Световой фильтр: Световой фильтр | Munters
Урок 4. Светофильтры
В нашем уроке речь пойдет о небольшом помощнике — светофильтре, который есть у любого фотографа.Светофильтр — это один из наиболее распространенных аксессуаров для фототехники, который одевается на объектив.
В разных источниках Вы можете встретиться с терминами фильтр или фотофильтр, которые обозначают тоже самое устройство, что и светофильтр.
Фотолюбители очень часто используют фильтры как защитный элемент для объектива, оставляя без должного внимания могучий художественный потенциал этих простых устройств.
Светофильтр представляет собой одну или две стеклянные пластинки, которые вставлены в металлическую оправу. Такие фильтры крепятся к объективу с помощью резьбового соединения. Вы так же можете столкнуться с фильтрами в виде прямоугольных пластин, для крепления которых к объективу используются специальные переходники.
Наиболее часто фотографы используют: UV-фильтр (ультрафиолетовый или защитный), ND-фильтр (нейтрально-серый), градиентный и поляризационный фильтр.
Прежде чем перейти к обзору фильтров, фотошкола «Миг» не рекомендует посетителям использовать дешевые и безымянные светофильтры, т.к. они не только не позволят вам добиться нужного эффекта, но и могут сильно исказить картинку. Так же нежелательно приобретать светофильтры на вторичном рынке, т.к. на них могут быть уже микроповреждения, царапины и другие дефекты.
Светофильтры стоит брать с высоким качеством у проверенных фирм. Чем качественнее ваш объектив, тем выше требования к качеству светофильтра (нет никакого смысла гнаться за качественным дорогим светофильтром для дешевого пластикового китового объектива).
UV-фильтры
Главная задача этих фильтров — защита передней линзы объектива от попадания на нее грязи, пыли и капель воды. Так же эти фильтры защищают переднюю линзу объектива от механических повреждений.
Ультрафиолетовые фильтры используются в качестве защитных из-за того, что они блокируют пропускание в оптическую систему фотоаппарата невидимый для человеческого глаза диапазон спектра света.
У большинства производителей светофильтров Вы можете найти в линейке несколько типов UV-фильтров. Какой же из них выбрать?
Выбирайте фильтр с максимальным просветлением — это позволит избежать падения контрастности изображения и нежелательного переотражения лучей.
Обозначение и маркировка и разных производителей светофильтров примерно одинаковая:
— фильтр без маркировки — без просветления. У таких фильтров светопропускание будет на уровне 92%;
— фильтр с маркировкой SC, C — просветление нанесено в один слой с одной стороны фильтра. Светопропускание у таких фильтров на уровне 95%;
— фильтр с маркировкой MC — с каждой стороны фильтра нанесено три слоя просветления. Светопропускание составляет 99,7%;
— фильтр с маркировкой SMC, HMC, MRC — на фильтр с каждой стороны нанесено по шесть слоев просветления.
— фильтр с маркировкой SMC Pro, Pro — на фильтр с каждой стороны нанесено по 9 — 12 слоев просветления.
Профессиональные фотографы рекомендуют использовать UV-фильтры с всем парком оптики, который у вас есть.
Для каждого отдельного объектива Вы приобретаете свой фильтр. Фильтр снимается только при возникновении необходимости надеть другой тип фильтра.
Поляризационный фильтр
Поляризационный фильтр в среде фотографов часто называют поляриком. Главное предназначение этих фильтров — это удаление «мягких» отражений, засветок, всевозможных бликов с поверхности снимаемого объекта. Поляризационный фильтр так же поможет Вам усилить контраст вашего изображения. Изображение будет более ярким с насыщенным цветом. Поляризационный фильтр незаменим при съемке пейзажей. Поляризационные фильтры делятся на линейные и круговые (циркуляционные). Циркуляционные поляризационные фильтры совместимы с цифровыми TTL-фотокамерами.
Циркуляционный фильтр представляет собой систему из двух оправок, которые могут быть смещены одна относительно другой. Вращая оправу Вы добиваетесь нужного эффекта, который контролируете через видоискатель вашего фотоаппарата.
Помимо положительных свойств у поляризационных фильтров есть и недостаток.
Этот недостаток заключается в том, что фильтр «ворует» светосилу вашего объектива. Поляризационный светофильтр может снизить на 1 — 2 ступени световой поток, который попадает внутрь фотоаппарата. Конкретное значение снижение светового потока зависит от качества фильтра. О этой особенности необходимо помнить и вводить при фотосъемке соответствующую экспокоррекцию. При слабом освещении вам может понадобиться штатив из-за того, что величина выдержки становится достаточно большой.
Несколько советов по использованию поляризационного фильтра
— Не стоит использовать на сверхширокоугольных объективах, т.к. вы не сможете получить равномерную интенсивность поляризации на всей плоскости снимка. Предел ширины угла объектива составляет 28 мм.
— При съемке панорам, которые состоят их нескольких кадров так же не стоит применять поляризационный фильтр.
— Наибольший эффект от применения поляризационного фильтра добивается, когда относительно снимаемого предмета, источник света расположен под 90 градусов.
