важные моменты при использовании светофильтров. Фотографы используют их для получения эффектов, которых невозможно достичь только возможностями камеры и графических редакторов. Сочетания и комбинации эффектов создают бесконечное множество вариаций изображений одного и того же объекта. Поэтому опыт работы со светофильтрами – это показатель профессионализма фотографа. Благодаря большому выбору светофильтров. снимать стало возможно практически в любых условиях, при ярком солнце и неестественных цветах, в движении и так далее.

    Использование нейтрального серого, поляризационного и ультрафиолетового фильтров не прихоть, а в некоторых случаях необходимость для получения снимков высокого качества. А защитное стекло сохранит ваш объектив в экстремальных условиях.

    Поделиться статьёй:

    Для чего применяются светофильтры. Практическая фотография

    Для чего применяются светофильтры

    «Фильтрование света» — у неискушенного человека эти слова могут вызвать представление о каком-то сложном физическом процессе. В действительности речь идет об очень простом явлении.

    Еще со школьной скамьи вы знаете, что белый свет представляет собой оптическую смесь многих цветных излучений. Выделение из этой смеси тех или иных цветных лучей и представляет собой фильтрование света. И для этого не требуются какие-либо сложные приборы. Любое цветное стеклоэто светофильтр.

    Светофильтры применяются в очень многих областях техники. Применяются они и при фотосъемке. Это небольшие, окрашенные в массе, прозрачные, тщательно отшлифованные стекла, укрепленные в круглой оправе, с помощью которой они во время съемки надеваются на объектив фотоаппарата или ввинчиваются в его оправу.

    Светофильтры бывают разных цветов: желтые, желто-зеленые, оранжевые, красные, голубые, синие. Бывают и бесцветные светофильтры, задерживающие ультрафиолетовые лучи, и туманные, и особые поляризационные светофильтры.

    Каково же назначение светофильтров и какой эффект они дают?

    Вернемся к главе 4, где говорилось о цветочувствительности пленок. Вспомните, какие неприятности испытывали первые фотографы, когда им приходилось снимать на несенсибилизированных фотопластинках.

    Современные пленки таких неприятностей не приносят. Но идеальны ли они в отношении цветопередачи? Оказывается, нет. Правда, в отличие от несенсибилизированных пленок, чувствительных только к сине-фиолетовой зоне спектра, пленки типа «Фото» чувствительны и ко всем другим цветным лучам, включая и темно-красные, но, как и все прочие пленки, они более всего чувствительны к ультрафиолетовым, фиолетовым и синим лучам и в меньшей мере к желтым, оранжевым и красным, в то время как глаз более всего чувствителен к желтым лучам.

    Иными словами, распределение чувствительности пленок по спектру не совпадает со спектральной чувствительностью глаза. Спектральная чувствительность пленки типа «Фото», несомненно, более широка, чем у несенсибилизированной, но абсолютно правильной цветопередачи и на этой пленке получить невозможно. И мешает этому не что иное, как непропорционально большая ее чувствительность к синим лучам.

    Как же выйти из этого затруднения? Очень просто: задержать во время съемки часть синих лучей и тем самым ослабить их действие на пленку. Эту задачу выполняют желтые светофильтры.

    Беспрепятственно пропуская все лучи спектра от желтого до красного включительно и весьма незначительно ослабляя зеленые, эти светофильтры частично задерживают лучи сине-фиолетовой зоны спектра. Именно желтые светофильтры наиболее часто и применяются на практике.

    Разумеется, что если бы мы воспользовались желтым светофильтром для съемки на несенсибилизированных пленках, то, по существу, закрыли бы доступ к пленке именно тем единственным лучам, к которым эта пленка чувствительна, и пропустили бы лучи, к которым пленка совершенно нечувствительна. Результат получился бы таким же, как если бы мы надели на объектив не светофильтр, а просто светонепроницаемую крышку.

    Ясно, что пользоваться желтыми светофильтрами можно при съемке на сенсибилизированных фотоматериалах.

    Наша промышленность выпускает желтые светофильтры двух типов: светло-желтый и желтый. При съемке на различных пленках каждый из этих светофильтров дает иной эффект. Чем плотнее желтый светофильтр, тем больший эффект он дает.

    Для примера допустим, что мы фотографируем пейзаж с бледно-голубым небом и яркими облаками. При съемке без светофильтра облака, конечно, получатся, но на снимке они будут не такими яркими, как в натуре. Достаточно сделать снимок того же пейзажа со светло-желтым светофильтром, как облака станут на снимке более заметны. И не столько потому, что они станут светлее, а потому, что небо вокруг них станет чуть темнее.

    При съемке с желтым светофильтром небо станет еще темнее, и на его фоне облака будут казаться еще светлее. Практически соотношение тонов неба и облаков получится таким же, как их яркости в натуре. Но стоит надеть на объектив оранжевый или красный светофильтр, как небо станет на снимке уже темнее, чем в натуре. Произойдет то, что в фотографии называется переисправлением цветопередачи.

    Не будем пока разбираться в вопросе: хорошо это или плохо? Это вы в свое время решите сами. Важно обратить внимание на то, что с применением светофильтров изменяется тональность не только неба и облаков, но и всех других цветных объектов, попадающих в поле кадра, изменяется и контрастность снимка. Одним словом, изменяется характер всего изображения, и в этом главное.

    Уже давно светофильтры перестали быть лишь средством правильной тональной передачи объекта съемки.

    Переисправление цветопередачи при использовании различных светофильтров открыло перед фотографами широчайшие творческие возможности и превратило светофильтры в одно из средств художественной выразительности фотоснимков. И если во времена ортохроматических пластинок дело ограничивалось применением лишь желтых светофильтров, поскольку эти пластинки к оранжевым и красным лучам были нечувствительны, то в наше время стало возможным применение оранжевых, красных и других светофильтров.

    Рис. 104. Снимки, полученные на пленке «Фото-250» с разными светофильтрами

    Наглядное представление о действии светофильтров дают снимки, помещенные на рис. 104. Все они сделаны на пленке «Фото-250»: а — без светофильтра, б — с желтым светофильтром, в — с оранжевым светофильтром, а г — с красным светофильтром. Обратите внимание, как изменяются облака и зелень листвы, и вы поймете, какие творческие возможности открывают перед фотографом светофильтры разных цветов. Подобно тому как художник пользуется своей палитрой красок, фотограф может с таким же успехом, пользуясь светофильтрами, придавать своему снимку разнообразный характер, решать различные творческие задачи.

    Поскольку светофильтры поглощают часть света, они требуют соответственно увеличения экспозиции.

    Число, показывающее, во сколько раз следует увеличить экспозицию при съемке со светофильтром по сравнению с экспозицией, которая требуется в тех же условиях без светофильтра, называется кратностью светофильтра.

    Раньше на оправах светофильтров обозначали марку стекла, из которого изготовлен светофильтр. С 1968 года на оправы светофильтров стали наносить новые обозначения, по которым можно определить и цвет светофильтра и его кратность (табл. 9).

    Таблица 9

    Определив экспозицию для данных условий съемки, не забудьте помножить ее на кратность применяемого светофильтра. Кратность зависит не только от цвета и плотности светофильтра. Она зависит также и от спектрального состава света, при котором производится съемка.

    Искусственный свет обычных электрических ламп отличается от дневного тем, что содержит значительно меньше синих и значительно больше желтых, оранжевых и красных лучей. Практически такой свет как бы сам заменяет собой светофильтр, поэтому пользоваться светофильтрами при таком освещении просто нецелесообразно.

    Для начала нет большой необходимости обзаводиться всеми светофильтрами. Такие светофильтры, как О-2,8х; К-5,6х; Ж3-1,4х; Ж3-2х; а тем более Г-1,4х; УФ-1х и Н-4х, могут понадобиться очень редко. Не обязательно иметь и два желтых светофильтра, но один из них (лучше Ж-2х) иметь необходимо. Раньше такой светофильтр обозначался ЖС-17.

    Светофильтры бывают разных диаметров, поэтому, покупая светофильтр, надо подобрать его соответственно диаметру оправы вашего объектива.

    Кроме цветных существуют так называемые поляризационные светофильтры, или поляроиды. Они бесцветны и по внешнему виду ничем не отличаются от обыкновенного стекла, но действие их исключительно интересно.

    На предметах с блестящей поверхностью, например изделиях из стекла, полированных вещах, предметах из пластмассы почти всегда возникают яркие блики на гранях и изгибах.

    Происходит это из-за прямого зеркального отражения лучей. Обычно блики не мешают съемке, а часто даже оживляют снимок, подчеркивая форму и объемность предметов. Но бывают случаи, когда чрезмерно яркие блики вызывают на снимках неприятные световые пятна, так называемые ореолы, или вообще мешают съемке, забивая светом важные детали объекта. Так бывает, например, при съемке людей в очках, когда бликующая поверхность очковых линз заслоняет глаза. Так очень часто бывает при съемке застекленных картин, витрин магазинов и т. п. Часто из-за этого приходится отказываться от съемки.

    В таких случаях и приходят на помощь поляроиды. Если смотреть на бликующие предметы сквозь поляризационный светофильтр и медленно поворачивать его подобно колесу вокруг оси, то можно увидеть интересное явление: по мере вращения светофильтра блики на предметах начинают затухать, гаснуть и в некоторых случаях совершенно исчезают. Явление это связано с поляризацией света, о чем из-за некоторой сложности явления мы подробно рассказывать не станем, но практически важно и интересно, что с помощью поляризационного светофильтра можно не только смягчить блики и отражения, но и полностью избавиться от них. Насколько сильно действие поляроида, можно судить по двум снимкам, приведенным на рис. 105, из коих верхний был сделан без поляроида, нижний — с соответственно ориентированным поляроидом.

    Рис. 105. Витрина магазина, сфотографированная без светофильтра (вверху) и с применением поляризационного светофильтра (внизу)

    Поляризационный светофильтр состоит из стеклянной пластинки, покрытой прозрачной пленкой, содержащей кристаллики поляризующего свет вещества. Поляризационный светофильтр имеет круглую форму и состоит из собственно светофильтра и металлической оправы, которая в свою очередь вставлена во вторую (наружную) оправу и может в ней поворачиваться в плоскости светофильтра. Этой наружной оправой светофильтр надевается на объектив фотоаппарата.

    В каждом случае светофильтр должен быть определенно ориентирован относительно снимаемого объекта. При съемке зеркальными камерами светофильтр надевают на объектив и, глядя в окуляр, наблюдают за изображением на матовом стекле. Поворачивая светофильтр, следят за бликами и отражениями, добиваясь нужного эффекта, после чего производят съемку.

    Несколько иначе обстоит дело при съемке незеркальными камерами. Светофильтр в этом случае ориентируют глазом. Поворачивая светофильтр перед глазом, находят требуемое его положение и в таком положении надевают на объектив.

    Разумеется, что после того как светофильтр сориентирован и надет на объектив, поворачивать фотоаппарат уже нельзя: ориентировка будет нарушена.

    Поляризационные светофильтры выпускают разных размеров, т. е. диаметром оправ. Как и все прочие, поляризационные светофильтры поглощают часть света и требуют поэтому примерно 3-кратного увеличения экспозиции.

    Со всеми светофильтрами надо обращаться бережно и осторожно. Перед съемкой их следует слегка увлажнить дыханием и хорошо протереть чистой мягкой тряпочкой. Потертости и царапины на светофильтрах снижают резкость изображения.

    В заключение главы приведем несколько практических советов, которые могут пригодиться малоопытным фотолюбителям при съемке наиболее часто встречающихся объектов. О технике съемки спорта уже было рассказано в разделе «Когда предмет движется». Здесь мы кратко остановимся на технике съемки архитектуры, пейзажей и портретов.

    Под архитектурной съемкой имеется в виду съемка не только зданий, но и вообще всевозможных сооружений: памятников, мостов, индустриальных сооружений и т. п.

    Для начинающего фотолюбителя — это самые благодарные объекты съемки. Они объемны, имеют четко выраженные линии, многие из них отличаются богатством форм. Кроме того, они неподвижны. Все это облегчает съемку.

    Как и при любой другой съемке, важную роль при съемке архитектуры играет освещение (рис. 106). Наименее удачными получаются снимки при переднем освещении объекта. Объекты при таком освещении получаются плоскими, а снимок — невыразительным. Не следует фотографировать архитектуру и против света — ничего, кроме силуэта здания, вы на снимке не получите.

    Рис. 106. При съемке архитектуры освещение играет особенно важную роль

    Снимки получаются более выразительными и технически более удачными, когда объект освещен верхне-боковым солнечным светом.

    В архитектурной съемке имеет значение расположение кадрового окна фотоаппарата по отношению к объекту. Высокие объекты композиционно получаются лучше, когда кадровое окно фотоаппарата расположено вертикально, — это подчеркивает высоту, монументальность объекта. Горизонтальное же расположение кадрового окна подчеркивает ширину объекта. Нельзя, конечно, рассматривать это как правило. В каждом случае композиционное решение снимка будет зависеть от многих условий, учитывать которые вы должны сами.

    Важное значение имеет и направление съемки. Высокое здание типа башни можно сфотографировать, направив объектив фотоаппарата несколько вверх. Основание здания при этом на снимке не получится, но снимок может быть очень эффектным.

    Иное дело, когда требуется вместить в кадр весь объект.

    В этом случае съемку приходится вести с более удаленной точки, однако и при этом, чтобы охватить весь объект, приходится направлять объектив несколько вверх, так как при низкой точке съемки верх здания обычно не вмещается в кадр, а земли получается на снимке слишком много. Как правило, на таких снимках вертикальные линии здания сходятся кверху, геометрические формы объекта нарушаются и здание получается как бы падающим.

    Лучшее, что можно в этом случае сделать, — это найти не только удаленную, но и более высокую точку съемки, чтобы вместить в кадр все здание, не направляя объектив вверх, или воспользоваться широкоугольным объективом. Но в последнем случае надо еще строже проследить за тем, чтобы оптическая ось объектива была горизонтальной, так как такие объективы особенно чувствительны ко всяким наклонам и вызывают еще большие перспективные искажения.

    Правда, при горизонтальной установке фотоаппарата и съемке с широкоугольным объективом здание получится на снимке в меньшем масштабе и земля займет в кадре еще большее место, но снимок можно увеличить и при этом скадрировать, отрезав ненужную часть. Так или иначе, но в отношении правильности передачи геометрических форм здания такой снимок будет лучше.

