Filtro de luz

Filtro de luz en óptica, tecnología: un dispositivo óptico que sirve para suprimir (seleccionar) parte del espectro de radiación electromagnética.

Clasificación por finalidad

Filtros de cámara

Un filtro de luz en fotografía y cine , un filtro de luz de tiro  es un dispositivo óptico que sirve para suprimir, aislar o convertir parte del flujo de luz, generalmente parte del espectro .

Montado en la lente de instrumentos ópticos o cámaras . En fotografía, los filtros de luz se utilizan para corregir el color, cambiar el brillo y el contraste de los objetos fotografiados que ya están en el proceso de fotografiar. Los filtros de luz también se utilizan para reproducir varios efectos de color e iluminación.

Los filtros de luz generalmente se unen a la lente mediante una conexión roscada frente a la lente frontal de la lente.

Para lentes de gran angular , a menudo se proporciona una montura detrás de la lente trasera de la lente. El diseño óptico de tales lentes es específico, las lentes frontales suelen ser muy grandes y los filtros frontales de tales lentes deben tener un diámetro aún mayor para evitar el viñeteado . Los filtros de los diámetros requeridos son muy grandes, caros, pesados ​​y voluminosos, lo que crea el requisito previo para el uso de filtros traseros.
Es fundamentalmente imposible instalar un filtro frontal en lentes de ojo de pez debido a que la lente frontal fuertemente convexa sobresale hacia adelante.

En esquemas de lente gran angular con filtro montado en la parte trasera, siempre hay un filtro ND como elemento trasero, que se puede reemplazar por otro a voluntad. Al retirar un filtro reemplazable, el neutro estándar vuelve a su lugar para no cambiar las características ópticas de la lente.

En los sistemas de proyección e iluminación, a menudo se instalan filtros (especialmente filtros térmicos) entre la fuente de luz y el resto del sistema óptico.

El montaje de filtros en la lente , combinados con un parasol protector contra la luz , se denomina compendio .

Los filtros de disparo están marcados con el diámetro de la rosca de conexión, el símbolo del tipo de filtro y una indicación opcional de la relación de exposición (1 x  - no se requiere cambio de exposición, 1,4 x  - se requiere un cambio de medio paso, 4 x  - se requiere un aumento en la exposición de 2 pasos). La relación de filtro depende de la composición espectral de la luz y de la sensibilidad espectral del material fotográfico. Por ejemplo, el filtro de luz Zh-2x tiene un aumento de aproximadamente 6x para materiales iso- ortocromáticos y 2x para materiales  pancromáticos con una composición espectral de luz cercana a la luz del día. [una]

La presencia de iluminación en el filtro de luz es importante. Reduce la proporción de luz reflejada de las superficies ópticas del filtro, lo que le permite aumentar la transmisión de luz y, a menudo, lo que es más importante, aumenta el contraste de la imagen al reducir los destellos dispersos y mejora la calidad de la imagen al eliminar o reducir los defectos de deslumbramiento en la imagen. . La iluminación es importante para todos los tipos de filtros de luz.

Filtro protector

Diseñado para proteger la superficie frontal de la lente de impactos mecánicos. Por lo general, estos filtros se designan (N), un simple vidrio clarificado transparente. A menudo se utiliza un filtro ultravioleta en esta función (UV - English  UltraViolet ). El revestimiento multicapa (MC, HMC, UMC, etc.), así como un revestimiento impermeable (WPC - Water  Proof Coat  - revestimiento impermeable), proporciona un valor adicional a los filtros protectores. [2]

Filtro ND

Sirve para reducir la apertura efectiva de la lente sin cambiar la geometría, así como para reducir la apertura efectiva de una lente que no tiene diafragma .

Los filtros de densidad neutra vienen en diferentes densidades, y esto se indica en el nombre. El más ligero es H- 2x o ND2 . El número en el nombre significa la proporción de luz que pasa a través del filtro (para ND2, la proporción es 1/2, es decir, la mitad), o, en otras palabras, cuántas veces necesita aumentar la exposición al disparar con este filtro Más oscuro será ND4, o H- 4x , también denominado HC8 (vidrio neutro tipo 8), luego ND8, por ejemplo. Si coloca varios filtros seguidos, para encontrar la multiplicidad final de este conjunto de filtros, debe multiplicar la multiplicidad de todos los filtros instalados entre ellos. Por ejemplo, cuando se instalan juntos dos filtros ND2 y ND4, la multiplicidad final será igual a 2×4=8, como un solo filtro ND8.