— При рассеянном свете поляризационный фильтр не только бесполезен, но и вреден, т.к. будет в условиях с ограниченным количеством света дополнительно 1 — 2 стопа снижать световую силу объектива.
— При использовании поляризационного фильтра с другими фильтрами будет наблюдаться сильное виньетирование и дополнительное снижение светопропускания через систему фильтров.
— Циркуляционные поляризационные фильтры очень сложно использовать с объективами у которых при зуммировании вращается передняя линза. Вам постоянно придется регулировать настройку своего поляризационного фильтра.
ND-фильтр
Нейтрально-серый фильтр (ND-фильтр) предназначен для снижения светового потока, который попадает в фотоаппарат через объектив, при этом этот фильтр не должен вносить изменения в оттенки объектов, которые мы с вами фотографируем. Фотографы используют ND-фильтр для получения более длинных выдержек без изменения значений диафрагмы.
Фильтры нейтральной плотности позволяют более гибко работать фотографу с выбором диафрагмы.
ND-фильтры отличаются друг от друга своей световой плотностью. В зависимости от нее они будут позволять вам снизить количество света на 1, 2, 3 и более стопов.
Недавно появились в продаже ND-фильтры с переменной плотностью. Такой фильтр очень похож по своему конструктивному исполнению на поляризационный фильтр. Эти фильтры используют два поляризационных фильтра, вращая которые друг относительно друга можно плавно менять количество пропускаемого через фильтр света. Как правило такие переменные нейтрально-серые фильтры способны регулировать световой поток в пределах от 1 до 8 стопов. Ниже в таблице приведем значение плотностей для наиболее популярных ND-фильтров.
| Маркировка плотности фильтра | Кол-во света, которое фильтр будет пропускать, % | Экспозиция, Ev (стоп) |
| ND2 | 50 | 1 |
| ND4 | 25 | 2 |
| ND8 | 12,5 | 3 |
| ND16 | 6,25 | 4 |
| ND32 | 3,125 | |
| ND64 | 1,563 | 6 |
| ND128 | 0,781 | 7 |
| ND256 | 0,391 | 8 |
Обратите внимание на то, что номер в аббревиатуре фильтра указывает нам на то, во сколько раз уменьшается количество света, которое прошло через фильтр.
Зачем же нам может понадобиться снижение света?
Нейтрально-серый фильтр используют исключительно для достижения художественного замысла при съемке каких-то подвижных объектов.
В качестве примера давайте с вами рассмотрим фотоснимок речки. Если мы реку снимем на коротких выдержках, то вода будет застывшей. Такая речка будет не очень интересно смотреться. Если же мы увеличим с вами выдержку, задействовав ND-фильтр, то вода будет чуточку размыта, что придаст ей ощущение динамики. Рассматривая размытую воду на снимке, зритель будет ощущать ее движение. Тоже самое можно добиться с водой при съемке водопада или волнения на море.
ND-фильтры — это неизменные друзья пейзажистов. Вы не раз воспользуетесь услугами нейтрально-серого фильтра при съемке воды или в горах, когда все вокруг занесено снегом. Так же эти фильтры будут полезны для достижения меньшей глубины резкости при ярком дневном свете или для дополнительного размытия движущихся объектов — человек, автомобиль и т.д. При использовании нейтрально-серых фильтров стоит учесть то, что чем оптически более плотный фильтр вы используете, тем сложнее фотоаппарату и фотографу навестись на резкость на нужном объекте.
Так же необходимо помнить о том, что лучше использовать фильтр той плотности, который позволит вам осуществить вашу творческую мысль. Допускается комбинация из нескольких фильтров, но в этом случае могут быть побочные эффекты в виде снижения качества изображения и получения эффекта виньетирования по краям кадра. Этот же эффект вы сможете получить, если используете на широкоугольном объективе фильтр с широкой оправой.Если все же есть необходимость использовать несколько фильтров, то лучше в этом случае воспользоваться прямоугольными фильтрами и системой Cokin или ее аналогами.
Градиентный фильтр
Градиентный фильтр по своим свойствам очень похож на нейтрально-серый. Отличие между ними заключается в том, что у градиентного фильтра оптическая плотность плавно изменяется от одной грани фильтра к другой. Наиболее широкое применение получили градиентные фильтры у которых прямоугольная форма. Эти светофильтры используются совместно с специальным держателем внутри которого мы их можем продольно перемещать, сдвигая грань между светлой и более темной частью фильтра.
Но есть градиентные фильтры, которые вставлены в металлическую оправу круглой формы. Их использование не так удобно, как с прямоугольными фильтрами.
Градиентные фильтры бывают цветными. Такие фильтры используются для дополнительного окрашивания снимка. Часто фотографы при фотосъемке комбинируют сочетание из нескольких фильтров.Еще одной характеристикой градиентных фильтров является плавность градиента. Есть фильтры с достаточно резким переходом, а есть очень плавные. Выбор конкретного фильтра зависит от снимаемого сюжета. Например фильтр с коротким переходом градиента будет уместно использовать при фотосъемке морских пейзажей.