    Наконец, если не удастся применить описанные средства, то исправить перспективные искажения можно с помощью трансформации, описанной на стр. 258, но это надо рассматривать как крайнее средство.

    Подобные же перспективные искажения получаются при съемке архитектурных сооружений с очень высокой точки, например с горы, с крыши или с балкона высокого дома. Вертикальные линии близлежащих зданий получаются в этом случае сходящимися книзу. Но отдельные здания снимать с такой точки обычно не приходится. Так фотографируют общие виды городов, широкие улицы и площади. Перспективные нарушения, возникающие при такой съемке, обычно невелики.

    В архитектурной съемке большую роль играет резкость снимаемых планов. Здесь приходится думать о правильной наводке на резкость и диафрагмировании объектива.

    Применение желтых светофильтров при съемке архитектуры, как и вообще при всякой натурной дневной съемке, повышает качество и выразительность снимков.

    Несколько слов о пейзажной съемке.

    Пейзаж — излюбленный вид съемки многих фотолюбителей. Редко можно встретить человека, владеющего фотоаппаратом и не увлекающегося съемкой природы. Удачно сделанный пейзажный снимок — это победа фотолюбителя, приносящая огромное удовлетворение. Художественно выполненный пейзаж, отпечатанный в крупном формате будет прекрасным украшением вашего дома.

    Пейзажи исключительно разнообразны. Они различны не только в разных уголках нашей страны, но и в разное время года, дня и в разную погоду. Работа над созданием фотографического пейзажа увлекательна и благодарна.

    Под пейзажной съемкой подразумеваются не только виды природы: лесов, морей, гор, рек, озер и т. д. Пейзаж бывает и городским, индустриальным, промышленным. В него могут быть включены отдельные строения, животные, и очень хорошо, когда в нем присутствуют люди. Пейзаж хорош, когда он не просто отражает природу, а в нем выражена какая-то творческая мысль, когда он имеет определенное содержание. Решающую роль в пейзажной съемке играет композиция кадра.

    Наилучшее время для съемки пейзажа — ранние утренние и предвечерние часы, наилучшая погода — солнечная. Облака в пейзаже просто обязательны. Без них пейзажный снимок теряет большую часть своей прелести.

    Точка съемки в пейзажной фотографии выбирается в зависимости от желаемой композиции, но обязательно должна быть согласована с наиболее выразительным для данной точки освещением.

    Открытые удаленные пейзажи менее выразительны. Снимок значительно оживляется какими-нибудь объектами (строения, деревья, люди, животные) на переднем плане.

    Пейзажи можно снимать любым фотоаппаратом и любым нормальным объективом. В отдельных случаях для охвата большего поля применимы широкоугольные объективы, а при съемке удаленных пейзажей с горами на заднем плане хороши длиннофокусные и телеобъективы.

    Особо важное значение при съемке пейзажей приобретают светофильтры. Применение желтых светофильтров здесь обязательно, а при желании хорошо выделить на снимке облака или удаленные вершины гор требуются оранжевые, а иногда и красные светофильтры. Для искусственного создания на снимке воздушной дымки применяются голубые светофильтры. Следует также пользоваться солнечной блендой.

    Никакая другая тематика не открывает перед фотолюбителем таких широких возможностей для проверки и проявления своих творческих способностей, как съемка пейзажа.

    СВЕТОФИЛЬТР - Что такое СВЕТОФИЛЬТР?

    Слово состоит из 11 букв: первая с, вторая в, третья е, четвёртая т, пятая о, шестая ф, седьмая и, восьмая л, девятая ь, десятая т, последняя р,

    Слово светофильтр английскими буквами(транслитом) - svetofiltr

    Значения слова светофильтр. Что такое светофильтр?

    Светофильтр

    Светофильтр в оптике, технике — оптическое устройство, которое служит для подавления (выделения) части спектра электромагнитного излучения. Светофильтр в фотографии и кинематографе, съёмочный светофильтр — оптическое устройство...

    ru.wikipedia.org

    Светофильтр — оптическое устройство, предназначенное для изменения спектрального состава, поляризации и (или) уменьшения величины проходящего через него светового потока; С. широко применяются в оптических медицинских приборах.

    Медицинская эциклопедия

    СВЕТОФИЛЬТР — устройство, меняющее спектральный состав и энергию падающего на него оптического излучения. Осн. хар-ка С.— спектральная зависимость его пропускания коэффициента t (или оптич. плотности D =-Igt) от частоты (длины волны l) излучения.

    Физическая энциклопедия. - 1988

    Светофильтры

    СВЕТОФИЛЬТРЫ, устройства, меняющие спектральный состав оптического излучения или ослабляющие его. Действие светофильтра основано на различных оптических явлениях: поглощении, отражении, интерференции, поляризации света.

    Современная энциклопедия. - 2000

    Светофильтры. - оптич. приспособления, служащие для изменения спектр. состава или потока проходящего сквозь них света. Обычно представляют собой плоскопараллельные пластинки (или системы пластинок)…

    Астрономический глоссарий "Астронет"

    СВЕТОФИЛЬТРЫ - оптические устройства для изменения спектрального состава света. Действие светофильтров основано на различных оптических явлениях: поглощении, отражении, интерференции света и др.

    Большой энциклопедический словарь

    КРАТНОСТЬ СВЕТОФИЛЬТРА

    КРАТНОСТЬ СВЕТОФИЛЬТРА — число, показывающее, во сколько раз необходимо увеличить экспозицию при съёмке со светофильтром по сравнению с экспозицией при съёмке без светофильтра.

    Большой энциклопедический политехнический словарь

    ОТТЕНЁННЫЙ СВЕТОФИЛЬТР

    ОТТЕНЁННЫЙ СВЕТОФИЛЬТР — светофильтр, характеризующийся плавным или скачкообразным изменением оптической плотности в пределах всей поверхности или её отд. участков.

    Большой энциклопедический политехнический словарь

    Субтрактивные светофильтры

    Субтрактивные светофильтры (англ. subtractive, от лат. subtraho — извлекаю), один из классов селективных абсорбционных светофильтров; окрашенные среды (стекла, плёнки, слои жидкости)…

    БСЭ. — 1969—1978

    Поляризационный светофильтр

    ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ СВЕТОФИЛЬТР - светофильтр, действие к-рого основано на явлении интерференции поляризов. лучей. Простейший П. с. представляет собой хроматич. фазовую пластинку (см. Компенсатор оптический), расположенную между двумя поляризаторами…

    Физическая энциклопедия. - 1988

    Поляризационный светофильтр - светофильтр, преобразующий неполяризованный или частично поляризованный свет в плоскополяризованный. Поляризационный светофильтр: - ослабляет блики и отражения на стекле, воде…

    glossary.ru

    Интерференционный светофильтр

    ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СВЕТОФИЛЬТР — светофильтр, действие к-рого основано на явлении интерференции света. Основу И. с. составляют два полупрозрачных зеркала (напр., слои серебра) и разделяющий их слой диэлектрика.

    Большой энциклопедический политехнический словарь

    Интерференционный светофильтр, светофильтр, действие которого основано на явлении интерференции света в тонких плёнках.

    БСЭ. — 1969—1978

    Интерференционно-поляризационный светофильтр

    Интерференционно-поляризационный светофильтр, узкополосный монохроматор, используемый главным образом в астрофизике для получения монохроматических изображений Солнца.

    БСЭ. — 1969—1978

    Русский язык

    Свет/о/фи́льтр/.

    Морфемно-орфографический словарь. — 2002

    1. светотехник
    2. светотехнический
    3. светофизиология
    4. светофильтр
    5. светофорный
    6. светофор
    7. светочем

    Светофильтры возбуждающи - Справочник химика 21

        В спектрофлуориметрах селекция монохроматических лучистых потоков осуществляется монохроматорами, а источником возбуждающего излучения служит ксеноновая дуговая лампа высокого давления, испускающая сплошной спектр в УФ-, видимой и ближней ИК-области. Спектрофлуориметры позволяют регистрировать как спектры флуоресценции, так и спектры ее возбуждения. Для получения спектра возбуждения вторичный монохроматор излучения настраивают на частоту (длину волны), соответствующую максимуму флуоресценции, а первичным меняют частоту (длину волны) возбуждающего излучения. Для получения спектров флуоресценции первичный монохроматор излучения настраивают на частоту (длину волны), соответствующую максимуму возбуждения, а вторичным меняют частоту (длину волны) флуоресценции. Существуют модели спектрофлуориметров, у которых первичным анализатором излучения является светофильтр. Такие приборы могут регистрировать лишь спектры флуоресценции. [c.512]
        В качестве источника ультрафиолетового света, возбуждающего люминесцентное свечение, применяют ртутно-кварцевые лампы типа ПРК (ПРК-2 ПРК-4 и др.), а также лампы сверхвысокого давления СВД-120, шаровые —ДРШ-250 БУВ-15 и др. Их монтируют внутри светонепроницаемого кожуха. Свет от лампы, пройдя через светофильтр, попадает на анализируемый раствор и вызывает его флуоресценцию. Используют светофильтры толщиной 4—5 мм марок УФС-1, выделя- [c.29]

        Фильтры и монохроматоры. Светофильтры, используемые для выделения необходимой спектральной области источника света, так называемые первичные фильтры, не должны пропускать свет в области, где измеряется люминесценция, и, наоборот, пропускать как можно больше света в области поглощения объекта. Длинноволновая граница пропускания светофильтров должна быть несколько смещена в коротковолновую сторону по сравнению с самым длинноволновым максимумом поглощения. Фильтры, использующиеся для выделения флуоресценции, так называемые вторичные фильтры, должны отсекать весь рассеянный возбуждающий свет и пропускать весь свет флуоресценции. В качестве первичных и вторичных фильтров используются стеклянные фильтры из цветного стекла. В качестве вторичных фильтров могут использоваться клееные стеклянные фильтры и интерференционные-фильтры. Первые состоят из двух стеклянных пластинок и заключенного между ними слоя желатины, окрашенной органическими красителями. Под действием интенсивного облучения эти фильтры со временем портятся. Интерференционный фильтр представляет собой стеклянную пластинку, на которую нанесены две (или более) полупрозрачные металлические пленки, разделенные слоем прозрачного вещества. Для защиты металлического слоя на него наклеивается еще одна стеклянная пластинка. Расстояние между металлическими пленками определяет длину волны света, проходящего сквозь фильтр. Свет, половина длины волны которого равна расстоянию между пленками, пройдет через фильтр, а свет с любой другой длиной волны отразится. Интерференционные фильтры также разрушаются от интенсивного облучения. [c.65]

        Ца пропускания светофильтров должна быть несколько смещена в коротковолновую сторону по сравнению с самым длинноволновым максимумом поглощения. Светофильтры, использующиеся для выделения флуоресценции, так называемые вторичные фильтры, должны отсекать весь рассеянный возбуждающий свет и пропускать весь свет флуоресценции. В качестве первичных и вторичных светофильтров используются стеклянные светофильтры из цветного стекла. В качестве вторичных светофильтров могут использоваться клееные стеклянные и интерференционные светофильтры. [c.152]


        В канале сравнения рассеянный пластинкой 15 возбуждающий свет проходит измерительную диафрагму 16, объектив 17. Отражаясь от плоскопараллельной пластинки 11, свет проходит через вторичный светофильтр 18 и попадает на плоскость катода фотоумножителя 19. С измерительной диафрагмой 16 связаны находящиеся на лицевой панели прибора отсчетный лимб со шкалой, проградуированной в относительных единицах (О—100%), и ручка установки 0% . [c.97]

        Вторичный светофильтр предназначен для устранения влияния возбуждающего света. Установленный после анализируемого объекта, он пропускает свет люминесценции и полностью поглощает возбуждающие его лучи. Выбор первичного и вторичного светофильтров производят в соответствии с оптическими характеристиками анализируемого соединения спектром возбуждения и спектром флуоресценции. [c.214]

        Излучение от источника (рис. 56) проходит светофильтр 2 для выделения возбуждающего излучения, а собственная флюоресценция образца 5 наблюдается после светофильтра 4 в окуляр 6. [c.124]

        Количество рассеянного света очень мало, поэтому для получения достаточно интенсивных спектров комбинационного рассеяния необходим мощный источник монохроматического света для возбуждения. Обычно для этого используют одну из интенсивных линий ртути. Одну или несколько мощных ртутных ламп устанавливают в осветители в непосредственной близости от кюветы специальной формы с анализируемым образцом (рис. 187). Рассеянное излучение собирают в направлении, перпендикулярном к направлению возбуждающего излучения, и проектируют на щель спектрального аппарата. Между лампой и кюветой устанавливают светофильтр, который поглощает излучение с другой длиной волны, пропуская свет только от возбуждающей линии. Это позволяет уменьшить количество света, который рассеивается в спектральном аппарате. [c.340]

        Мориновый метод благодаря высокой чувствительности, несмотря на указанные недостатки, можно считать одним из наиболее перспективных методов определения бериллия. Многие исследователи для повышения надежности и чувствительности метода вводят буферные смеси, повышают степень очистки морина, а также используют подбор возбуждающего излучения, комбинации первичных и вторичных светофильтров, постоянный стеклянный стандарт флуоресценции [213, 322, 558]. [c.121]

        Люминесцентные микроскопы представляют собой обычные биологические микроскопы, снабженные ярким источником света (как правило, ртутно-кварцевые лампы, излучающие ультрафиолет и сине-фиолетовые лучи, возбуждающие люминесценцию) и набором светофильтров, предназначенных для выделения из общего светового потока строго определенных участков спектра. Флюорохромы, связываясь с НК или белками, образуют стойкие комплексы, которые светятся в люминесцентном микроскопе желто-зеленым, оранжево-красным, коричнево-красным цветами. [c.10]

        Источником света в этом случае служат лампы ДРШ-250 с возбуждающими светофильтрами УФС-З, ФС-6, СЗС-7, размещаемыми последовательно по ходу светового пучка. [c.202]

        Иногда в люминесцентном анализе пользуются для возбуждения видимой частью спектра, например в условиях экспедиции, когда неудобно применять ртутную лампу. Кроме того, видимая часть спектра применяется в люминесценции в тех случаях, когда в исследуемом растворе присутствуют примеси, люминесцирующие под влиянием ультрафиолета. Однако подобные устройства требуют тщательно подобранной системы светофильтров. Из потока возбуждающего света надо исключить участок спектра, соответствующий люминесценции, иначе в приемную часть может попадать рассеянный свет. Кроме того, между наблюдаемым объектом и приемником надо поставить второй светофильтр, поглощающий полностью тот участок спектра, который применялся для возбуждения. [c.163]