Para disparar a una velocidad de obturación de unos segundos en un clima soleado, necesita un ND400, ND1000 y más. [3]

También hay filtros ND con ajuste suave de densidad (filtro nd de rango variable) de ND2 a ND400 e incluso ND1000. Estructuralmente, son dos filtros polarizadores instalados en un marco, girando uno con respecto al otro. [cuatro]

Filtro solar

Un filtro neutral extremadamente denso que le permite fotografiar el Sol , soldadura eléctrica , una explosión nuclear y otros fenómenos que son mucho más brillantes que los objetos ordinarios sin dañar al fotógrafo ni al material fotográfico . Las densidades de ND400 y superiores se utilizan para fotografía y las más densas para observaciones visuales. Hay filtros absorbentes de vidrio y reflectantes de película. En fotografía, los filtros de vidrio en un marco roscado estándar que se atornilla a la lente son populares, y en la astronomía aficionada, a menudo se usan filtros de película Baader AstroSolar, cuyo marco, por regla general, está hecho de medios improvisados, o el cuerpo. de otro filtro de luz se utiliza.

Filtro de degradado

Equilibra el brillo de una escena oscureciendo o cambiando el color de parte de la imagen. Suele servir para compensar la excesiva luminosidad del cielo y para obtener diversos efectos artísticos. También se utiliza el término "filtro de luz tintada".

Espectral (color) Ultravioleta

Filtro de bloqueo ultravioleta (filtro incoloro): diseñado para reducir el impacto de la parte ultravioleta del espectro en condiciones de disparo montañosas, a gran altura y otras condiciones similares. Relevante solo si la lente transmite la parte ultravioleta del espectro.

Filtro de transmisión ultravioleta: para tomas especiales. Utilizado en la investigación científica.

Infrarrojos

Filtro de transmisión de infrarrojos : pasa la parte infrarroja del espectro, retrasando todas las demás partes del espectro.

Filtro de bloqueo de infrarrojos: se utiliza, por regla general, en sistemas cuyas ópticas no están diseñadas para funcionar con longitudes de onda infrarrojas y, por lo tanto, no crean imágenes nítidas.

Correctivo

Los filtros correctores se aplican en fotografía en blanco y negro; El "filtro amarillo", el "filtro amarillo-verde", el "filtro naranja" y el "filtro rojo" amortiguan la parte azul del espectro en diversos grados y hacen que la imagen tenga más contraste. El "filtro azul" tiene las propiedades opuestas.

  • Filtro de conversión: el nombre general de un grupo de filtros utilizados para convertir (convertir) el espectro
    • Para la fotografía en color, se utilizan filtros de varios tonos de color. Por ejemplo, "filtros rojo-marrón" y "filtros azules", para crear el efecto de iluminación artificial a la luz del día, o el efecto de la luz del día, en la iluminación artificial.
    • Un filtro fluorescente  es un filtro de luz correctivo especial que lleva la iluminación fluorescente a un equilibrio cercano al de las lámparas incandescentes.
    • Filtros de conversión para fotografiar bajo la luz de lámparas incandescentes sobre película de color destinada a la luz del sol y viceversa.
Mosaico

Un filtro de mosaico es un filtro de luz que consta de una gran cantidad de elementos de diferentes colores dispuestos en un orden determinado. Se utiliza al obtener una prueba de impresión en color, que se utiliza para determinar la combinación de filtros sustractivos correctivos [5] .

En la fotografía digital, los filtros de color se usan con menos frecuencia, ya que el procesamiento posterior de la imagen en una computadora le permite obtener resultados casi idénticos a su uso.

Espectacular

Hay muchos filtros que producen varios efectos de iluminación en la imagen durante el proceso de fotografía. Por ejemplo, coronas luminosas alrededor de fuentes de luz o estrellas que brillan en varios lugares. Hay varios filtros de color que cambian las transiciones de color y las proporciones de color.