Градиентные фильтры применяют для компенсации перехода яркости. В качестве примера можно привести фотосъемку пейзажа, когда яркость неба намного больше, чем у земли.
Градиентные фильтры очень популярны среди пейзажистов, позволяя им создавать в сложных световых условиях удивительные виды природы. При использовании градиентного фильтра начинающими фотолюбителями, часто видно неправильное их использование, которое заключается в том, что на фотографии четко видна граница меду темной и светлой частью кадра.
Данная граница разделения фильтра часто не совпадает с линией горизонта, особенно это видно на морских пейзажах.Не стоит думать, что использование градиентных фильтров во время фотосъемки пейзажей — это панацея от всех бед. Это далеко не так, особенно, если у вас в кадре присутствуют дополнительные объекты (дерево, здание, скала и т.д.).
Уход за светофильтрами
Несмотря на значительную разницу в цене между объективом и светофильтром, обращаться с фильтрами необходимо также аккуратно, как и с объективами. В зависимости от состояния поверхности фильтра напрямую зависит качество получаемого изображения. Брать фильтры необходимо исключительно за оправу или за кромки (если нет металлической оправы).
При установке или снятия фильтра с объектива необходимо быть аккуратным чтоб не сорвать резьбу.
Светофильтры необходимо содержать в чистоте. Старайтесь не оставлять на поверхности фильтра отпечатки пальцев, пыль, соленые брызги при съемке у моря и т.
д. Все это снижает его эффективность (увеличивается светорассеивание и, как следствие, падает контраст получаемого изображения). Так же помните, что жирные отпечатки пальцев и морские соленые брызги портят просветление на фильтре.
Для очистки поверхности светофильтра применяются такие же методики, как и для очистки любых других оптических поверхностей: с помощью груши или балончика с воздухом Вы сдуваете с поверхности пылинки. Для удаления крупных пылинок можно использовать специальные кисточки с мягким ворсом.
В случае загрязнения поверхности фильтра жировыми пятнами, брызгами воды или слюной, ее придется протирать с помощью выпускаемой для этих целей мягкими тряпочками и специальными чистящими средствами. Категорически не используйте для чистки фильтров спирт, т.к. он смоет с поверхности фильтра просветление.
Чистка пластиковых фильтров требует большей осторожности, т.к. их поверхности больше подвержена царапанью. Пластмассовые светофильтры при протирании могут наэлектризовываться и притягивать к себе более интенсивно пыль.
Хранение светофильтров
Хранить и переносить светофильтры следует в пластмассовых боксах в которых они продавались. Пусть это неудобно, но такие боксы гарантируют надежную сохранность фильтра, защиту его от механических повреждений и попадания на его поверхность пыли и грязи.
При интенсивном использовании большого парка фильтров Вы можете приобрести специальную папку с удобными кармашками под фильтры.
В качестве заключения к нашему обзору светофильтров хочется отметить, что начинающему фотолюбителю совершенно нет никакого резона бежать в магазин и скупать всю линейку фильтров.
Вполне достаточно приобрести под свой объектив защитный UV-фильтр. Если Вы увлекаетесь или предполагаете фотосъемку пейзажей, то тогда вам стоит подумать о приобретении поляризационного и нейтрально-серого фильтра. Данные фильтры приобретаются по размеру посадочной резьбы в случае, если у вас один единственный объектив и Вы не планируете расширять парк своей оптики.
Если у вас несколько объективов, то защитные фильтры приобретаются на каждый из объективов, а поляризационный и нейтрально-серый берутся из расчета самого большого диаметра резьбы. На объективы с меньшими диаметрами эти фильтры Вы сможете надеть, используя переходные кольца.
Дальнейшие покупки фильтров следует проводить с учетом ваших индивидуальных предпочтений и задач, которые необходимо решать.
Категории фильтра солнцезащитных очков — Статьи Rb-Hit.ru
Подбор солнцезащитных очков ― задача важная и непростая. Если вы думаете, что дело только в модных брендах, то сильно ошибаетесь. Известно ли вам, что собираясь прогуляться по городу в солнечный день и пакуя чемоданы для отдыха на море, солнцезащитные очки вы должны брать разные?
Каждый знает, что солнечный свет содержит вредные для человека ультрафиолетовые лучи, от которых нужно защищаться. Вы думаете, что очки спасают именно от них? Вовсе нет. Ультрафиолетовые лучи типа УФ-А и УФ-В полностью задерживает обычное прозрачное стекло и некоторые виды пластика.
Существует еще третий тип УФ-лучей «С», но с ним успешно справляется озоновый слой земной атмосферы. Кстати, раз уж речь зашла об ультрафиолете, — отражающие поверхности многократно увеличивают вредный эффект от УФ-лучей. Вот почему в горах и на море легко обгореть (снег отражает свет на 90 %, водная гладь на 70 %), а на берегу лесного озера или речки ― трудно (отражающая способность зеленой травы всего 30 %). Все эти излучения не видимы, а лишь ощутимы. А темные стекла солнцезащитных очков призваны спасать наши глаза от видимой части вредного солнечного света. Именно видимый яркий свет заставляет нас щурить глаза и «корчить рожицы», пусть и не специально.