        Для регистрации флуоресцентного излучения используется установка, которая применяется и при определении других флуоресцирующих комплексов р. 3. э. и соединений (рис. 10). Анализируемый раствор находится в кварцевой кювете, помещаемой в светонепроницаемой камере с двумя отверстиями. Через одно отверстие под углом 45° на переднюю стенку кюветы падает возбуждающее излучение ртутной лампы СВД-120 А, снабженной светофильтром УФС-1 и кварцевым конденсором. Через другое отверстие передняя стенка кюветы проектируется на входную щель спектрографа ИСП-51, снабженного фотоэлектрической приставкой ФЭП-1. При анализе производят запись полос Ей с максимумом при 612 ммк, ТЬ — 543 ммк в растворах проб и проб с добавками известных количеств определяемых элементов. Метод позволяет определять 0,1—0,2% Ей и ТЬ в смеси окислов других р. 3. э. [c.103]

        Получив указание преподавателя об использовании той или иной возбуждающей линии ртути, устанавливают в осветителе соответствующий светофильтр. Затем в осветитель помещают роговидную кювету. [c.88]

        По описанной выше методике снимают спектр исследуемой жидкости и спектры сравнения. Возбуждающая линия и соответствующий светофильтр указываются преподавателем. По его указанию могут быть сняты два спектра от двух возбуждающих. линий ртути 22 938 см и 24 705 см . Обработав пластинку и [c.92]

        Исследования обычно проводятся на люминесцентном микроскопе МЛ-2 в отраженном свете. Источником возбуждающего сине-фиолетового света служит лампа с набором светофильтров ФС-1 (входной), СЗС-14 (теплозащитный) и БС-8 (поглощающий УФ). Окулярными светофильтрами служат ЖС-18 и ЖЗС-19. [c.182]


        Процессы, вызывающие уменьшение выхода люминесценции, объединяются под общим названием тушения люминесценции. Однако обычно в это понятие не включаются случаи уменьшения выхода люминесценции, сводящиеся к перехвату части энергии возбуждения или люминесценции. Это может наблюдаться, например, в том случае, когда в растворе присутствует какая-либо посторонняя примесь, поглощающая часть возбуждающего света или часть света люминесценции. При этом хотя интенсивность свечения снижается, но доля молекул, отдающих поглощенную энергию в виде светового излучения, может и не изменяться. То же самое будет наблюдаться, если растворитель обладает поглощением в спектральной области возбуждения или излучения. Очевидно, что такие случаи, когда уменьшение выхода происходит благодаря присутствию как бы внутреннего светофильтра , нерационально объединять с истинным тушением, обусловленным процессами, происходящими в самих люминесцирующих молекулах. [c.31]

        Флуориметр (рис. 1) состоит из камеры / с двумя окнами для прохождения возбуждающего и люминесцентного излучения, внутри которой имеется подставка для кварцевой кюветы 2 от спектрофотометра СФ-4 с толщиной слоя в 1 см. Камера закрывается сверху герметически крышкой. Фотометр имеет коробку для помещения двух блокирующих светофильтров 3 размером 4x4 см и интерференционного светофильтра 4. Подставка для интерференционного светофильтра может вращаться вокруг вертикальной оси для подгонки длины волны максимума пропускания светофильтра к полосе флуоресценции элемента. Источником возбуждающего света служит ртутная лампа 5 СВД-120А с кварцевым конденсором в люминесцентном осветителе для микроскопии ОИ-18, снабженном светофильтром б УФС-2. Приемником люминесцентного излучения является фотоумножитель 7 ФЭУ-19, питаемый от высоковольтного стабилизированного выпрямителя 8 ВСЭ-2500. Фото-ток фотоумножителя измеряется микроамперметром 9 М-195/3. [c.207]

        Свет источника в видимой области спектра мешает наблюдению и измерению люминесценции и его приходится убирать с помощью светофильтров, пропускающих возбуждающее излучение и поглощающих мешающую область спектра. Это ие всегда просто и связано с тем меньшими трудностями, чем большая доля излучения источника приходится па участок спектра, необходимый для возбуждения. Кроме того, неиспользуемое излучение источника переходит в конечном счете в тепло, что приводит к нежелательному перегреву светофильтра, других частей аппаратуры, а также и наблюдаемого объекта. В тех случаях, когда аппаратура предназначена для полевых условий, важно, чтобы источник возможно экономнее использовал потребляемую им энергию. [c.91]

        При выборе типа фотоэлемента по его спектральной характеристике следует, разумеется, стремиться к тому, чтобы он возможно лучше реагировал на излучение исследуемого объекта, но был нечувствителен к возбуждающему излучению, рассеянному образцом. Второму требованию фотоэлементы, как правило, не удовлетворяют, но, как уже указывалось, коротковолновое излучение легко отсечь с помощью соответствующего светофильтра. [c.111]

        Люминесцентное свечение микроскопического препарата должно быть тщательно отделено от лучей возбуждающего света, прошедшего сквозь препарат или отраженного от него. Для этого применяют скрещенные светофильтры (гл. VI, стр. 88) из них первый, прозрачный только в области длин волн 300—400 ммк (т. е. пропускающий возбуждающее ультрафиолетовое и сине-фиолетовое излучение), ставится по ходу светового пучка перед объектом второй, запирающий , непрозрачный [c.310]

        ДЛЯ возбуждающего излучения, т. е. для лучей именно тех длин волн, которые пропускаются первым светофильтром, располагают после объекта (чаще всего над объективом или окуляром микроскопа). [c.311]

        В приборах для измерения люминесценции необходимы два светофильтра - первичный и вторичный. Первичные светофильтры служат для выделения нужных участков спектра возбуждающего излучения. Ультрафиолетовые светофильтры (УФС) обычно изготавливают из увиолевого стекла, окращенного оксидом никеля. В отечественных приборах используют черные стекла четырех марок, различающиеся областью пропускания УФ-излучения УФС-1 выделяет область 240 - 410 нм, УФС-2 - 270-330, УФС-3 (стекла Вуда) - 320-400 и УФС-4 - от 340 до 390 нм. Для выделения коротковолновой части видимого спектра применяют стекла марки ФС. [c.214]

        Спектры возбуждения люминофоров определяют следующим образом. Источник возбуждения располагают перед входной щелью монохроматора, при помощи которого выделяется требуемая область спектра. У выходной щели помещают кювету с люминофором, на который проектируется та или иная область возбуждающего света. Излучение люминофора принимает ФЭУ, расположенный над кюветой. Перед ним — для устранения влияния рассеянного света, должен быть установлен светофильтр, не пропускающий возб уждающего света. Для каждой длины волны определяют отношение [c.176]

        Приборы для измерения молекулярной флуоресценции можно разделить на флуориметры (флуорометры) и спектрофлуориметры. У флуориметров селекция монохроматических лучистых потоков осуществляется с помощью простейших анализаторов излучения — светофильтров. Использование светофильтров обеспечивает высокий уровень возбуждающего излучения и эффективную регистрацию флуоресценции. При флуориметрических измерениях существенное значение имеет выбор светофильтров. Первичный светофильтр должен пропускать поглощаемое образцом излучение и не пропускать излучение флуоресценции. Вторичный светофильтр должен пропускать излучение флуоресценции, но возбуждающее излучение должно им полностью поглощаться. Подбирая такую пару светофильтров, следует добиваться их хорошей скрещен-ности сложенные вместе, они вообще не должны пропускать электромагнетное излучение. Источниками возбуждения у флуориметров являются ртутные лампы низкого давления. [c.512]

        Общая блок-схема люминесцентного спектрометра показана на рис. 19-20. Поскольку люминесценция обладает изотропным свойством, т. е. поскольку имеет место испускание во всех направлениях, можно обнаружить испускаемое излучение в любом желаемом направлении от пробы. Для уменьшения мешающего влияния от излучения, используемого для возбуждения молекулы пробы, люминесценцию часто наблюдают под прямым углом к направлению возбуждающего излучения. Хотя расположение узлов прибора под углом 90° можно найти не во всех люминесцентных спектрометрах, такая конструкция несомненно является наиболее распространенной. Поскольку мощность люминесценции пропорциональна мощности источника, возбуждающее излучение обычно обеспечивается интенсивным источником, таким как ксеноно-вая лампа. Для получения узкой полосы длин волн от источника, возбуждающего определенные молекулярные частицы в пробе, используют в качестве селектора частоты светофильтр или монохроматор. После возбуждения эти молекулы могут флуоресцировать либо фосфоресци- [c.657]

        После высушивания фильтр помещают на предметное стекло между слоями нелюминесцирующего иммерсионного масла, накрывают тонким покровным стеклом, просматривают под люминесцентным микроскопом в падающем свете со спетофпльтрами СЗС-14, БС-8 и ФС-1, запирающим светофильтром ЖС-18. С помо Цью окулярной сетки Гаженко просчитывают число бактерий не менее Ч6Л4 в 20 квадратах. При подсчете пеобходимо учитывать быстрое выцветание препарата под действием возбуждающих люминесценцию лучей. [c.98]

        Для увеличения интенсивности возбуждающего света были выделены при помощи специальных светофильтров отдельные линии и участки спектра ртутной дуги 365, 313, 280, 265 и 254— —248 тц. Последние соответствуют спектральной области сильного поглощения Na l — Ni и были выделены при помощи действовавших последовательно следующих фильтров  [c.191]

        При тушении даже наиболее сильными тушителями, наиримерК , заметное уменыпение выхода (например, в 2—3 раза) наблюдается при концентрации тушителя порядка 0,1 моль л. Гораздо сильнее уменьшение выхода при резонансном тушении или тушении поглощающими веществами . В этом случае соответствующие концентрации тушителя порядка 10 4—10 3 молъ л. При резонансном тушении истинное тушение всегда сопровождается эффектом светофильтра , так как тушитель обычно поглощает в какой-то степени возбуждающий свет и свет люминесценции. Поэтому наблюдаемое общее уменьшение интенсивности свечения оказывается больше обуславливаемого истинным тушением. Резонансное тушение растворов было открыто Перреном и исследовано Т. Ферстером, [c.34]

        Для получения флуоресценции большей интенсивности необходимо, чтобы (как и во всякой оптической установке) вся система была хорошо собрана и прочно смонтирована. Обычно установка люминесцентного микроскопа слагается, помимо микроскопа, из следующих элементов из источника, возбуждающего излучение, из светофильтра — черного стекла,— который поглощает видимую часть возбуждающего света, из прозрачной для ультрафиолетового излучения линзы, которая концентрирует падающий свет на нижнее зеркало-рефлектор микроскопа или на столик микроскопа, и из бледно-желтого светофильтра, надеваемого на окуляр его назначение — предохранять глаз от фиолетовых лучей, которые проходят через вудовский светофильтр, если он для них немного прозрачен. Как ясно из вышесказанного, предметные стекла тоже должны быть прозрачны для ультрафиолетовых лучей, на покровные же это требование яе распространяется. [c.75]

        Пример. Согласно последним измерениям квантовый выход флуоресценции раствора флуоресцеина в воде очень близок к единице, т. е. практически на каждый поглощенный квант возбуждающего света испускается один квант света люмипесценции. Длина волны максимума в спектре флуоресценции флуоресцеина равна А,д=515 ммк. Если возбуждение производится светом с 1==366 ммк (ртутная лампа с черным светофильтром), то. энергетический выход будет равен [c.80]

        Из трех схем, изобрангенных на рис. 25, наиболее опасна в смысле засветки установка б применение скрещенных светофильтров в этом случае обязательно. Однако засветка возбуждающим светом может происходить и в других схемах, в особенности если люминесценция обладает малым выходом, а чувствительность приемника к возбунодающему свету велика. Причина засветки заключается в том, что возбун дающий свет может рассеиваться стенками сосуда или поверхностью люминесцирующего объекта. В случае а примесь рассеянного возбуждающего света неизбежна, так как приемник направлен на освещенную этим светом поверхность. В случае б пучок возбуждающего света следует ограничить так, чтобы он не касался боковых стенок сосуда этим можно почти полностью исключить попадание возбуждающего света в приемник. Если, кроме того, люминесцирующий объем поместить в сосуд, загнутый сзади в виде рога Р (окрашенного черной краской), то засветка будет практически полностью исключена (метод черного фона). Схема б практически не применяется. Однако для наблюдения фосфоресценции (послесвечения), когда оно ведется после прекращения возбуждения, это расположение, удобное конструктивно, может быть полезным. [c.88]

        Ультрафиолетовый свет, возбуждающий люминесценцию, действует на фотографическую пленку сильнее фотографируемой видимой люминесценции, поэтому необходимо с помощью светофильтров (см. гл. VII, гл. VI, стр. 85) исключить возможность попадания ультрафиолетового света в объектив. Чтобы но снимку можно было ориентироваться в расположении дефектов на поверхности, надо, чтобы на фотографии были видны и контуры детали для этого во время съемки кратковременно, на доли секунды, удаляют светофильтр, поглощающий ультрафиоле-товый свет, и получают па негативе слабое изображение всей детали на нем отчетливо выступают следы люминесцирующего силикагеля, которые получают при длительной выдержке. [c.249]

        Разработанный авторами прибор изображен схематически на рис. 68. Возбуждающий свет от лампы ДР1П-250, падающий на изучаемый образец О, проходит через светофильтр ФJ (стекло УФСЗ), выделяющий ультрафиолетовую часть спектра, и через кювету К с раствором сернокислой меди, назначение которого —поглощать красные лучи, пропускаемые светофильтром Ф,. Свет люминесценции проектируется системой линз и //д на окно фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) с кисло-родно-цезиевым фотокатодом, высокочувствительным в области излучения [c.273]

        Избирательное отражение и пропускание таким светофильтром лучей определенного спектрального состава происходит в результате интерференции света, отраженного разными слоями. Такой опак-иллюминатор выгодно отличается очень высоким, близким к единице, коэффициентом использования света, так как в нем возбуждающие люминесценцию световые лучи отражаются на 90%, а свет люмипесценции сво- [c.309]


    Самый быстрый словарь в мире: Vocabulary.com

  • светофильтр прозрачный фильтр, который уменьшает свет (или некоторые длины волн света), проходящий через него

  • правый полевой игрок игрок правого поля

  • фильтр для воды фильтр для удаления примесей из водопровода

  • фильтр нижних частот фильтр, который пропускает частоты ниже определенного значения и ослабляет частоты выше этого значения

  • левый полевой игрок игрок левого поля

  • love-philter напиток, обладающий магической силой

  • легконогий (движения) с легким и упругим шагом

  • имитатор полета Имитатор, состоящий из машины на земле, имитирующей условия полета самолета

  • люксметр фотоаппаратура, измеряющая интенсивность света

  • световой рефлекс рефлекторное сокращение сфинктера радужной оболочки в ответ на яркий свет (или определенные лекарства), вызывающее сужение зрачка

  • фильтр верхних частот фильтр, который пропускает частоты выше определенного значения и ослабляет частоты ниже этого значения

  • осветительный прибор Светильник, обеспечивающий искусственное освещение

  • love-philtre напиток, обладающий магической силой

  • аутфилдер (бейсбол) человек, играющий в дальней зоне

  • легкий наилегчайший вес боксер-любитель, который весит не более 106 фунтов

  • маховое перо любое из более крупных перьев крыла или хвоста птицы

  • свет любви непостоянная влюбленная женщина

  • ночное письмо более дешевая форма телеграммы с доставкой на следующий день

  • воздушный фильтр фильтр, удаляющий пыль из проходящего через него воздуха

  • масляный фильтр фильтр, удаляющий загрязнения из масла, используемого для смазки двигателя внутреннего сгорания

  • Физика света и цвета - Фильтрация света

    Большинство источников света излучают широкий диапазон длин волн, которые покрывают весь видимый световой спектр.Однако во многих случаях желательно получать свет с ограниченным спектром длин волн. Этого можно легко добиться за счет использования специализированных фильтров, которые пропускают волны некоторых длин и выборочно поглощают или отражают нежелательные длины волн.