  • Foggy: crea el efecto de neblina, niebla. Reducir el contraste y la saturación de color.
  • Difuso (filtro suave): reduce la nitidez. Fabricado:
    • Refractivo. La opción más sencilla es la vaselina sobre vidrio.
    • difractivo. Un gran número de trazos finos aplicados al vidrio.
  • Starry: convierte las imágenes de fuentes de luz puntuales y reflejos brillantes en "estrellas". Suele utilizar el fenómeno de la difracción. Designado por el número de rayos. Se fabrican aplicando varios grupos de trazos rectilíneos paralelos al vidrio, creando un patrón de difracción. El número de rayos formados es siempre el doble del número de grupos de trazos. Algunos filtros tienen nombres separados:
    • Solar (espectacular) - ocho haces
    • Astroides - cuatro haces
  • Iridiscente: forma un halo o punto iridiscente de origen difractivo alrededor de imágenes de fuentes de luz puntuales.
  • Color y multicolor: cambie el esquema de color de la escena que se está filmando o de su parte
  • Prismas multiplicadores: crea una imagen duplicada
  • Filtros holográficos sintetizados: la imagen holográfica de un sistema óptico es un sistema óptico. Sin embargo, además de fotografiar sistemas ópticos existentes, es posible calcular un sistema óptico que no es técnicamente realizable en una sustancia, después de lo cual se puede sintetizar un holograma de dicho sistema e imprimir dicho holograma (por ejemplo, estampado en transparente). el plastico). De esta manera, se crean filtros de "corona", "espiral", cuyo resultado es la creación de una cierta forma (no realizada por ningún otro filtro) alrededor de las imágenes de las fuentes de luz. En un sentido estrictamente matemático, los filtros estelares son un caso especial de filtros holográficos sintetizados.
  • Polarizado - ver abajo
Lentes adjuntos

Debido al mismo método de aplicación y fijación en el objetivo, los objetivos adjuntos a menudo se denominan filtros de disparo:

  • Una media lente es la mitad de una lente positiva fijada en un marco giratorio. Crea el efecto de diferentes distancias de enfoque para partes del encuadre. Como regla general, se usa en fotografía macro para obtener una imagen nítida de dos partes diferentes del marco, si es imposible lograr la profundidad requerida del espacio nítidamente representado por la apertura.
  • Lente macro  : utilizada para fotografía macro , utilizada principalmente en dispositivos con óptica no reemplazable. La potencia óptica se indica en dioptrías o distancia focal.
  • Convertidor ancho  : el accesorio da el efecto de reducir la distancia focal.

Filtros de luz de métodos de reproducción de color

Filtros aditivos

Los filtros de luz aditivos ( lat.  additivus  - agregado) son filtros zonales de separación de colores que separan tres corrientes separadas espacialmente (con la ayuda de otros elementos ópticos) del flujo de luz original de luz blanca: azul, verde y rojo. Cualquier color dentro de la gama de colores del sistema de estos tres filtros se puede obtener mezclando estas tres corrientes en varias proporciones. Esta mezcla se llama Síntesis Aditiva de Color . Por lo general, se utilizan filtros de absorción, así como combinaciones de filtros de absorción e interferencia, para obtener una alta fidelidad de color. Los filtros de luz aditivos son una parte importante de los sistemas de iluminación de los sistemas de proyección de televisión. Se utilizan en la tecnología de copiado de películas y en ampliadoras fotográficas especiales para la impresión en color. Con el desarrollo de la fotografía digital, se utilizan ampliamente en matrices CCD.

Filtros sustractivos

A diferencia de los filtros aditivos, en los que los colores primarios son rojo, verde y azul, en el modelo sustractivo ( ing.  subtractive lat.  subtraho  - I extract) hay tres colores básicos: amarillo, magenta y cian (CMY). Al "sustraer" magenta y cian de un tono blanco neutro, se obtiene el azul; restando amarillo y magenta da rojo, restando amarillo y cian da verde. La imposición simultánea de los tres colores sustractivos da un tono negro.

Para la impresión de fotografías en color por el método sustractivo, se produjeron conjuntos de filtros de luz correctivos (33 piezas en un conjunto, 11 filtros amarillo, magenta y cian cada uno). La densidad de los filtros de luz de cada color es del 5 al 100%. Se introdujeron filtros de luz sustractivos correctivos en una ampliadora fotográfica en el flujo de luz entre la lámpara incandescente y el negativo . Para el uso de filtros correctivos, consulte Impresión de fotografías .