Итак, все солнцезащитные очки имеют фильтр, рассчитанный на разную степень освещенности. Всего существует 5 степеней защиты наших глаз, и на товаре ответственного производителя категория фильтра солнцезащитных очков обозначена соответствующей цифрой.
- «0» означает, что стекла очков пропускают 80–100 % света. Это самая низкая степень защиты, такие очки подойдут разве что в пасмурный день.
- «1» ― 43–80 % пропускания света. Идеальны для дней, когда плотные облака сменяются чистым небом, то есть для переменной облачности и только для города.
- «2» пропускают 18–43 % света и также подходят для городской жизни. Яркий солнечный день, прогулка по магазинам ― вот идеальные условия для того, чтобы надеть очки с маркировкой «2».
- «3». Светопропускающая способность ― 8–18 %. Солнцезащитные очки, имеющие категории фильтра «1» и «2», подходят для повседневной городской жизни, и только эти, с маркировкой «3», можно и нужно выбирать для поездки на море. Такая защита выдержит и солнечные ванны на пляже, и прогулки на яхте.
- «4» означает самую высокую степень защиты сетчатки глаза от разрушительного света. Пропускная способность 3–8 %. Выбор таких фильтров для очков принадлежит альпинистам и туристам, совершающим восхождения в горы.
Как видите, выбрать очки не так уж просто. Вряд ли стоит ожидать необходимого количества важной информации о каждом экземпляре товара на уличных лотках, где и упаковкой-то обладает далеко не каждая единица товара.
Лишь однажды попробовав довериться настоящей качественной фирме по производству солнцезащитной продукции, вы вряд ли захотите возвращаться к подозрительному рыночному ассортименту. Наши оригинальные Ray-Ban очки могли бы стать одной из лучших покупок вашей жизни. Всемирно известный бренд RB уже сделал жизнь миллионов людей ярче, а их взгляды — безопаснее.
Воспользуйтесь лучшим, ведь вы уже с нами!
Фотофильтры (светофильтры) — True Web Design
Для получения качественного снимка не всегда достаточно хорошего фотоаппарата, существует множество дополнительных фотоаксессуаров, которые улучшают качество съемки. Одним из них является фотофильтр (светофильтр). У профессиональных фотографов этот аксессуар является неотъемлемой частью арсенала, потому что не каждую фотографию можно исправить с помощью “фотошопа”, а хороший фотофильтр может сделать вашу фотографию целым произведением искусства.
Фотофильтр или светофильтр — это оптическое устройство, основной функцией которого является подавление или выделение части спектра электромагнитного излучения.
Кроме того, фотофильтры защищают объектив от неблагоприятных внешних факторов (ударов, царапин, загрязнений и т.д.). Существуют различные виды фотофильтров: инфракрасный, поляризационный, ультрафиолетовый, градиентный, кросс-фильтр и другие.
Все фильтры различаются между собой по диаметру (в миллиметрах) и по назначению. Эти параметры зашифрованы в названии фильтров. Например, макрировка UV – это ультрафиолетовый, защитный фильтр; PL-C – поляризационный (PL), круговой (C). Помимо стандартных обозначений бывают и дополнительные индексы, обозначающие особенные характеристики фильтра. Например MC – многослойное защитное покрытие, WPC –водотталкивающее покрытие фильтра, W – широкая оправа фильтра.
Поляризационный фильтр (PL)
Поляризационный фильтр – это специальный фотофильтр, который преобразует поляризованный свет, получающийся в результате отражения от любых неметаллических поверхностей, одновременно насыщая цвета и повышая контраст изображения.
На практике с помощью фильтра можно добиться, например, более контрастного и выразительного неба с большим количеством деталей (облаками), так же с помощью данного фильтра можно уменьшить блики на поверхности стекла, воды. Эффект фильтра сильно зависит от характера освещения и положения камеры относительно солнца. Максимального эффекта можно добиться в яркий солнечный день, под углом 90 гр. от оси объектива по направлению падающего света.
Также данный фотофильтр снижает световой поток на 1,5-2 ступени, поэтому может использоваться и как нейтральный.
Пример использования поляризационного фотофильтра:
Подробнее о типах поляризационных фильтров Вы можете почитать здесь: http://photo-element.ru/book/filters/polars/polars.html
Ультрафиолетовый фильтр (UV)
Одними из самых полезных и распространенных фильтров, являются защитные фильтры. Фильтр защищает матрицу от ультрафиолетового излучения, а так же предохраняет оптику от пыли, влаги, царапин и грязи.
Фильтр блокирует ультрафиолетовое излучение, вызывающее появление «синевы» на снимках белых предметов при пейзажной съемке. При использовании этого фильтра фотографии становятся более насыщенными и контрастными.
Нейтрально-серые фильтры (ND)
Нейтральный фотофильтр предназначен для снижения количества пропускаемого света в 16 раз, удлиняя выдержку. За счет этого есть возможность больше открыть диафрагму объектива. Фильтр контролирует количество света, не меняя цветовой тональности. Применяется при избыточном освещении для ослабления светового потока, попадающего в объектив фотоаппарата. Например для того, чтобы получить эффект «текущей» а не «застывшей» воды водопада.