    Цветные фильтры обычно конструируются с использованием прозрачных кусков окрашенного стекла, пластика, лакированного желатина (например, фильтров Враттена), которые были обработаны для избирательного пропускания желаемых длин волн при ограничении других.В настоящее время используются два наиболее распространенных типа фильтров: абсорбционные , , поглощающие нежелательные длины волн, и интерференционные фильтры, , которые удаляют выбранные длины волн за счет внутренней деструктивной интерференции и отражения. В любом фильтре небольшое количество падающего света отражается от поверхности независимо от конструкции фильтра, и небольшая часть света также поглощается. Однако эти артефакты обычно очень минимальны и не мешают основной функции фильтра.

    Абсорбционные фильтры - Эти фильтры обычно изготавливаются из окрашенного стекла, лакированного желатина или синтетических полимеров (пластмасс) и имеют широкий спектр применения. Они используются для создания специальных эффектов в ряде приложений фотографии и широко применяются в киноиндустрии. Кроме того, абсорбционные фильтры обычно используются в знаках и светофорах, а также в качестве сигналов направления на автомобилях, лодках и самолетах. На приведенной ниже схеме (рис. 1) показан пурпурный фильтр, предназначенный для адаптации к объективу камеры.Мы также создали интерактивный учебник по Java , в котором описывается, как работают лакированные желатиновые и стеклянные фильтры.

    На рисунке 1 три падающие волны окрашены в красный, зеленый и синий цвета, но предназначены для представления всех цветов, составляющих белый свет. Фильтр избирательно пропускает красную и синюю части спектра падающего белого света, но поглощает большую часть длин волн зеленого цвета. Как обсуждалось в нашем разделе о основных цветах , пурпурный цвет получается вычитанием зеленого из белого света.Светомодулирующие свойства типичного цветного фильтра показаны на рисунке 2. В этом случае мы исследуем фильтр коррекции цвета , который добавляет коэффициент 50 единиц компенсации цвета (cc) к падающему свету. Подробности фильтров цветокоррекции будут обсуждаться в разделе цветокоррекция ниже.

    На Рисунке 2 выше абсорбция нанесена в зависимости от длин волн видимого света, которые проходят через пурпурный фильтр. Пиковая интенсивность поглощенного света составляет около 550 нанометров, прямо в центре зеленой области видимых длин волн.Фильтр также поглощает часть света в синей и красной областях, указывая на то, что этот фильтр не идеален, и небольшая часть всех длин волн не проходит. Идеальный фильтр должен иметь очень острый пик с центром в зеленой области, который заканчивается нулевым поглощением на длинах волн, отличных от зеленого, но этого практически невозможно добиться с помощью реальных фильтров видимого поглощения, которые можно производить по разумным ценам. Этот тип нежелательного поглощения часто называют вторичным поглощением и является общим для большинства фильтров.

    Абсорбционные фильтры

    Узнайте, как желатиновые и стеклянные абсорбционные фильтры используются для пропускания определенного диапазона длин волн.

    Интерференционные фильтры - Эти фильтры отличаются от абсорбционных фильтров тем, что они отражают нежелательные длины волн и создают деструктивные помехи, а не поглощают их. Термин дихроичный возникает из-за того, что фильтр проявляет один цвет при освещении проходящим светом, а другой - отраженным.В случае пурпурного дихроичного фильтра, показанного ниже на рисунке 3, зеленый свет отражается от лицевой стороны фильтра, а пурпурный свет передается с другой стороны фильтра.

    Дихроичные фильтры производятся с использованием многослойных тонкопленочных покрытий, которые наносятся на оптическое стекло с использованием вакуумного напыления. Эти фильтры имеют четыре основных типа конструкции: коротковолновый, длинноволновый, полосовой и режекторный. Дихроичные фильтры гораздо более точны и эффективны в своей способности блокировать нежелательные длины волн по сравнению с гелевыми и стеклянными абсорбционными фильтрами.Дихроичные фильтры для коротких и длинных волн действуют, как следует из названий, и позволяют пропускать только узкие полосы коротких или длинных волн, отражая нежелательные длины волн. Полосовые дихроичные фильтры являются наиболее распространенными и предназначены для передачи выбранных длин волн в видимой области. На диаграмме ниже (Рисунок 4) показан спектр пропускания типичного полосового дихроичного фильтра.

    На этом графике мы изобразили длины волн, передаваемых фильтром, в зависимости от процента передачи.Обратите внимание, что максимальная длина волны составляет 550 нанометров - прямо в центре зеленой области. Этот фильтр намного более эффективен, чем описанный выше фильтр из стекла или лакированного гелевого пурпурного цвета, поскольку практически отсутствуют прохождения нежелательных длин волн и практически отсутствует вторичное пропускание. Последний тип дихроичных фильтров известен как режекторные фильтры по длине волны, которые работают путем «вырезания» или устранения нежелательных длин волн. Режекторные фильтры фактически противоположны полосовым дихроичным фильтрам.Чтобы использовать пример, показанный на графике, режекторный фильтр будет пропускать длины волн красного и синего цветов, которые блокируются полосовым фильтром.

    Дихроичные фильтры обычно используются для ряда приложений, включая специализированную фильтрацию для оптической микроскопии и фотографии. В высококачественных увеличителях цвета используются дихроичные фильтры (вместо фильтров поглощения) для точной настройки цвета света, проходящего через цветной негатив или прозрачную пленку. Это позволяет фотографу с высокой степенью контроля коррекции цвета фотографических отпечатков.

    Коррекция цвета - Фотографам и микроскопистам часто приходится вносить небольшие поправки в цвет освещения в фотоувеличителях и в оптических трактах микроскопа, чтобы обеспечить точную цветопередачу. Обычно это делается с помощью фильтров Kodak Color Compensation (сокращенно CC), которые можно разместить на световом пути увеличителя или микроскопа. Хотя здесь мы говорим о фильтрах Kodak, существует множество производителей, которые производят эти фильтры из окрашенных гелей или дихроичного стекла.Эти фильтры помечены числом, которое соответствует светопоглощающей способности фильтра, обычно в произвольном диапазоне 05, 10, 20, 30, 40 и 50, как показано в таблице ниже для голубых фильтров.

    Фильтр
    Обозначение
    Свет
    Прохождение
    Приблизительно
    Передача
    Пиковый фильтр
    Плотность
    16 0590 (CC0171 8905C)9
    шт.
    89% 0,05
    10 (CC10C) 7,9
    шт. CC20C)
    6,3
    шт.
    63% 0,20
    30 (CC30C) 5
    шт.30
    40 (CC40C) 4
    шт.
    40% 0,40
    50 (CC50C) 90 3,2 9017 90 3,2 32% 0,50
    Таблица 1

    По мере увеличения числа поглощается больше света, поскольку фильтры становятся все темнее. В приведенном выше примере показан диапазон голубого фильтра от 05 до 50, где цвет фона для таблицы соответствует приблизительному цвету фильтра.Голубой фильтр 30 (называемый CC50C (голубой) фильтр) снижает интенсивность дополнительного цвета на 50% или на один шаг экспозиции (диафрагма). CC-фильтры доступны в виде фильтров Wratten (размером 2 "× 2" или 3 "× 3") в 6 различных цветах: синем, желтом, зеленом, пурпурном, голубом и красном, а также различной плотности (как показано в таблицах 1 и 2). Самый простой способ запомнить их использование - обратиться к «треугольнику компенсации цвета», показанному на Рисунке 5 ниже.

    Просто следуйте стрелкам от вершины к противоположной стороне или от стороны к противоположной вершине.Вы также можете обратиться к Таблице 2, чтобы узнать правильный цвет CC-фильтра. Например, зеленый оттенок удаляется с помощью пурпурного фильтра CC. Соответствующая плотность выбранного CC-фильтра должна определяться тестовыми воздействиями. См. Книгу Джона Делли « Фотография через микроскоп » для цветных иллюстраций цветных оттенков.

    Цвет, подлежащий уменьшению
    Цвет
    компенсирующий
    Требуется фильтр
    Синий Желтый CCY16 9017 9017 9017 Красный CCR
    Зеленый Пурпурный CCM
    Желтый Синий Голубой CCC
    Пурпурный Зеленый CCG
    Таблица 2

    Мы часто проводим эксперименты с использованием цветной микроскопии. компенсировать вставляя фильтры в световой путь.Это проще всего сделать, придавая фильтру форму круга с помощью ножниц и вставив его на световой путь сразу за диффузионным фильтром. В качестве альтернативы, Kodak продает небольшие металлические рамки, которые удерживают фильтры Wratten, которые можно разместить на световом отверстии микроскопа прямо над полевой диафрагмой. Это позволяет выполнить глобальную цветокоррекцию полученных микрофотографий.

    Соавторы

    Мортимер Абрамовиц - Olympus America, Inc., Драйв двух корпоративных центров., Melville, New York, 11747.

    Майкл У. Дэвидсон - Национальная лаборатория сильных магнитных полей, 1800 Ист. Пол Дирак, доктор, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.

    Цветоделение с помощью светофильтров

    Видимый свет

    Световой звук и волны

    Цветоделение с помощью светофильтров

    Повествование о физике для 11-14

    Фильтрующий свет

    Более простой способ отделить свет разных цветов - использовать цветные фильтры.Например, когда белый свет проходит через чистый красный фильтр, все другие цвета в спектре поглощаются, и только красный свет проходит через него. Таким образом, проходит только очень узкая полоса частот.

    Проходящий свет имеет красный цвет и менее яркий, поскольку другие цвета поглощаются фильтром. Часть света удаляется из падающего луча.

    Чистый красный фильтр пропускает только красный свет, а чистый синий фильтр пропускает только синий свет, поэтому, если эти фильтры используются вместе, свет вообще не может проходить.

    Фильтры

    изолируют отдельные цвета, удаляя другие цвета, поэтому этот процесс часто называют разделением цветов вычитанием . Это плохое название, так как это постоянная часть луча других цветов, которая удаляется поглотителем для конкретного цвета (поэтому процесс лучше моделировать умножением на число меньше 1, а не вычитанием). На практике цветные фильтры не чистые, то есть они пропускают небольшой диапазон цветов. Чем лучше фильтр, тем меньше диапазон.

    Фильтры, выбирающие небольшой диапазон частот, встречаются довольно редко. Гораздо более распространены фильтры, которые зависят от того, как глаз видит цвет. Они пропускают несколько частот, но люди не могут заметить разницы. И снова каждый фильтр удаляет постоянную фракцию каждого цвета в луче; более подробная информация содержится в теме SPT: излучение и излучение.

    светопоглощающие и цветные фильтры | Научный проект

    Фильтр желтого цвета пропускает только желтый и поглощает все остальные цвета.Таким образом, когда синий свет пропускается через синий фильтр на синий объект, объект по-прежнему будет отражать синий цвет и, следовательно, казаться синим. Но когда синий свет от синего фильтра попадает на красный объект, синий будет поглощен, и свет не будет отражаться, создавая впечатление черного объекта.

    • Фонарик
    • Цветная бумага красного, синего и зеленого цветов
    • Цветная прозрачная целлофановая бумага
    • Фильтры камеры красного, синего и зеленого цветов
    • Малярная лента или резинка
    • Почему в белом свете бумаги выглядели соответственно белыми, красными, синими и зелеными?
    • Как фильтры повлияли на белый луч фонарика?
    • Почему казалось, что желтая и зеленая бумага теряют свой цвет, когда на них падает красный свет?
    1. Максимально затемните комнату.
    2. Включите фонарик и направьте его на белую бумагу. Обратите внимание на цвет бумаги и запишите его в таблицу данных.
    3. Повторите шаг 2 с красным, синим и зеленым листами бумаги.
    4. Поместите красный фильтр перед лучом фонарика, как показано, используя ленту или резиновую ленту, чтобы закрепить фильтр из целлофановой бумаги. Посветите отфильтрованным лучом на белую, красную, синюю и зеленую бумагу и запишите видимые цвета.
    5. Повторите, используя синий фильтр, а затем зеленый фильтр.После каждого теста записывайте результаты.

    Фильтр

    Бумага

    Нет

    Красный

    Зеленый

    Синий

    Белый

    Красный

    Синий

    Зеленый

    Установите фильтр перед источником света.Скомбинируйте два цветных фильтра. Теперь соедините три цвета. Поэкспериментируйте с множеством различных комбинаций.

    Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

    Education.com предлагает идеи проекта Science Fair для информационных целей. только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация.Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

    Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор.Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех Ответственность за использование материалов в проекте лежит на каждом отдельном человеке. Для Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

    Праймер для микроскопии молекулярных выражений: свет и цвет


    Основные аспекты светофильтров

    Большинство обычных естественных и искусственных источников света излучают широкий диапазон длин волн, который покрывает весь видимый световой спектр, а некоторые также простираются в ультрафиолетовую и инфракрасную области.Для простых применений освещения, таких как внутреннее освещение комнат, фонари, точечные и автомобильные фары, а также множество других потребительских, деловых и технических приложений, широкий спектр длин волн приемлем и весьма полезен.

    Однако во многих случаях желательно сузить диапазон длин волн света для конкретных приложений, которые требуют выбранной области цвета или частоты. Эта задача может быть легко решена с помощью специализированных фильтров, которые пропускают волны некоторых длин и выборочно поглощают, отражают, преломляют или дифрагируют нежелательные длины волн.Фильтры имеют самые разные формы и физические размеры, и их можно использовать для удаления или пропускания полос длин волн размером от сотен нанометров до одной длины волны. Другими словами, количество света, исключаемого или ограничиваемого фильтрами, может быть таким узким, как небольшая полоса длин волн, или таким же широким, как весь видимый спектр.

    Многие фильтры работают, поглощая свет, в то время как другие отражают нежелательный свет, но пропускают выбранный диапазон длин волн.Цветовая температура света может быть точно настроена с помощью фильтров для получения спектра света, имеющего характеристики яркого дневного света, вечернего неба, внутреннего вольфрамового освещения или некоторых промежуточных вариаций. Фильтры полезны для настройки контрастности цветных областей, как они представлены в черно-белой фотографии, или для добавления специальных эффектов в цветной фотографии. Специализированные дихроичные фильтры могут использоваться для поляризации света, в то время как поглощающие тепло фильтры могут ограничивать длину инфракрасных волн (и тепло), позволяя проходить только видимому свету.Вредные ультрафиолетовые лучи могут быть удалены исключительно из видимого света с помощью фильтров, или интенсивность всех длин волн (ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных) может быть уменьшена до определенных диапазонов с помощью фильтров нейтральной плотности. Самые сложные фильтры работают по принципу интерференции и могут быть настроены для пропускания узких полос (или даже одной длины волны; см. Рисунок 1) света, отражая все остальные в определенном направлении.

    Абсорбционные фильтры

    До начала двадцатого века жидкостные фильтры и большие блоки окрашенного стекла были основными средствами фильтрации света.Многие ароматические органические химические вещества при растворении в спирте или воде образуют ярко окрашенные растворы, и они предоставили широкий спектр абсорбционных фильтров для первых фотографов и ученых. В 1856 году английский химик Уильям Перкин случайно обнаружил природное вещество, названное анилиновым пурпурным или лиловым , пытаясь синтезировать лекарственный хинин из каменноугольной смолы. Он обнаружил, что при растворении в спирте это химическое вещество дает прекрасные темно-пурпурные растворы, и осознал его огромный потенциал для создания красителей.Усилия Перкина привели к созданию множества синтетических красителей, которые положили начало индустрии, которая отвечает за производство практически всех красок, используемых в настоящее время.

    Сегодня абсорбционные фильтры изготавливаются в основном из цветного фильтровального стекла или синтетических гелей и представляют собой самый большой класс и наиболее широко используемый тип фильтров для приложений, которые не требуют точного определения длины волны передачи. Фильтры поглощения, обычно используемые для выделения широкого диапазона длин волн (см. Рисунок 2), также полезны для блокировки коротких волн при передаче более длинных.Эти фильтры обычно доступны в форме стеклянных, покрытых пластиком стеклянных, ацетатных или желатиновых основ, которые покрыты, смешаны или пропитаны органическими и неорганическими красителями, полученными как из природных, так и из синтетических источников. В число материалов, используемых в стеклянных и полимерных фильтрах, входят редкоземельные переходные элементы, коллоидные красители (такие как селенид) и другие молекулы с высокими коэффициентами экстинкции, которые создают достаточно резкие переходы поглощения.

    Качество стекла или полимера, используемого при производстве фильтров, имеет большое значение, оно должно быть оптического качества и обеспечивать однородность плотности и цвета по всей поверхности фильтра.Стеклянный или пластиковый фильтр ослабляет свет только за счет поглощения, поэтому спектральные характеристики зависят от толщины и оптической плотности фильтрующего материала. Увеличение толщины приведет к соответствующему увеличению уровня блокировки нежелательных длин волн, но также снизит пик внутриполосной передачи , вызывая спад на концах полос поглощения.

    Желатиновые фильтры являются наиболее экономически эффективными и оптически удовлетворительными фильтрами, доступными на рынке, что делает их предпочтительным фильтрующим материалом для широкого спектра применений (включая оптическую микроскопию), несмотря на то, что требуется бережное обращение.Фильтры из оптического стекла также превосходны, но они, как правило, не подходят для всех потребительских, промышленных или научных приложений. Ацетатные фильтры обычно полезны для приложений, не связанных с формированием изображений, где потребность в качестве и точности не важна. Обычно ацетатные фильтры используются в сценическом освещении, фотоувеличителях, проекционных устройствах и в подобных целях. Использование фильтров с пластиковым покрытием также ограничено теми применениями, которые подходят для ацетатных фильтров.

    Интерактивное учебное пособие

    Стеклянные и полимерные абсорбционные фильтры обладают рядом преимуществ, включая их относительно низкую стоимость и стабильность в широком диапазоне климатических условий и условий эксплуатации. Кроме того, фильтры изготовлены из поглощающих свет химических веществ, смешанных по всему фильтрующему материалу, а не оседающих на поверхности, поэтому они не подвержены разрушению из-за незначительных царапин или истирания.Стеклянные абсорбционные фильтры также устойчивы к химическому воздействию агрессивных масел в отпечатках пальцев и других источников опасных паров и загрязнений, тогда как фильтры на полимерной основе, как правило, не обладают такой стойкостью. Наконец, стеклянные и полимерные фильтры нечувствительны к углу падающего освещения и обеспечивают однородные спектральные характеристики, за исключением незначительных изменений поглощения из-за увеличения эффективной толщины, когда фильтры расположены далеко от перпендикуляра.

    Основными недостатками стеклянных и полимерных фильтров являются их чувствительность к теплу и восприимчивость к изменению светопропускающих свойств при длительном использовании.Существует также ограниченный выбор стекол для тех областей применения, где требуется стекло определенного оптического качества, а не материалы на основе полимеров. Полосовые абсорбционные фильтры обычно обладают плохими характеристиками наклона по сравнению с интерференционными фильтрами и часто показывают низкие пиковые значения пропускания. Кроме того, поскольку они зависят от толщины, определяющей спектральные характеристики, стеклянные и полимерные фильтры менее полезны, чем фильтры других типов, разработанные для специализированных приложений.Кроме того, большинство стекол с длинными фильтрами страдают высокой автофлуоресценцией, которой иногда можно избежать, заменив фильтры на полимерной основе с более низким уровнем автофлуоресценции, чем их стеклянные аналоги.

    Номенклатура фильтров

    Терминология, используемая различными производителями для описания характеристик фильтров, может сбивать с толку, прежде всего потому, что фильтры часто обозначаются номером продукта или каким-либо аспектом их фильтрующих свойств.Существует очень мало отраслевых стандартов для номенклатуры фильтров. Однако фильтры можно разделить на категории в соответствии с терминами, используемыми в описании действия фильтра и профилей передачи или поглощения по длине волны. В общем, существует два основных класса фильтров, которые регулируют передачу определенных длин волн, как описано ниже.

    Полосовые фильтры (Рисунок 3) пропускают полосу длин волн и блокируют весь свет выше и ниже указанного диапазона пропускания.Эти фильтры характеризуются относительно оптических характеристик своей центральной длиной волны ( CWL ) и полосой пропускания , также называемой полной шириной на половине максимального пропускания ( FWHM ). Центральная длина волны вычисляется из среднего арифметического длин волн при 50 процентах пикового пропускания, а ширина полосы пропускания (FWHM) - это диапазон длин волн (в нанометрах), измеренный между краями полосы пропускания, где пропускание света составляет 50 процентов от ее пика. или максимальное значение.

    Фильтры Edge также обычно называют longpass и shortpass фильтры (сокращенно LP и SP соответственно) и каталогизируются в соответствии с их длинами волны отсечки или отсечки на 50% пиковая передача (см. рисунок 3). Фильтры Longpass пропускают длинные волны и блокируют короткие волны, в то время как короткие фильтры имеют противоположные свойства пропускания или передачи коротких волн, блокируя другие.Краевые фильтры, как правило, имеют очень крутой наклон со средним значением пропускания, рассчитываемым исходя из эффективности пропускания и блокировки света в области перехода (граница между областями пропускания и блокирования), а не по всему спектру длин волн. пропущено или передано фильтром. В прошлом термины highpass и lowpass часто использовались для обозначения краевых фильтров, но теперь не приветствуются, поскольку они более точно относятся к частоте, а не к длине волны.

    Профиль поглощения или пропускания фильтров, критический элемент при определении действия фильтра, обычно представляется в виде графика длины волны (в нанометрах; см. Рисунки 1-4) в зависимости от оптической плотности, характеристик поглощения или пропускания фильтра. . Оптическая плотность определяется как логарифм (основание 10) оптической плотности (обратной величины пропускания) в соответствии с уравнением:

    OD (оптическая плотность) = log (A)

    Где:

    A (поглощение) или непрозрачность = 1 / T (пропускание)

    А, следовательно:

    OD = журнал (1 / T) = -log (T)

    , где T - процент света, проходящего через фильтр, OD - оптическая плотность, а A - величина поглощения красителей или других светопоглощающих материалов в фильтре.Когда речь идет о полосах пропускания или полосе пропускания в фильтрах, большинство производителей наносят на график значение пропускания, которое представляет собой процент пропускания длины волны, деленный на 100, в зависимости от длины волны для получения спектральных характеристик. Однако, поскольку фильтры могут блокировать свет другими способами, помимо поглощения, оптическая плотность является более точным средством измерения профилей пропускания фильтра и является наиболее часто используемым критерием научными исследователями. Во избежание путаницы важно четко различать, используются ли значения поглощения или пропускания для характеристики действия фильтра в исследуемом диапазоне длин волн.Они должны быть четко определены на ординате спектральных графиков.

    Фильтры Dichroic производятся путем покрытия подложек оптического или более низкого качества, включая полимеры и стекло, тонкими пленками аналогично интерференционным фильтрам для достижения характеристик пропускания с определенной длиной волны. Однако дихроичные фильтры не так чувствительны к углу падающего освещения, как интерференционные фильтры, и они также не так избирательны по длине волны.В большинстве случаев термин дихроичный зарезервирован для фильтров, имеющих полосы пропускания 100 нанометров или более, при этом отраженные полосы примерно вдвое шире и содержат длины волн, составляющие дополнительный цвет. Таким образом, особенность дихроичных фильтров состоит в том, что они дают разные цвета при освещении отраженным или проходящим светом. Эти фильтры часто используются как аддитивные или субтрактивные цветовые фильтры для повышения контрастности, машинного зрения или цветоделения. В общем, дихроичные фильтры обеспечивают более широкую апертуру, чем узкополосные интерференционные фильтры, и больше подходят для приложений, не связанных с формированием изображения, таких как традиционное фотографическое освещение, печать и сценическое освещение.

    Измеряется в единицах оптической плотности , уровень блокировки (также известный как уровень затухания ) оптического фильтра является мерой степени, в которой длины волн, которые не лежат в полосе пропускания фильтра, подавляются в течение расширенный диапазон спектра. В сочетании с этой концепцией диапазон блокировки (или диапазон ослабления ) относится к диапазону длин волн, в котором фильтр поддерживает заданный уровень блокировки (см. Рисунок 3).Также с уровнем затухания фильтра связано явление, известное как перекрестные помехи , которое определяет минимальный уровень затухания двух фильтров, размещенных вместе последовательно (уложенных друг за другом) со световым лучом. Перекрытие (см. Рисунок 4 (а)) между полосами пропускания составных фильтров может стать важным, когда на спектр поглощенных или передаваемых длин волн в значительной степени влияют перекрестные помехи.

    Наклон полосы пропускания фильтра используется для определения крутизны перехода между длинами волн, прошедшими и заблокированными фильтром.Этот профиль особенно важен в краевых фильтрах, которые полагаются на очень крутые наклоны для определения узких граничных областей длины волны, которые отделяют передаваемые длины волн от тех, которые блокируются фильтром. В качестве примера, спектры на Рисунке 4 (b) иллюстрируют два краевых фильтра, имеющих существенно разные наклоны со связанными граничными областями неравного размера, но с аналогичными полосами пропускания. В отсутствие спектральных диаграмм крутизну фильтра можно описать путем определения длины волны на заданном уровне блокировки или затухания.

    Отсечка и отсечка Значения относятся к узкой области длин волн, определяющей переход от высокой скорости передачи к низкой скорости передачи (затухания) и наоборот. Отсечка часто используется для обозначения длины волны короткопроходного фильтра, в то время как отсечка обычно резервируется для обозначения длины волны длиннопроходного фильтра. В обоих случаях длина волны 50-процентного абсолютного пропускания используется для обозначения начала перехода.

    Угол между оптической осью фильтра и падающим световым лучом называется углом падения и может оказывать значительное влияние на характеристики фильтра, особенно в отношении интерференционных фильтров. Большинство фильтров предназначены для использования в приложениях, имеющих угол падения 0 градусов, называемый нормальным падением , где фильтр расположен так, что его оптическая ось совпадает с оптическим путем светового луча.Однако несколько типов интерференционных фильтров, включая светоделители и дихроматические зеркала, предназначены для размещения под углом 45 градусов по отношению к световому лучу (угол падения, равный 45 градусам), чтобы правильно выполнять свои функции. Стеклянные и полимерные абсорбционные фильтры могут использоваться независимо от угла падения, но некоторые типы фильтров называются угловыми, и имеют рабочие характеристики, которые в значительной степени зависят от угла падения света.Эти фильтры, в первую очередь тонкопленочные интерференционные и акустооптические фильтры, не должны использоваться ни под каким углом, кроме указанного производителем.