En el diseño de cámaras digitales

  • Filtros de zona para separaciones de color. Forman parte de la matriz de filtros de color y, por lo general, son parte integral de la matriz .
  • Filtro AA (filtro antialiasing en inglés  ), también llamado "filtro de paso bajo", "filtro de paso bajo". Sirve para eliminar el efecto muaré de color asociado con la estructura en mosaico de la matriz de filtros de color. Generalmente combinado con una matriz.
  • Filtro IR: un filtro anti-infrarrojo de interferencia (IR de paso alto), necesario para eliminar la influencia de la parte infrarroja invisible del espectro en la imagen. Por lo general, se encuentra muy cerca de la matriz.

Escudos térmicos

Filtro térmico , filtro térmico  : absorbe o refleja selectivamente la radiación infrarroja y transmite el rango de luz visible con bajas pérdidas. Se utilizan en equipos de iluminación, en proyectores para proteger la película, así como en microfotografía para proteger los objetos biológicos del calentamiento. Anteriormente, se usaban filtros de absorción azul y verde de color débil (designación SZS: vidrio azul verdoso para los producidos en la URSS). La reducción en el costo de producción de filtros reflectores de interferencia mucho más eficientes ha llevado a su aplicación masiva.

Clasificación de los filtros de luz según el principio de acción

Absorción

( lat.  absorbo  - yo absorbo). Tienen selectividad espectral debido a la diferente absorción de diferentes partes del espectro de radiación electromagnética. Los filtros más populares. Se producen a base de vidrios ópticos coloreados o sustancias orgánicas (por ejemplo, de gelatina).

  • Los filtros de vidrio se caracterizan por características estables, alta resistencia a la temperatura y otras influencias.
  • Los filtros de gelatina, a pesar de la mayor variedad de características ópticas, son mecánicamente frágiles, se desvanecen rápidamente y, por lo tanto, son mucho menos comunes que los de vidrio.
  • Los filtros de plástico se utilizan debido a la mayor facilidad de coloración y la variedad de propiedades que obtienen en comparación con los de vidrio. Son más duraderos que la gelatina.
  • Los filtros de luz líquida son recipientes con paredes de vidrio llenos de soluciones de tinte. Rara vez se utilizan, principalmente en la investigación científica, si la sustancia utilizada tiene características únicas.

Interferencia

Refleja una y transmite otra parte del espectro de la radiación incidente, debido al fenómeno de interferencia multicamino en películas dieléctricas delgadas .

Reflexivo

La acción de los filtros reflectantes se basa en la dependencia espectral de la reflexión de un material opaco. La ventaja de un filtro reflectante sobre los filtros de absorción es la singularidad de la superficie que participa en el sistema óptico y la ausencia de aberraciones cromáticas introducidas por los medios refractivos transparentes.

Polarizante

Hay dos tipos de filtros polarizadores para fotografía: polarizados circulares y lineales. Su finalidad es la misma: separar o viceversa resaltar zonas ricas en luz polarizada reflejada. Por ejemplo, puede filtrar los reflejos brillantes de las olas en el agua fotografiando el fondo, o fotografiar el paisaje fuera de la ventana sin su propio reflejo en la ventana misma.

  • Polarización lineal. Los filtros lineales realizan una función muy simple: solo dejan pasar luz con polarización en un plano. El filtro se puede girar para seleccionar el plano de polarización en el que pasará la luz. Es decir, la salida de un filtro lineal siempre es luz polarizada linealmente. Estos son filtros muy simples y económicos, son perfectos para cámaras antiguas sin enfoque automático sin medición de exposición automática, no son adecuados para cámaras SLR modernas. Si la cámara usa un espejo translúcido, por ejemplo, para exposición automática o enfoque automático, la luz polarizada engañará a los sensores y la imagen se arruinará.
  • Polarización circular. Existe la idea errónea de que un filtro polarizado circularmente solo permite el paso de la luz polarizada circularmente. Sin embargo, el significado de un filtro polarizador circular es que hace una polarización circular de cualquier polarización. Esto significa que dicho filtro es adecuado para todas las cámaras, incluidas las antiguas, le permite determinar correctamente la exposición y no impide que funcione el enfoque automático. En este caso, el deslumbramiento innecesario se retrasará exactamente de la misma manera que en un filtro simple con polarización lineal. Un filtro con polarización circular es más complicado que uno lineal, por lo tanto es más caro. En el exterior hay un filtro lineal ordinario, y en el interior se pega una placa de cuarto de onda, lo que le permite convertir la polarización lineal en circular. [6] También debe tenerse en cuenta que el filtro CPL proporciona polarización circular "pura" solo en alguna longitud de onda característica (por ejemplo, para HOYA HRT 526 nm [7] ), en la que la diferencia de camino óptico entre los rayos ordinarios y extraordinarios en la placa de onda es exactamente un cuarto de longitud de onda. Para todas las demás longitudes de onda, este filtro dará polarización elíptica. [8] [9]