Пример использования нейтрального фотофильтра:
Градиентные фильтры
Градиентные фильтры, часто применяющиеся в пейзажной фотосъёмке, представляют собой частично окрашенные части стекла. Фильтры бывают двух типов – нейтрально-серые и цветные.
Цветные фильтры применяются только при съемки на пленку, т.к. в цифровой фотографии его эффект можно воссоздать в Photoshop. По этому мы рассматриваем только нейтрально-серый градиентный фильтр. Нейтрально-серый градиентный фотофильтр (GC), служит точно для таких же целей, что обычный нейтрально-серый фотофильтр (ND) – он частично блокирует потоки света, но не по всей плоскости, а только в той части, где нанесено покрытие на стекло и степень затемнения увеличивается от центра к краю фильтра.
Применяется данный фильтр при съемке сцен с неравномерным освещением. Например пейзаж с солнечный день: экспозиция выставляется по освещенности ландшафта, за счет темной части градиента прорабатывается небо.
Макро фильтры (close-up)
Макро фильтры представляют собой линзы с диоптриями и позволяют уменьшить минимальное расстояние фокусировки объектива, то есть приблизиться к объекту при съёмке, соответственно улучшив передачу мелких деталей обьекта. На макро-фильтрах обычно указывается их оптическая сила.
Вычислить их конкретную увеличительную силу в диоптриях можно по формуле: 1/фокусное расстояние линзы.
Преимущества макро-фильтров перед макро-кольцами в том, что полностью сохраняется авто-режим. Но у макро-фильтра есть и свой недостаток – искажения, особенно по краям фотографии. По этой причине советуем использовать более качественные фильтры не с одной линзой, а с парой линз, такие как Raynox. Для их крепления к объективу используется специальный адаптер – Raynox CM-2000
Кросс-фильтр (“звездные” фильтры)
“Звездный” светофильтр, в зависимости от типа создает 4,6,8 лучей вокруг ярких источников света и световых бликов, обладая также эффектом “смягчения”. Позволяет получить интересные результаты при фотосъемке отражений, ночных пейзажей и т.д.
Пример использования “звездного” фотофильтра:
Для более подробного изучения информации по светофильтрам, советуем обратить внимание на книгу: Ли Фрост – «Светофильтры в фотографии»
Как сделать так, чтобы синий свет не мешал вашему сну
Экран вашего мобильного устройства обычно излучает синий свет, который подходит для использования в дневное время, но может нарушить ваш сон ночью.
Это потому, что синий свет стимулирует ваш мозг и заставляет его думать, что сейчас дневное время, что потенциально не дает вам уснуть, если вы используете устройство перед сном.
Есть некоторые исследования, которые показали, что синий свет, возможно, не заслуживает своей репутации вампира, сосущего сон, но ограничить свое воздействие перед сном все же стоит попробовать, особенно если вам трудно заснуть.
На устройствах iPhone, iPad и Windows 10 есть функция Night Shift для изменения цветовой температуры экрана. Многие устройства Android также предлагают встроенную функцию синего света, и множество сторонних служебных приложений также справляются со своей задачей. Вот как можно управлять синим светом на вашем устройстве.
iPhone или iPad
На iPhone или iPad перейдите в «Настройки »> «Дисплей и яркость» . Коснитесь параметра Night Shift, который изменяет температуру экрана вашего устройства на более теплый цвет, отфильтровывая синий свет.
Экран Night Shift предлагает несколько параметров, которые могут помочь вам контролировать, когда экран меняет цвета, и какие цвета следует использовать. Используйте ползунок, чтобы сделать цвета на экране теплее или холоднее. Более теплые настройки лучше всего подходят, если вы хотите хорошо выспаться, но вам нужно найти баланс, чтобы экран был приятен для просмотра. Поиграйте с этой настройкой, пока не найдете подходящую температуру.
Вы можете включить или выключить Night Shift в заранее определенное время, включив кнопку «Запланировано» и установив время начала и время окончания, когда изменение цвета должно вступить в силу.Например, вы можете настроить его на включение примерно за час до того, как вы обычно ложитесь спать, и выключение, когда вы обычно просыпаетесь. Включите «Включить до завтра» вручную , чтобы временно активировать фильтр синего света до начала следующего дня.
Night Shift также можно настроить специально для периода от заката до восхода солнца, но если вы не видите этот параметр, перейдите в «Настройки »> «Конфиденциальность»> «Службы определения местоположения»> «Системные службы» и включите параметр «Настройка часового пояса».
Вернитесь к экрану настроек Night Shift и коснитесь запланированного времени. Теперь вы увидите вариант от заката до восхода солнца.
Вы также можете включить режим ночной смены в Центре управления на вашем iPhone или iPad. В зависимости от устройства, которым вы владеете, откройте Центр управления, проведя пальцем вверх от нижнего края экрана или вниз от правого верхнего угла. Нажмите на регулятор яркости, затем нажмите кнопку Night Shift, чтобы включить его.