    Фильтры компенсации, преобразования и балансировки цвета

    Относящиеся к категории абсорбционных фильтров, фильтры компенсации цвета, преобразования и балансировки света чаще всего используются для изменения цветовой температуры вольфрамового и вольфрамово-галогенного освещения. Kodak производит серию Wratten фильтров компенсации и балансировки цвета, которые разработаны для широкого спектра лабораторных и промышленных применений.Эти фильтры состоят из коллоидного углерода, смешанного с подходящими красителями и диспергированного в желатине для достижения желаемых спектральных характеристик. Фильтры компенсации цвета отличаются от фильтров балансировки и преобразования цвета тем, что они управляют цветом, главным образом ослабляя красные, зеленые и / или синие области спектра видимого света, а не настраивая общие спектральные характеристики. Они сокращенно обозначаются префиксом CC , для C или C компенсирующий, за которым следует номинальная пиковая плотность фильтра в диапазоне от примерно 0.От 025 до 0,5, умноженное на 100 и заканчивающееся заглавной первой буквой цвета фильтра (например: M для пурпурного). Таким образом, сокращение для фильтра с компенсацией желтого цвета, имеющего номинальную пиковую плотность 0,3, будет: CC30Y. Помимо серии Kodak, доступен широкий спектр подобных фильтров других производителей в виде окрашенных гелей, акриловых полимеров или двухцветного стекла.

    Каждый фильтр компенсации цвета в серии управляет количеством одного цвета, пропуская один или оба из оставшихся двух цветов.Таким образом, фильтры компенсации цвета могут вносить либо тонкие изменения в цветовой баланс источника света, либо компенсировать недостатки в спектральном выходе. Спектры видимого поглощения для серии фильтров с компенсацией синего цвета (от CC025B до CC50B) представлены на рисунке 5. Основные минимумы появляются в диапазоне 380-490 нанометров для всех фильтров этой серии, которые пропускают большую часть длин волн синего цвета и фильтруют различное количество зеленых, желтых и красных длин волн.

    Интерференционные фильтры

    Последние технологические достижения в конструкции полосовых фильтров привели к относительно недорогой конструкции тонкопленочных интерференционных фильтров, обеспечивающих значительные улучшения в выборе длины волны и характеристиках передачи. Эти фильтры работают, передавая выбранный диапазон длин волн с высокой эффективностью, подавляя посредством отражения и деструктивной интерференции все другие длины волн. Современные интерференционные фильтры созданы по образцу интерферометра Фабри-Перо, разработанного в конце 1800-х годов Чарльзом Фабри и Альфредом Перо, и состоят из нескольких слоев тонких пленок, нанесенных на оптически плоскую прозрачную стеклянную поверхность.Первоначальный интерферометр состоял из устройства с двумя частично прозрачными зеркалами, разделенными небольшим воздушным зазором, размер которого можно было изменять, перемещая одно или оба зеркала. Сегодня более сложные интерферометры используют различные механизмы для измерения интерференции между световыми лучами и часто используются для контроля толщины тонкой пленки во время изготовления интерференционных фильтров и зеркал.

    Интерференционные фильтры могут изготавливаться с очень крутыми наклонами пропускания, которые приводят к крутым границам отсечки и отсечки перехода, которые значительно превышают границы, которые демонстрируются стандартными абсорбционными фильтрами.Для создания современных интерференционных фильтров на оптически плоскую стеклянную или полимерную поверхность в вакууме наносят последовательные слои диэлектрических материалов со значениями толщины от четверти до половины целевой длины волны. Свет, падающий на поверхность многослойного диэлектрика, либо проходит через фильтр с конструктивным усилением, либо отражается и уменьшается по величине за счет деструктивной интерференции (см. Рисунок 6). Полоса пропускания фильтра, которая определяется природой слоистой диэлектрической поверхности, определяет длины волн света, которые могут проходить и многократно отражаться при прохождении через фильтр.Блокированные длины волн, которые не усиливаются и не проходят через фильтр, отражаются и удаляются с оптического пути.

    Диэлектрические материалы, используемые для изготовления интерференционных фильтров, обычно представляют собой непроводящие материалы с определенным показателем преломления. Традиционные полосовые интерференционные фильтры производятся с использованием сульфида цинка, селенида цинка или фторида алюминия-натрия (также называемого криолитом ), но эти покрытия гигроскопичны и должны быть изолированы от окружающей среды с помощью защитного покрытия.Кроме того, соли цинка и криолита страдают от низких характеристик пропускания через фильтр и температурной нестабильности, что еще больше снижает их эффективность, даже несмотря на то, что они просты и относительно дешевы в производстве. После нанесения тонких пленочных слоев соли добавляется последний слой стекла или износостойкое защитное покрытие из монооксида кремния.

    Внедрение полупрозрачных слоев оксидов металлов (известных как твердые покрытия ) в технологию тонкопленочных покрытий уменьшило многие экологические проблемы, связанные с интерференционными фильтрами, и значительно улучшило их температурную стабильность.Тонкие покрытия из металлов и солей, каждое из которых имеет уникальный показатель преломления, наносятся последовательными слоями с чередующимися высокими и низкими значениями показателя преломления. Критическим элементом этой конструкции является граница раздела между двумя диэлектрическими материалами с разным показателем преломления (один намного выше, чем у другого), которая отвечает за частичное отражение падающего света вперед и назад через фильтр и создание интерференционного эффекта, который приводит к выбору длины волны. . Значения усиленной и прошедшей длины волны определяются толщиной и показателем преломления перемежающихся диэлектрических слоев.Несмотря на то, что сами тонкие покрытия прозрачны, световые волны, отражаемые и пропускаемые диэлектрическими материалами, мешают создавать яркие цвета, которые, кажется, исходят от поверхности фильтра.

    Диэлектрические покрытия часто объединяются в блоки, называемые полостями , которые состоят из трех-пяти чередующихся слоев соли и оксида металла (а иногда и чистого металла), разделенных более широким слоем фторида магния, называемым прокладкой (см. Рисунок 7). .Прокладки изготавливаются с толщиной, которая соответствует даже кратным четверти или половине длины волны, чтобы отражать или пропускать свет, совмещая его с диэлектрическими слоями. Увеличение количества полостей, используемых для создания интерференционного фильтра, приводит к пропорциональному увеличению наклона границ пропускания длины волны отсечки и отсечки. Фильтры, содержащие до 15 установленных друг на друга полостей, могут иметь в общей сложности более 75 отдельных диэлектрических слоев и отображать полосу пропускания размером всего несколько нанометров.

    Практически любой тип фильтра может быть спроектирован и изготовлен с использованием технологии тонкопленочного интерференционного покрытия, включая полосовой, короткий, длинный, дихроичные светоделители, нейтральную плотность и различные зеркала. Как обсуждалось выше, количество слоев и полостей используется для управления с очень высокой точностью номинальной длиной волны, полосой пропускания и уровнем блокировки фильтра. С помощью этого метода можно изготавливать фильтры с несколькими полосами пропускания, такие как сложные трехполосные фильтры, столь популярные для флуоресцентной микроскопии (см. Рисунок 1).

    Высокая степень блокировки, достигаемая с помощью тонкопленочных интерференционных фильтров, применяется только к конечному диапазону длин волн, за пределами которого эффективное блокирование резко падает. Диапазон можно расширить, добавив вспомогательные компоненты, такие как широкополосные блокираторы , но часто с компромиссом в пиковых значениях передачи. Кроме того, материалы покрытия, используемые при производстве тонких пленок, имеют ограниченный диапазон прозрачности. Как только диапазон превышен, эти покрытия могут стать сильно поглощающими, а не сильно отражающими или пропускающими, тем самым снижая эффективность фильтра.Характеристики поглощения покрытия также могут зависеть от длины волны, поэтому такое же покрытие, используемое для длиннопроходных фильтров, обычно не будет адекватно работать на более низких длинах волн в фиолетовой и ультрафиолетовой областях. Наконец, интерференционные тонкопленочные покрытия чувствительны к углу падения света. По мере увеличения этого угла спектральные характеристики покрытия имеют тенденцию сдвигаться в сторону более коротких длин волн (спектр с синим смещением ). Другой недостаток заключается в том, что интерференционные покрытия часто дают поляризованный свет при больших углах падения, что не всегда желательно.Несмотря на недостатки тонкопленочных покрытий, эта технология по-прежнему остается одной из наиболее подходящих для выбора длины волны в самых разных областях применения.

    Фильтры нейтральной плотности

    Широко используемые в различных областях применения, фильтры нейтральной плотности имеют нейтральный серый цвет (напоминают дымчатое стекло ) и предназначены для равномерного уменьшения интенсивности проходящего света либо на небольшом количестве длин волн, либо на всем спектре длин волн без изменения спектрального профиля. освещения.Фильтры нейтральной плотности идеально подходят для управления интенсивностью освещения в оптическом микроскопе, где они обычно используются в светлом поле, дифференциальном интерференционном контрасте и флуоресцентном освещении (в котором дуговые лампы высокой интенсивности не могут регулироваться с помощью регулируемого источника питания для управления напряжением. ).

    Фильтры нейтральной плотности делятся на два класса: поглощающие и отражающие, которые работают путем поглощения или отражения выбранной полосы длин волн (или всего спектра видимого света) соответственно.Абсорбционные фильтры с нейтральной плотностью конструируются из эмульсии редкоземельных элементов, пропитанных по всему стеклу, и могут использоваться в любой ориентации по отношению к источнику освещения. Эти фильтры невосприимчивы к царапинам и не требуют осторожного обращения с желатиновыми, полимерными, отражающими и другими менее упругими фильтрами. Отражающие фильтры нейтральной плотности изготавливаются путем напыления тонкого металлического покрытия на одну из стеклянных поверхностей, и их необходимо вставлять в оптический путь так, чтобы отражающая поверхность была обращена к источнику освещения.Поскольку покрытие поверхности подвержено царапинам и истиранию, с этими фильтрами следует обращаться осторожно.

    На рисунке 8 представлены профили поглощения видимого света для ряда обычных фильтров нейтральной плотности. Как видно на рисунке, эти фильтры показывают относительно постоянный коэффициент экстинкции во всем спектральном диапазоне видимого света (от 400 до 700 нанометров). Каждый фильтр нейтральной плотности в серии, начиная с ND-0.3 ND-70 на рисунке 8 имеет постепенно более низкий коэффициент ослабления. Этот набор фильтров в совокупности обеспечивает однородную серию фильтров для регулировки интенсивности освещения.

    Абсорбирующие фильтры нейтральной плотности производятся с использованием желатиновых, полимерных или стеклянных подложек, которые имеют пропитанные или растворенные материалы для уменьшения прозрачности. Фильтры нейтральной плотности Kodak Wratten очень популярны и изготавливаются из запатентованных тонких желатиновых пленок, которыми известны эти фильтры.Суспензию коллоидного углерода, содержащую выбранный набор органических красителей, смешивают с жидким желатином до достижения желаемой нейтральной плотности. Затем эту комбинацию наносят на поддерживающую стеклянную подложку до тех пор, пока она не образует очень тонкую пленку одинаковой толщины. После высыхания пленка снимается с основы и покрывается лаком для защиты. Обратите внимание, что даже несмотря на то, что фильтры нейтральной плотности, компенсации цвета и другие фильтры Wratten защищены верхним слоем лака, они по-прежнему подвержены повреждениям (особенно от царапин), и с ними следует обращаться только по краям или по углам.Альтернативой является защита желатиновых фильтров, помещая их в простой металлический каркас, предлагаемый рядом производителей. Никогда не подвергайте желатиновые фильтры воздействию температур выше 50 градусов Цельсия в течение длительного времени. Также важно, чтобы эти фильтры не располагались слишком близко к вольфрамово-галогенной лампе микроскопа или другого инструмента, чтобы избежать теплового повреждения.

    Технические характеристики наиболее часто используемых фильтров нейтральной плотности перечислены в таблице 1. Каждый фильтр нейтральной плотности обозначается буквенно-цифровым кодом ND-XX , где XX - средний процент света, пропускаемого фильтром.Таким образом, фильтр ND-60 пропускает (или пропускает) 60 процентов падающего света от источника освещения, а фильтр ND-0,1 пропускает 0,1 процента падающего света.

    Характеристики фильтра нейтральной плотности
    Обозначение Плотность Трансмиссия
    (в процентах)
    ND-80 0.1 80
    ND-70 0,15 70
    ND-60 0,2 60
    ND-50 0,3 50
    ND-40 0,4 40
    ND-30 0.5 30
    ND-25 0,6 25
    ND-20 0,7 20
    ND-16 0,8 16
    ND-13 0,9 13
    ND-10 1.0 10
    ND-1 2,0 1
    ND-0.1 3,0 0,1
    ND-0,01 4,0 0,01

    Стол 1

    Фильтры нейтральной плотности можно складывать вместе, чтобы получить значения плотности, для которых нет доступных фильтров.Расположение этих фильтров является аддитивным эффектом, поэтому размещение фильтров ND-50, (плотность = 0,3) и ND-60, (плотность = 0,2) на световом пути эквивалентно такому размещению ND-30. (плотность = 0,5) фильтр. Фильтр с плотностью 0,30 имеет коэффициент пропускания 50 процентов ( ND-50 , Таблица 1), поэтому его можно использовать для уменьшения интенсивности освещения в два раза. Аналогично, фильтр с плотностью 0,6 ( ND-25, , таблица 1) имеет значение пропускания 25 процентов (снижает интенсивность освещения в четыре раза), а фильтр с плотностью 1.0 ( ND-10.0 , Таблица 1) может снизить интенсивность в 10 раз (значение коэффициента пропускания 10 процентов).

    Старые фильтры нейтральной плотности могут приобретать легкий желтоватый оттенок с возрастом, а некоторые из более дешевых фильтров могут также отображать некоторую степень фонового цвета. Если введение в оптический путь фильтров нейтральной плотности приводит к неправильному цветовому балансу, используйте фильтры компенсации цвета, чтобы вернуть источник света в его надлежащий баланс. Другие факторы, такие как внутреннее рассеяние и отражения в оптической системе, могут изменять эффективную плотность фильтров нейтральной плотности, заставляя их отличаться от ожидаемых значений плотности.По этой причине важно откалибровать фильтры нейтральной плотности для критических измерений.