Dispersos

(del latín  dispersio  - dispersión) se basan en la dependencia del índice de refracción de la longitud de onda. En combinación con filtros reflectantes y/o de interferencia, así como una trama , a menudo se utilizan para crear sistemas ópticos de división: prismas dicroicos. Se utilizan en los modernos proyectores multimedia , donde son la principal herramienta para dividir el flujo luminoso de una potente lámpara incandescente en tres rangos espectrales. Se utilizan como filtros eficaces para obtener imágenes iridiscentes.

Clasificación según el tipo de parte del espectro asignada

Banda estrecha

Unilateral

Bilaterales

Correctivo

Correctivos, que absorben parcialmente la luz en algunas partes del espectro y la transmiten en otras. Por ejemplo, el filtro BG34 reduce la intensidad de emisión de una lámpara halógena de tungsteno alrededor de 600 nm, mientras deja pasar toda la radiación en las regiones roja y azul, donde la sensibilidad del detector es menor.

Clasificación por diseño

Filtros individuales

Filtros redondos con montaje de tornillo o bayoneta.

Sistemas de filtrado

Compendium (compuesto) es un portafiltros, cuya característica principal es el tamaño del filtro insertado.

Filtros cuya característica definitoria es el tamaño y la forma:

  • Cuadrado: insertado en el compendio y centrado en el medio.
  • Rectangular: sombreado degradado.
  • Redondo: polarizado, con menos frecuencia como alternativa al cuadrado.

Elementos adicionales del sistema de filtrado ( campanas , anillos adaptadores , etc.).

Véase también

Notas

  1. ↑ V. G. Pell. Multiplicidad del filtro de luz // Fotokinotecnia: Enciclopedia / Cap. edición E. A. Iofis . - M .: Enciclopedia soviética , 1981. - 447 p.
  2. ↑ ¿Qué es un filtro protector? Para qué sirve. . "Foto profesional". Consultado el 12 de septiembre de 2012. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2012.
  3. ↑ Filtro de densidad neutra . "Foto profesional". Consultado el 12 de septiembre de 2012. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2012.
  4. ↑ Filtro ND de densidad ajustable  . Consultado el 30 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2017.
  5. ↑ Tecnología de fotocine: Enciclopedia / Cap. edición E. A. Iofis. - M. : Enciclopedia soviética, 1981. - 447 p. — 100.000 copias.
  6. ↑ Cómo funciona un filtro polarizador . "Foto profesional". Consultado el 12 de septiembre de 2012. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2012.
  7. ↑ Páginas personales . Fecha de acceso: 31 de julio de 2013. Archivado desde el original el 1 de agosto de 2013.
  8. ↑ Vladímir Rodionov. Mezclas, portafiltros, filtros, reflectores . ixbt.com (16 de junio de 2003). Fecha de acceso: 19 de julio de 2013. Archivado desde el original el 7 de septiembre de 2013.
  9. ↑ Prueba de filtros polarizadores - Acerca de la luz y la polarización - Lenstip.com . Consultado el 31 de julio de 2013. Archivado desde el original el 4 de agosto de 2013.

Literatura

  • Hayman R. Filtros (Rex Hayman. Filtros)
  • Yaroslavsky L.P., Merzlyakov N.S. Métodos de holografía digital. - M.: "Nauka", 1977.
  • Tecnología fotográfica: Enciclopedia / Cap. edición E. A. Iofis. - M. : Enciclopedia soviética, 1981. - 447 p. — 100.000 copias.
  • Chris Weston Filtros en fotografía. Software y sistemas ópticos. - M.: "Arte-primavera", 2010

Enlaces

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