Устройство Android
Большинство устройств Android должны иметь встроенные фильтры синего света, которые можно включить или отключить на экране настроек.Однако доступность и полезность этой функции зависит от вашего устройства и версии Android. Вы можете найти фильтр в разделе «Настройки »> «Дисплей ». Найдите вариант с фильтром Night Light или Blue Light и включите его.
В большинстве случаев должен быть способ запланировать эту функцию и настроить цветовую температуру по своему вкусу.
Планирование, когда он должен включаться и выключаться, будет в разделе «Расписание», а параметр «Интенсивность» или «Непрозрачность» позволит вам изменить цветовую температуру.
Приложения с фильтром синего света
Если ваше устройство Android не имеет встроенной функции синего света или не позволяет вам планировать время или регулировать температуру, попробуйте одно из нескольких сторонних приложений, которые фильтруют синий свет.
Фильтр синего света
Фильтр синего света позволяет легко регулировать цветовую температуру, выбирая один из нескольких предустановленных параметров. Приложение даже предлагает советы по выбору оптимальной температуры, чтобы вы заснули, как обычно.Вы также можете настроить интенсивность и яркость фильтра.
sFilter
С помощью sFilter можно вручную включить фильтр синего света или запланировать его включение и выключение в определенное время дня или ночи. Вы можете изменить цвет, прозрачность и яркость фильтра.
Вы даже можете создать ярлык или виджет, чтобы вам не нужно было открывать приложение, чтобы включить фильтр.
Сумерки: фильтр синего света
Сумерки: фильтр синего света подсказывает вам правильную цветовую температуру при перемещении ползунка.Установите фильтр так, чтобы он всегда был включен, работал от восхода до заката или включался и выключался в определенное время.
Windows 10
Если вы используете ПК или планшет с Windows 10 перед сном, вы можете столкнуться с той же проблемой, пытаясь хорошо выспаться. Но функция Night Light от Microsoft может раскрасить экран более теплым цветом. Нажмите кнопку «Пуск» и выберите «Настройки »> «Система»> «Дисплей ». Переключите переключатель Night light, чтобы включить эту функцию. Щелкните ссылку Night light settings , чтобы добавить функцию в расписание или изменить цвета.
Щелкните Включить сейчас , чтобы немедленно включить режим Night Light.
Затем вы можете настроить цветовую температуру, перемещая ползунок по шкале интенсивности. При перемещении ползунка влево температура повышается, при перемещении вправо — понижается.
Вы можете настроить ночник так, чтобы он автоматически включался в нужные часы. Включите переключатель «Расписание ночника». Здесь у вас есть два варианта: от заката до восхода солнца или Установить часы. Чтобы установить время от заката до восхода солнца, вы должны уже включить службы определения местоположения в Windows.
Если вы предпочитаете устанавливать определенные часы для ночного освещения, щелкните Установить часы . Щелкните время под строкой Включить , чтобы установить время начала. Затем щелкните время под строкой Turn off , чтобы установить время остановки. Ночник теперь автоматически срабатывает, когда вам это нужно, и гаснет, когда вы этого не сделаете.
Дополнительная литература
Здоровье и фитнес Обзоры
Здоровье и фитнес Лучшие подборки
Фильтр синего света не решит проблемы со сном. Вот почему.
Вот почему. Синий свет окружает нас. Он связывает нас, окружает нас и не дает спать по ночам, потому что мы не можем оторваться от своих смартфонов и планшетов. Стоит ли включать встроенный фильтр синего света?
Как оказалось, фильтр синего света, который окрашивает экран вашего iPhone в оранжевый оттенок, на самом деле не очень помогает вашей способности засыпать ночью. Вот почему:
Проблема
Синий свет — это коротковолновый свет, и мы постоянно подвергаемся его воздействию, начиная с экранов компьютеров весь день в офисе и заканчивая новостями по телефону в постели.Однако этот синий свет может иметь множество негативных последствий для нашего здоровья, особенно в вечернее время. Он держит нас бодрыми и бодрыми, изменяя наш естественный циркадный ритм, который регулирует наши внутренние 24-часовые биологические часы. Синий свет также подавляет мелатонин, гормон, который заставляет нас заснуть.
Следовательно, согласно недавнему исследованию Гарвардского университета, недостаток сна может привести к депрессии, диабету, бессоннице и сердечно-сосудистым проблемам.
Так как же нам бороться с эффектами искусственного синего света в современную эпоху, когда правят мониторы офисных компьютеров, телевизоры высокой четкости и смартфоны?
Самый распространенный совет, который вы, вероятно, слышите, — активировать на своем iPhone настройку под названием Night Shift или, если у вас есть устройство Android, фильтр синего света.Вы также можете скачать аналогичное программное обеспечение для своего ПК или Mac. Например, в Windows 10 есть относительно новая функция под названием Night Light, которая уменьшает синий свет, излучаемый дисплеем компьютера.