    Ультрафиолетовые и инфракрасные фильтры

    Дуговые лампы высокой энергии, импульсные лампы и другие источники освещения часто излучают значительное количество ультрафиолетового света, который может мешать формированию изображения, как при использовании традиционной фотопленки, так и при захвате цифровых изображений. Ультрафиолетовые фильтры могут быть вставлены в световой тракт микроскопов и других оптических систем для удаления нежелательных длин волн, находящихся ниже тех, которые находятся в спектре видимого света (менее 400 нанометров).Наиболее распространенные ультрафиолетовые фильтры предназначены для установки на передней части линз камеры или ПЗС-сенсоров, но производители микроскопов, телескопов и вторичного рынка также предлагают эти фильтры для множества конкретных применений. Большинство ультрафиолетовых фильтров изготовлено из специальных составов стекла, но доступны и более новые полимерные материалы. Ультрафиолетовые длиннопроходные фильтры оптического качества, изготовленные из прозрачных гибких пленок, можно обрезать по размеру и использовать в сочетании с другими полосовыми фильтрами.

    Инфракрасные отсечные фильтры предназначены для пропускания видимых длин волн от 400 до 700 нанометров, блокируя более длинные волны, распространяющиеся в инфракрасную область (от 700 до 2500+ нанометров). Эти фильтры часто используются для защиты чувствительных к инфракрасному излучению устройств с зарядовой связью (ПЗС) и дополнительных металлооксидных полупроводниковых датчиков изображения (КМОП) от инфракрасных волн. Напротив, инфракрасные длиннопроходные фильтры используются для приложений, которые требуют блокировки видимого света при пропускании длин волн ближнего инфракрасного диапазона.Разрабатываются новые полимерные материалы, которые обладают превосходными характеристиками для передачи избранных диапазонов инфракрасного излучения. В частности, термореактивные фильтры ADC имеют очень высокие значения пропускания и низкую мутность, обладают значительной стойкостью к истиранию и химическим воздействиям, что делает их идеальными короткопроходными и длиннопроходными фильтрами для инфракрасных приложений. На рисунке 9 показаны спектральные характеристики как ультрафиолетового фильтра, который почти полностью ослабляет длины волн ниже 400 нанометров, так и инфракрасного отсекающего фильтра с очень сильным поглощением длин волн более 700 нанометров.

    Почти 90 процентов излучения, испускаемого вольфрамовой или вольфрамово-галогенной лампой, происходит в форме инфракрасных волн, что связано с выделением тепла. Ртутные и ксеноновые дуговые лампы также выделяют значительное количество тепла. Инфракрасные поглощающие или тепловые фильтры могут использоваться для удаления нежелательных длин волн инфракрасного излучения и защиты гелей для коррекции цвета, фильтров нейтральной плотности, дорогих интерференционных фильтров и фотографируемого объекта от теплового повреждения.

    Некоторые теплопоглощающие фильтры изготавливаются из особого типа стекла Pyrex , известного как Aklo или Schott KG-1 , которое поглощает инфракрасные тепловые лучи, а затем рассеивает тепло в воздухе, окружающем стекло. Фильтры, изготовленные с использованием Aklo или KG-1, часто имеют зеленый или сине-зеленый цвет и могут вносить отклонения цветового баланса в фотографии или цифровые изображения. Для традиционной фотографии с пленками этот побочный эффект можно исправить с помощью цветовых компенсирующих фильтров, которые дополняют цветопоглощающий фильтр.Близкое приближение к соответствующей коррекции может быть получено путем размещения различных дополнительных фильтров поверх теплового фильтра до тех пор, пока не будет обнаружен тот, который точно уравновешивает цветовой оттенок теплового фильтра и превращает цвет в нейтральное значение. В качестве альтернативы в цифровой фотографии функцию баланса белого цифровой камеры можно настроить с установленным фильтром, чтобы избежать сдвигов цвета.

    Специализированные дихроматические интерференционные фильтры, известные как горячие зеркала , иногда используются для защиты оптических систем путем отражения тепла обратно в источник света.Эти отражающие зеркала, разработанные для использования при угле падения 0 градусов, могут использоваться в различных оптических приложениях, где тепловыделение может повредить компоненты или отрицательно повлиять на спектральные характеристики источника освещения. Напротив, холодные зеркала работают в очень широком диапазоне температур, чтобы отражать весь видимый спектр света, при этом очень эффективно передавая инфракрасные волны. Зеркальные фильтры имеют многослойные диэлектрические покрытия, аналогичные интерференционным фильтрам, которые последовательно напыляются на поверхность стекла.Длины волн, отражаемые инфракрасным горячим зеркалом, находятся в диапазоне от 750 до 1250 нанометров.

    Высокопроизводительный фильтр этого класса, расширенные зеркала , покрывают более широкий диапазон длин волн инфракрасного излучения, обычно до 1750 нанометров. Горячие зеркала и расширенные горячие зеркала дают отличные результаты в сочетании с вольфрамово-галогенными лампами высокой интенсивности в волоконно-оптических осветителях, чтобы уменьшить тепло без ущерба для видимой мощности ламп. В общем, фильтры с горячим зеркалом гораздо более эффективны в блокировании тепла, чем кварцевые или стеклянные теплоизоляционные фильтры, и не трескаются или не ломаются, даже когда на поверхность фильтра попадает значительное количество тепла.Однако большинство производителей рекомендуют уменьшать накопление тепла в областях, прилегающих к горячим зеркалам, путем размещения охлаждающего вентилятора рядом с корпусом зеркала.

    Высокопроизводительные фильтры

    Последние достижения в технологии фильтров привели к появлению нескольких сложных устройств, которые обладают превосходными характеристиками по сравнению с классическими абсорбционными или интерференционными фильтрами, особенно при использовании с источниками лазерного освещения. Акустооптические перестраиваемые фильтры (сокращенно AOTF ; см. Рисунок 10) работают путем облучения специально подготовленного кристалла, например оксида теллура или кварца, радиоволновыми акустическими колебаниями, создаваемыми высокочастотным преобразователем.Результатом является создание эквивалента дифракционной решетки объемного пропускания для световых волн, проходящих через кристалл. Фильтр можно настроить, изменяя частоту возбуждающих радиоволн, что позволяет пропускать только очень узкую полосу длин волн (часто от 1 до 3 нанометров в ширину) и устраняет остальную часть за счет дифракции.

    Основным преимуществом акустооптических фильтров является их способность выполнять сканирование длины волны с высокой скоростью, просто изменяя радиочастоты, и пропускать несколько длин волн, которые широко разнесены путем смешивания нескольких частот возбуждения.Кроме того, интенсивность света, проходящего через фильтр, можно регулировать, изменяя амплитуду акустических колебаний от преобразователя. Недостатком является то, что интенсивность света сильно снижается в источниках с широкой длиной волны из-за выбора только одной или нескольких длин волн. Кроме того, устройство излучает линейно поляризованный свет и приводит к (как минимум) 50-процентному снижению пропускания, когда неполяризованный падающий свет излучается от источника.

    Второе устройство с электронным управлением, жидкокристаллический перестраиваемый фильтр ( LCTF ), все чаще используется в качестве эмиссионного фильтра в оптической микроскопии из-за широкой апертуры и способности проводить фильтрацию качества изображения.Эти фильтры также могут быстро выбирать длины волн и иметь регулируемое затухание. Кроме того, жидкокристаллические фильтры предлагают выбор ширины полосы и уровней блокировки и не проявляют артефактов сдвига изображения, связанных с длиной волны. К недостаткам можно отнести создание поляризованного света этими фильтрами, так что пиковое пропускание неполяризованного света обычно несколько меньше 50 процентов.

    Типичный жидкокристаллический перестраиваемый фильтр с селективной длиной волны состоит из набора фиксированных фильтров, состоящих из переплетенных комбинаций двулучепреломляющих кристаллов / жидких кристаллов и линейных поляризаторов.Спектральная область, которую пропускают LCTF, зависит от выбора поляризаторов, оптических покрытий и характеристик жидких кристаллов (нематических, холестерических, смектических и т. Д.). В общем, устройства этого типа с видимой длиной волны обычно достаточно хорошо работают в диапазоне от 400 до 700 нанометров.

    Очистка и обслуживание фильтров

    Фильтры

    - это оптические компоненты, которые очень чувствительны к повреждению из-за загрязнения пылью, грязью, маслами отпечатков пальцев и волокнами, и с ними следует обращаться очень осторожно, чтобы не поцарапать.Стекло, акриловый полимер, тонкопленочные интерференционные поверхности и поверхности с антибликовым покрытием могут быть повреждены абразивными частицами, контактирующими с фильтром. Желатиновые фильтры защищены тонким слоем лака, их следует обрабатывать только по краям или углам. Когда фильтры не используются, их следует хранить в их оригинальной упаковке, в защитных футлярах или перемежать чистой бумагой для чистки линз для защиты. Желатиновые фильтры не должны контактировать с водой и должны храниться в темноте в условиях низкой влажности при хранении.В случае, если фильтры должны использоваться в условиях высокотемпературного климата с относительно высокой влажностью, защищайте фильтры от грибковых повреждений, храня их в высушенных, герметично закрытых контейнерах.

    Желатиновые, полимерные и стеклянные фильтры следует очищать, осторожно удаляя рыхлую пыль, грязь и волокна чистой сухой щеткой из верблюжьей шерсти. Фильтры также можно очистить, продув чистым, сухим воздухом или инертными газами (доступны в аэрозольных баллончиках) по поверхности. Избегайте использования аэрозольных баллончиков, содержащих фреон или аналогичные пропелленты, которые могут разжижаться на фильтре или охлаждать поверхность, позволяя атмосферной воде конденсироваться.Кроме того, некоторые аэрозоли содержат пропеллент, который может оставлять осадок на поверхности фильтра, который может быть труднее удалить, чем исходные загрязнения. Шприц для ушей (резиновый баллон) также можно использовать для выдувания пыли и грязи с поверхностей фильтра. Все фильтры следует периодически очищать, особенно при ежедневном использовании.

    В случае, если загрязнения не могут быть легко удалены щеткой или струей воздуха по поверхности, используйте салфетку для чистки линз или Kimwipe, смоченную в растворителе для чистки линз или этаноле, для удаления мусора и масел.Используйте достаточно бумаги, чтобы растворители не растворяли масла в пальцах и не переносили эти сольватированные масла на поверхность фильтра. Не допускайте контакта жидкого очистителя с краями фильтра. Всегда удаляйте как можно больше загрязнений щеткой или резиновым баллоном перед нанесением бумаги на поверхности фильтра, чтобы избежать втирания мусора в фильтр. По возможности используйте ткань или перчатки без пудры при работе с фильтрами, чтобы не допустить загрязнения поверхности отпечатками пальцев.Поверхности некоторых интерференционных фильтров чрезвычайно чувствительны к царапинам, поэтому их нельзя чистить бумажной салфеткой.

    Интерференционные фильтры очень хрупкие и постепенно разрушаются под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения (от ртутных и ксеноновых дуговых ламп), влаги и тепла. Кроме того, эти фильтры подвержены царапинам даже при деликатном обращении и могут быть повреждены маслами в отпечатках пальцев и воздействием даже мягких химикатов. Рыхлые отложения и легкие отпечатки пальцев можно удалить с помощью салфетки для линз и нейтрального (не кислотного) средства для чистки линз, но следует проявлять осторожность, чтобы не оказывать слишком сильного давления на поверхность.

    Фильтры, установленные между оптическими стеклянными пластинами, более устойчивы к царапинам, чем желатиновые фильтры, но их все же следует хранить в защитных картонных коробках и хранить в сухих помещениях с низкой влажностью. Желатиновые фильтры, зажатые между стеклянными пластинами, необходимо тщательно очищать. Никогда не мойте эти фильтры в воде или моющих средствах, даже если края защищены покрытием, препятствующим проникновению влаги. Небольшие дефекты защитного покрытия могут привести к тому, что вода попадет на желатиновый фильтр по краям стекла, что приведет к разбуханию фильтра и его отделению от стеклянных пластин.Желатиновые фильтры часто могут быть навсегда окрашены водой.

    Не подвергайте фильтры воздействию высоких температур, размещая их слишком близко к мощным тепловыделяющим лампам. Kodak рекомендует не подвергать желатиновые фильтры Wratten воздействию температур выше 50 градусов по Цельсию (122 градусов по Фаренгейту) в течение длительного времени. Поскольку отдельные красители для фильтров по-разному реагируют на воздействие тепла и света в течение одинаковых периодов времени, некоторые фильтры разрушаются быстрее, чем другие.По этой причине производители составили список классов устойчивости фильтров , которые используются для организации фильтров в соответствии с их устойчивостью к тепловым и световым повреждениям. При установлении этих классификаций каждый фильтр подвергается воздействию выбранного источника света в течение определенного интервала времени при серии температур. Степень изменения плотности красителя, измеренная с помощью прецизионного спектрофотометра, затем выражается в виде доли или кратной разницы между пределами света и темноты, которые определяют приемлемость в спектральной области, охватывающей от 400 до 700 нанометров (видимый свет).

    Фильтры

    классифицируются как стабильные , если они показывают изменение не более чем на половину разницы между пределами при испытаниях на воздействие освещенности. Рейтинг относительно стабильный дается фильтрам, которые отображают изменение, равное разнице между пределами. Отчасти стабильные фильтры демонстрируют изменение больше, чем разница между пределами, но не более чем вдвое больше. Если фильтр показывает изменение более чем в два раза превышающее пределы, он классифицируется как нестабильный .Стабильность фильтра может варьироваться от теста к тесту. Например, классификация фильтров ABA указывает на то, что фильтр устойчив к испытаниям на воздействие дневного света, относительно стабилен при испытаниях при чрезвычайно интенсивном искусственном освещении, а также устойчив к испытаниям с высокоинтенсивной вольфрамовой лампой. Для критических применений фильтры следует регулярно проверять с помощью спектрофотометра и заменять, если спектр поглощения отклоняется более чем на пару процентов. Частые визуальные осмотры могут выявить, происходит ли ухудшение в виде выцветания в центральной части фильтра, которая обычно подвергается наибольшему воздействию излучения.

    Успешное использование фильтров требует внимания к техническим деталям спектров поглощения и пропускания, а также к другим опубликованным характеристикам фильтров. Ключевым моментом является создание прочной базы фактов, касающихся физических свойств источника света, цифровых изображений или традиционных критериев фотографии, а также эффектов фильтров, полученных при приобретении солидного опыта работы с реальными приложениями. Некоторые фильтры используются исключительно для технических целей, в то время как другие реализованы из-за своих художественных качеств.Независимо от целевой функции, правильное использование фильтров значительно улучшит качество фотографии с использованием обычной пленки, а также электронной цифровой обработки изображений.

    Соавторы

    Дуглас Б. Мерфи - Отделение клеточной биологии и микроскопа, Медицинская школа Университета Джона Хопкинса, 725 N. Wolfe Street, 107 WBSB, Baltimore, Maryland 21205.