Эти параметры могут показаться простыми исправлениями, но проблема в том, что, несмотря на всю шумиху вокруг фильтров синего света, нет точных научных данных, подтверждающих утверждения о том, что режим Night Shift и приложения с фильтром синего света действительно помогают улучшить симптомы, вызванные синим светом.
свет. «На самом деле [нет] исследований, которые систематически проверяли бы, эффективен ли истощенный синим светом при очень низкой интенсивности для предотвращения или уменьшения биологического нарушения, вызванного воздействием света в ночное время», — сказал Wired исследователь сна Гарвардской медицинской школы Шадаб Рахман.
Решение
Так что же делать умному, заботящемуся о своем здоровье человеку, чтобы бороться с синим светом ночью? Лучшее решение — отказаться от фильтра синего света и вместо этого наполнить комнату светом без синего света. В освещении Soraa Healthy ™ используется технология Zero Blue ™, поэтому вместо того, чтобы маскировать синий свет с помощью цветного фильтра, технология Soraa Zero Blue ™ наполняет вашу спальню теплым белым светом, который заменяет синий свет на фиолетовый, чтобы помочь вам уснуть. Нет потери и в качестве света, поэтому вы по-прежнему можете смотреть на мир так, как вы его обычно видите, и ваш циркадный ритм не будет нарушаться в ночное время.
Физика света и цвета — 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 за счет использования специализированных фильтров, которые пропускают волны некоторых длин и избирательно 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. Цветовую температуру света можно точно настроить с помощью фильтров, чтобы получить спектр света, имеющий характеристики яркого дневного света, вечернего неба, вольфрамового освещения в помещении или некоторых промежуточных вариаций.Фильтры полезны для регулировки контрастности цветных областей, как они представлены в черно-белой фотографии, или для добавления специальных эффектов в цветной фотографии. Специализированные дихроичные фильтры можно использовать для поляризации света, в то время как поглощающие тепло фильтры могут ограничивать длину волны инфракрасного излучения (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 основным средством 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 анилин-пурпур или мовеин , при попытке синтезировать лекарственный хинин из каменноугольной смолы. Он обнаружил, что при растворении в спирте это химическое вещество дает красивые темно-пурпурные растворы, и осознал его огромный потенциал для создания красителей. Усилия Перкина привели к созданию множества синтетических красителей, которые дали 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 стекла, стекла с пластиковым покрытием, ацетатной или желатиновой основы, покрытой, смешанной или пропитанной 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 важное 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 рентабельными и оптически удовлетворительными фильтрами, доступными на рынке, что делает их предпочтительным фильтрующим материалом для широкого спектра применений (включая оптическую микроскопию), несмотря на необходимость бережного обращения. 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 изображения, 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 приложениями, которые подходят для ацетатных фильтров.
Абсорбционные фильтры
Узнайте, как абсорбционные фильтры, обычно сделанные из окрашенного стекла, полимеров или пигментированного желатина, пропускают одни длины волн света и блокируют другие.
Start Tutorial » 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 состоят из поглощающих свет химических веществ, смешанных по всему фильтрующему материалу, а не осаждающихся 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 вдали 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 значения пикового 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, в первую очередь потому, что фильтры часто упоминаются по номеру продукта или некоторым аспектам 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 их центральной длиной волны ( CWL ) и шириной полосы , также называемой полной шириной на половине максимального пропускания ( FWHM ). Центральная длина волны рассчитывается 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.
Edge фильтры также обычно называют longpass и shortpass фильтры (сокращенно LP и SP , соответственно), и каталогизируются в соответствии с их длинами волны отсечки или отсечки на уровне 50 процентов. пиковой передачи (см. рисунок 3). Длиннопроходные фильтры передают длинные волны и блокируют короткие, тогда как короткие фильтры обладают противоположными свойствами 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, являющийся важным элементом 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 фильтр. Оптическая плотность определяется как логарифм (основание 10) оптической плотности (обратной величины пропускания) в соответствии с уравнением:
OD (оптическая плотность) = log (A)
Где:
A (абсорбция) или Непрозрачность = 1 / T (пропускание)
И, следовательно:
OD = log (1 / T) = -log (T)
, где T — процент света, проходящего через фильтр, OD — это 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 генерации спектральных характеристик. Однако, поскольку фильтры могут блокировать свет другими способами, кроме поглощения, оптическая плотность является более точным средством для измерения профилей пропускания фильтра и является наиболее часто используемым критерием научными исследователями. Чтобы избежать 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 качества 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, характеристика дихроичных фильтров состоит в том, что они дают разные цвета при освещении отраженным или проходящим светом. Эти фильтры часто используются в качестве аддитивных или субтрактивных цветовых фильтров для увеличения 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 за 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 последовательно (уложенных друг за другом) с лучом света. Перекрытие (см. Рис. 4 (а)) между полосами пропускания многослойных 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 длин волн, которые отделяют передаваемые длины волн от тех, которые блокируются фильтром.
В качестве примера, спектры на Рисунке 4 (b) иллюстрируют два краевых фильтра, имеющих существенно различающиеся наклоны с соответствующими граничными областями неравного размера, но с аналогичными полосами пропускания. В отсутствие спектральных диаграмм наклон фильтра можно описать путем определения длины волны на заданном уровне блокировки или ослабления.