    Кеннет Р.Весна - научный консультант, Ласби, Мэриленд, 20657.

    Майкл У. Дэвидсон - Национальная лаборатория сильных магнитных полей, 1800 г. Ист. Пол Дирак, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.


    НАЗАД К СВЕТИЛЬНИКАМ

    НАЗАД К СВЕТУ И ЦВЕТУ

    Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
    © 1998-2021, автор - Майкл В.Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
    Этот веб-сайт поддерживается нашей командой

    по графике и веб-программированию
    в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
    .
    Последнее изменение: вторник, 11 сентября 2018 г., 11:42
    Счетчик доступа с 1 декабря 2002 г .: 59650
    Для получения дополнительной информации о производителях микроскопов,

    используйте кнопки ниже для перехода на их веб-сайты:

    Молекулярные выражения: наука, оптика и вы: свет и цвет


    Световая фильтрация

    Большинство источников света излучают широкий диапазон длин волн, который покрывает весь видимый световой спектр.Для большинства простых систем освещения, таких как внутреннее освещение, фонарики и фары, этот широкий спектр длин волн приемлем и весьма полезен. Однако во многих случаях и для определенных приложений желательно производить свет с ограниченным спектром длин волн. Этого можно легко добиться за счет использования специализированных фильтров, которые пропускают одни длины волн электромагнитного излучения, избирательно поглощая или отражая другие.

    Цветные фильтры обычно изготавливаются из прозрачных кусочков окрашенного стекла, пластика или лакированного желатина (например.грамм. Фильтры Wratten), которые были обработаны для выборочной передачи желаемых длин волн при ограничении нежелательных длин волн. В настоящее время используются два наиболее распространенных типа фильтров: абсорбционные фильтры , фильтры , поглощающие нежелательные длины волн, и интерференционные фильтры , фильтры , которые удаляют выбранные длины волн за счет внутренних деструктивных интерференций и отражений. Однако при использовании любого фильтра небольшое количество падающего света отражается от поверхности фильтра независимо от его конструкции, а другая небольшая часть света поглощается.Тем не менее, это явление обычно минимально и не влияет на основную функцию фильтра.

    Абсорбционные фильтры - Эти фильтры обычно изготавливаются из окрашенного стекла, лакированного желатина или синтетических полимеров (пластмасс) и имеют широкий спектр применения. Они часто используются для создания специальных эффектов в ряде приложений фотографии и широко используются в киноиндустрии. Кроме того, абсорбционные фильтры обычно используются в знаках и светофорах, а также в сигналах направления на транспортных средствах, таких как автомобили, лодки и самолеты.

    Типичный фильтр поглощения проиллюстрирован выше на рисунке 1. В этом примере пурпурный фильтр, который предназначен для адаптации к объективу камеры, встречает три падающих световых волны. Хотя они изображены как красные, зеленые и синие волны, они предназначены для представления всех цветов, составляющих белый свет. Обратите внимание, что фильтр избирательно пропускает красную и синюю части спектра падающего белого света, но поглощает большую часть длин волн зеленого цвета. Помните, как обсуждалось в статье об основных цветах, пурпурный цвет получается вычитанием зеленого из белого света.

    На рисунке 2 показаны светомодулирующие свойства другого типичного цветного фильтра. В этом случае исследуется фильтр коррекции цвета , который добавляет коэффициент 50 единиц компенсации цвета (cc) к падающему свету - концепция, которая будет обсуждаться более подробно ниже. Процент поглощения фильтра отображается в зависимости от длин волн видимого света, которые проходят через фильтр. Пиковая интенсивность поглощенного света составляет около 550 нанометров, прямо в центре зеленой области видимых длин волн.Однако график также показывает, что часть света в синей и красной областях поглощается, что указывает на то, что этот фильтр не идеален и что он затрудняет работу небольшой части всех длин волн. Обычно для большинства фильтров этот тип нежелательного поглощения часто называют вторичным поглощением . Если бы этот фильтр был идеальным, на графике на рисунке 2 был бы очень острый пик с центром в зеленой области, который переходил к нулевому поглощению на длинах волн, отличных от зеленого. Тем не менее, это практически невозможное достижение в реальном мире, где фильтры поглощения видимого света необходимо производить по разумным ценам.

    Интерактивное руководство по Java

    Интерференционные фильтры - Эти фильтры отличаются от абсорбционных фильтров тем, что они отражают нежелательные длины волн света и деструктивно мешают им, а не поглощают их. Их часто называют дихроичными , потому что они имеют один цвет на стороне, от которой отражается свет, и другой - на стороне, через которую проходит проходящий свет.Например, в пурпурном дихроичном фильтре, показанном ниже на Рисунке 3, зеленый свет отражается от лицевой стороны фильтра, а пурпурный свет передается от задней части фильтра.

    Дихроичные фильтры гораздо более точны и эффективны в своей способности блокировать нежелательные длины волн, чем гелевые и стеклянные абсорбционные фильтры. Изготовленные из многослойных тонкопленочных покрытий, которые наносятся на стекло оптического качества с помощью вакуумного напыления, эти фильтры имеют четыре основных типа конструкции: коротковолновый проход, длинноволновый проход, полосовой и режекторный фильтры.Дихроичные фильтры для коротких и длинных волн действуют, как следует из названий, позволяя пропускать только узкие полосы коротких или длинных волн и отражать нежелательные длины волн. Однако полосовые дихроичные фильтры являются наиболее распространенными и предназначены для передачи выбранных длин волн в видимой области. На рисунке 4 показан спектр пропускания типичного полосового дихроичного фильтра.

    В этом примере длины волн, которые передает фильтр, нанесены на график в зависимости от процента передачи.Обратите внимание, что максимальная длина волны составляет 550 нанометров, прямо в центре зеленой области. Более того, график также показывает практически полное отсутствие прохождения нежелательных длин волн и почти полное отсутствие вторичного прохождения, что свидетельствует об эффективности этого типа фильтра.

    Последний тип дихроичных фильтров известен как режекторные фильтры длины волны, которые работают путем «вырезания» или устранения нежелательных длин волн. Режекторные фильтры по сути противоположны полосовым дихроичным фильтрам.Например, вместо выборочной передачи желаемых длин волн зеленого цвета, как полосовой фильтр, показанный на рисунке 4, режекторный фильтр устранит нежелательные длины волн красного и синего цветов посредством отражения. Таким образом, оба фильтра эффективно достигают одного и того же результата, но наоборот.

    Дихроичные фильтры обычно используются для ряда приложений, включая специализированную фильтрацию для оптической микроскопии и фотографии. Как правило, в увеличителях высококачественной цветной фотографии используются дихроичные фильтры, а не фильтры поглощения, чтобы точно настроить цвет света, проходящего через цветные негативы и прозрачные пленки.Это дает фотографу особенно высокую степень контроля над коррекцией цвета фотографических отпечатков.

    Коррекция цвета - Чтобы обеспечить точную цветопередачу, фотоувеличители и микроскописты часто должны вносить небольшие поправки в цвет освещения. Обычно это достигается с помощью фильтров Kodak Color Compensation ( CC ), которые можно легко разместить на световом пути увеличителя или микроскопа. Однако множество других производителей также производят эти фильтры, которые изготавливаются из окрашенного геля или дихроичного стекла.Фильтры с компенсацией цвета помечены числом, которое соответствует светопоглощающей способности фильтра, обычно в произвольном диапазоне 05, 10, 20, 30, 40 и 50, как показано в таблице голубых фильтров, показанной ниже.

    Фильтр
    Обозначение
    Свет
    Проходит
    Приблизительно
    Трансмиссия
    Пиковый фильтр
    Плотность
    05 (CC05C) 8.9
    шт.
    89% 0,05
    10 (CC10C) 7,9
    шт.
    79% 0,10
    20 (CC20C) 6,3
    шт.
    63% 0,20
    30 (CC30C) 5
    шт.
    50% 0.30
    40 (CC40C) 4
    шт.
    40% 0,40
    50 (CC50C) 3,2
    шт.
    32% 0,50

    Таблица 1

    В таблице 1 представлен диапазон голубого фильтра от 05 до 50, а цвет фона каждой строки таблицы соответствует приблизительному цвету фильтра, представленному в этом разделе.По мере увеличения номеров этикеток фильтры становятся все темнее, что приводит к поглощению большего количества света. Обратите внимание, что голубой фильтр 30 (называемый CC30C (голубой) фильтр) снижает интенсивность дополнительного цвета на 50%, что обычно называется одним шагом экспозиции или диафрагмой.

    Фильтры

    Color Compensation доступны в виде фильтров Wratten размером от 2 "x 2" или 3 "x 3" и представлены в 6 различных цветах: синем, желтом, зеленом, пурпурном, голубом и красном.Они также доступны в широком диапазоне плотностей. Поскольку здесь задействовано так много факторов, самый простой способ запомнить, какой тип фильтра следует использовать для достижения желаемого эффекта, - это обратиться к треугольнику компенсации цвета, подобному изображенному на Рисунке 5, или диаграмме, такой как тот, который показан в Таблице. 2.

    Чтобы использовать треугольник с компенсацией цвета, необходимо следовать стрелкам от вершины к противоположной стороне или от стороны к противоположной вершине.Например, на треугольнике стрелка соединяет зеленый и пурпурный цвета. Это означает, что зеленый оттенок можно удалить с помощью пурпурного фильтра с компенсацией цвета, и наоборот. Для выбора правильного цвета фильтра компенсации цвета можно также обратиться к Таблице 2. Однако, чтобы определить подходящую плотность выбранного фильтра компенсации цвета, необходимо выполнить пробное экспонирование.

    Цвет должен быть
    Уменьшенный
    Цвет
    Компенсация
    Фильтр
    Требуется
    Синий Желтый CCY
    Голубой Красный CCR
    Зеленый Пурпурный CCM
    Желтый Синий CCB
    Красный Голубой CCC
    Пурпурный Зеленый CCG

    Таблица 2

    При проведении экспериментов, связанных с микрофотографией, фильтры компенсации цвета часто помещают на световой путь инструмента.Это проще всего сделать, разрезав фильтр на круг и вставив его в световой тракт сразу за диффузионным фильтром. Альтернативный метод - приобрести у Kodak небольшие металлические рамки, которые удерживают фильтры Wratten, которые затем можно разместить на световом отверстии микроскопа прямо над полевой диафрагмой. Этот метод позволяет выполнить глобальную цветокоррекцию полученных микрофотографий.

    Соавторы

    Мортимер Абрамовиц - Olympus America, Inc., Two Corporate Center Drive., Мелвилл, Нью-Йорк, 11747.

    Шеннон Х. Нивс и Майкл У. Дэвидсон - Национальная лаборатория сильных магнитных полей, 1800 г. Ист. Пол Дирак, доктор философии, Государственный университет Флориды, Таллахасси, Флорида, 32310.


    НАЗАД К СВЕТУ И ЦВЕТУ

    Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
    © 1998-2021, автор - Майкл В.Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
    Этот веб-сайт поддерживается нашей командой

    по графике и веб-программированию
    в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
    .
    Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18
    Количество обращений с 10 марта 2003 г .: 41803
    Посетите сайты наших партнеров в сфере образования:

    Документ без названия

    Документ без названия

    Длина волны

    Физика природы света увлекательна и много лет аргументирует между учеными бушевали по поводу того, ведет ли свет как волны подобного частицы.Другими словами, доставляет ли он свою энергию, как град пуль? или как волны на воде? На самом деле ни то, ни другое не верны! Это называется волна-частица. двойственность. Одна из причин того, что наука прекрасна, заключается в том, что она не так хороша. вырезать и сушить, как многие любят думать! Однако можно использовать волновая модель для света, а затем разные длины волн света соответствуют к разным цветам.

    Цвет

    Наука цвета изумительна.Однако это не обязательно очень просто. Ни одна из теорий цвета не входит в программу начальной школы, но она дает такие веселые занятия, которые было бы ужасно упустить!

    Если белый свет проходит через призму (треугольный стеклянный блок), то свет распадается на цвета радуги:

    Это потому, что белый свет представляет собой комбинацию этих цветов. В спектр различных цветов или длин волн света был произведен на экране.

    Фильтры

    Если вы пропустите белый свет через красный фильтр, то красный свет выйдет из Другая сторона. Это потому, что красный фильтр пропускает только красный свет. В другие цвета (длины волн) спектра поглощаются. Точно так же зеленый фильтр пропускает только зеленый свет. Это называется цветом путем вычитания.

    Итак, когда, например, красный фильтр помещается перед спектром выше остается только красная часть спектра - остальное исчезает.

    N.B. Весь спектр НЕ окрашен в красный цвет - остается красная часть спектра. но остальная часть спектра была поглощена фильтром.

    Если поместить зеленый и красный фильтры вместе, какие цвета вы ожидаете? быть переданным? (Ответ - цвет не передается, он будет черным. Это потому, что чистый красный фильтр пропускает только красный свет, а чистый зеленый свет. фильтр пропускает только зеленый свет. Вместе это означает, что они позволяют нет света и кажутся черными.)

    Точно так же любая окрашенная поверхность, например, джемпер или пальто, является этим цветом. в результате цвета вычитанием:

    Красная перемычка становится красной при просмотре в белом свете, потому что все длины волн спектра, попадающего на него, поглощаются, кроме красного, который отражается в глаз. На практике, наверное, правильнее сказать, что красный джемпер отражает больше красного света, чем другие цвета, и поэтому выглядит красным. Там есть несколько пигменты, которые абсолютно чистые и отражают только один цвет, но некоторые отражают в основном одного цвета.

    Черный слой кажется черным, потому что он поглощает всех длин волн визуальный свет, падающий на него, и свет от него не отражается в глаза объект. Именно из-за этого в солнечный день черная одежда становится горячее. эти белые.

    Интересно подумать, какого цвета будет синее платье при просмотре. в источнике красного света! (Ответ - черный) Значит, стоит выбирать одежду. или ковер возле окна или при дневном свете, поскольку они могут выглядеть по-разному в магазинные огни.Краски - это тоже результат вычитания цвета. Только красная краска отражает красную часть спектра, остальная часть поглощается. Следовательно, когда многие цветные краски смешиваются вместе, результат получается мутным и черноватым! Смешанные вместе разные краски поглощают почти весь падающий свет.

    Что такое светофильтры: Светофильтр — это… Что такое Светофильтр?

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Пролистать наверх