Cut-off и cut-on 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 иметь 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, в том числе светоделители и дихроматические зеркала, предназначены для установки под углом 45 градусов по отношению к световому лучу (угол падения, равный 45 градусам), чтобы правильно выполнять свои функции.Стеклянные и полимерные абсорбционные фильтры можно использовать независимо от угла падения, но некоторые типы фильтров называются угловыми и имеют рабочие характеристики, которые в значительной степени зависят от угла падения освещения. 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 , обозначающим C olor C ompensating, за которым следует номинальная пиковая плотность фильтра в диапазоне примерно от 0,025 до 0,5, умноженная на 100 и заканчивающаяся 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 аналогичных фильтров от 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 способны вносить либо тонкие изменения в цветовой баланс источника света, либо они могут 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 и фильтруют различное количество зеленых, желтых и красных длин волн.
Интерференционные фильтры
Последние технологические достижения в разработке 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 тонких пленок во время изготовления интерференционных фильтров и зеркал.
Интерференционные фильтры могут изготавливаться с очень крутыми наклонами пропускания, что приводит к крутым границам отсечки и отсечки, которые значительно превышают границы, которые имеют стандартные поглощающие фильтры.
Для производства 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 изготавливаются с использованием сульфида цинка, селенида цинка или фторида алюминия-натрия (также называемого криолитом ), но эти покрытия гигроскопичны и должны быть изолированы от окружающей среды защитным покрытием.
Кроме того, соли цинка и криолита страдают от низких характеристик пропускания через фильтр и температурной нестабильности, что еще больше снижает их характеристики, даже несмотря на то, что они просты и относительно дешевы в производстве. После нанесения тонкопленочных слоев соли добавляется последний слой стекла или износостойкое защитное покрытие из монооксида кремния.
Введение 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, имеющими чередующиеся высокие и низкие значения показателя преломления. Критическим элементом этой конструкции является граница раздела между двумя диэлектрическими материалами с разным показателем преломления (один намного выше 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.Даже несмотря на то, что сами тонкие покрытия прозрачны, световые волны, отражаемые и пропускаемые диэлектрическими материалами, мешают производить 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 производятся с толщиной, которая соответствует даже кратным четверти или половине длины волны, чтобы отражать или пропускать свет при совмещении с диэлектрическими слоями. Увеличение числа 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 ширину полосы всего в 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 смещаться в сторону более коротких длин волн (спектр с синим смещением ). Еще один 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
Фильтры нейтральной плотности, широко используемые в различных областях, имеют нейтральный серый цвет (напоминают дымчатое стекло ) и предназначены для равномерного снижения интенсивности проходящего света либо на небольшом количестве длин волн, либо на весь спектр 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, поглощая или отражая выбранную полосу длин волн (или весь спектр видимого света) соответственно.Абсорбционные фильтры с нейтральной плотностью сконструированы 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, необходимого для желатиновых, полимерных, отражающих и других менее упругих фильтров. Световозвращающие 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 демонстрируют относительно постоянный коэффициент экстинкции во всем спектральном диапазоне видимого света (от 400 до 700 нанометров). Каждый фильтр нейтральной плотности в серии, в диапазоне от ND-0,3 до 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, превышающих 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) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| НД-70 | 0. 15 | 70 | ||||
| ND-60 | 0,2 | 60 | ||||
| ND-50 | НД-40 | 0,4 | 40 | |||
| НД-30 | 0,5 | 30 | ||||
| ND6 | 25 | |||||
| ND-20 | 0,7 | 20 | ||||
| ND-16 | НД-13 | 0,9 | 13 | |||
| НД-10 | 1,0 | 10 | ||||
| 1 | 0 | 1 | ||||
| ND-0,1 | 3,0 | 0,1 | ||||
| ND-0,01 | 4,0ND-0,01 | 4,04,0 1 |
Сложение этих фильтров является аддитивным эффектом, так что размещение ND-50 (плотность = 0.3) и ND-60 (плотность = 0,2) на световом пути эквивалентно такому размещению фильтра ND-30 (плотность = 0,5). 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).
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.
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.
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. Рисунок 9 иллюстрирует спектральную характеристику 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.
Горячие зеркала и расширенные горячие зеркала дают отличные результаты в сочетании с вольфрамово-галогеновыми лампами высокой интенсивности в волоконно-оптических осветителях для уменьшения тепла без ущерба для видимой мощности ламп. Как правило, 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, размещая охлаждающий вентилятор рядом с корпусом зеркала.
Рисунок 10) работают путем облучения специально подготовленного кристалла, например оксида теллура или кварца, радиоволновыми акустическими колебаниями, генерируемыми высокочастотным преобразователем.В результате создается эквивалент объемной дифракционной решетки, пропускающей световые волны, проходящие 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.
Кроме того, устройство излучает линейно поляризованный свет и приводит к (по крайней мере) 50-процентному снижению пропускания, когда неполяризованный падающий свет излучается от источника.
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.