что такое светофильтры приведите примеры их использования

Светофильтры для объективов цифровых фотокамер

В этой записи я буду говорить о средне-статистическом фотографе любителе и надеюсь информация будет полезной.

Светофильтры в фотографии применяется довольно давно. Светофильтры, выпускаемые Hoya, Dicom, Kenko, Sunpak, Cavei, Marumi, Tiffen чаще всего накручиваются прямо на объектив фотоаппарата.

Есть светофильтры, которые устанавливаются в специальный держатель, который крепится на объектив. Существуют фотофильтры, предназначенные для установки прямо на источник освещения.Однако, независимо от конструкции светофильтра работа любого светофильтра в фотографии основана на отсечении определённого типа световых лучей. В плёночной фотографии чаще всего применяются цветные сфетофильтры (фильтры цветокоррекции), которые отсекают лучи свет определённого спектра (света), однако в цифровой фотографии гораздо удобнее использовать цветные фильтры уже во время послесъёмочной обработки фотографии.

Поговорим о наиболее часто встречающихся типов светофильтров

а) Поляризационные фильтры (LPL и CPL), б) UV-фильтры, в) ND-фильтры, г) Градиентные фильтры

Поляризационные фильтры (LPL и CPL)

Поляризационный светофильтр (полярик) так же довольно часто применяется в цифровой фотографии. Поляризационный фильтр предназначен для уменьшения бликов и отражений от неметаллических поверхностей.

Кроме уменьшения отражений, поляризационный фильтр усиливает цвета. Например, при пейзажной фотосъёмке в солнечный день, поляризационный фильтр делает небо более синим, облака белее, а зелень более сочной.

При использовании поляризационного фильтра следует учитывать, что его нужно настраивать перед съёмкой, поворачивая на угол от 0 до 90°. Для достижения максимального эффекта усиления цвета угол поворота поляризационного фильтра обычно составляет 90°, а для максимального удаления отражений и бликов угол поворота поляризационного фильтра составляет 30°-45°, в зависимости от характеристик поверхностей.

Поляризационный светофильтр влияет на экспозицию снимка, уменьшая светосилу объектива примерно на 1,5-2 шага. Из-за этого и автофокус вашей камеры может давать сбои.

Примечание: Сейчас камеры позволяют настраивать изображения для получения более контрастного изображения

Использовать поляризационный фильтр с большинством китовых объективов с вращающейся передней линзой практически невозможно.

UV-фильтры

Однако, ультрафиолетовый светофильтр кроме защитных функций также отсекает некоторое количество ультрафиолета (убирает излишнюю голубизну) и делает снимок немного контрастнее. Это особенно заметно при съёмке высоко в горах или на берегу моря.

UV-фильтры могу так же называться Protect (Защитный) или Haze (Невидимый), что не меняет их природы.

Мультипросветлённые (MC) и влагоотталкивающие (WPC) покрытия защищают оптические UV-фильтры, которые рекомендуемы для постоянного ношения на объективе для защиты передней линзы от нежелательных воздействий. Фильтры могут устанавливаться в узкие оправы (Wide)

Здесь следует заметить, что матрица современного цифрового фотоаппарата уже имеет встроенный UV светофильтр и, в отличие от плёночного фотоаппарата, эффект от применения внешнего UV светофильтра не столь очевиден. В большей степени недорогие UV светофильтры применяется для защиты.

ND-фильтры

Под аббревиатурой скрывается Neutral Density — то есть нейтрально-серый фильтр. Эти фильтры равномерно снижают интенсивность светового потока. Они различаются по плотности (2×, 4×, 6×, 8×). Увеличение плотности нейтрального фильтра в два раза эквивалентно увеличению экспозиции на одну ступень. ND-фильтры используются для получения длинных выдержек (река или водопад на пейзаже обретают эффект волшебной дымки) либо для съемки при ярком освещении на открытой диафрагме (цветок на размытом фоне, где пейзаж лишь угадывается). При слишком короткой выдержке вода выглядит неестественно, как стекло. Чтобы передать движение, но избежать смаза, выдержка должна составлять 1/30–1/60 для стоячей воды, 1/125 — при съемке реки с быстрым течением.

Самые распространённые нейтральные светофильтры позволяют уменьшить световой поток, поступающий в объектив фотоаппарата от 1 до 4 ступеней экспозиции.

Примечание: Лично Я предпочитаю регулировать выдержку/диафрагму

Градиентные фильтры

Работают так же, как ND-фильтры, но плотность плавно возрастает от одного края к другому или же плавно нарастает ближе к центру (центрофильтр). Первые используются, чтобы сузить динамический диапазон сцены (когда либо небо выходит пересвеченным, либо земля слишком темной). Центрофильтры используются на объективах, когда есть опасность виньетирования. К таковым относится, например, большинство широкоугольных шестилинзовых объективов-плазматов для камер большого формата.

Вот собственно, что хотелось рассказать. Конечно это далеко не весь перечень сфетофильтров есть еще: звездные, утепляющие, и т.д. но вот эти 4 наиболее распространены.

Главное требование к фильтру Фильтр должен быть из стекла, а не из пластика, и с многослойным просветлением. Оба условия — необходимые, но недостаточные для получения резкого изображения с чистыми цветами.

В статье использованы материалы: Дмитрия Башкова, портала FreeFotoHelp, FotoRu, обзоры фирм производителей.

Источник

Гид по основным типам светофильтров в фотографии

В доцифровую эпоху светофильтры на передней линзе оптики фотокамеры обитали повсеместно. Они выполняли широчайший круг задач — от простой защиты стекла объектива и до обеспечения правильной цветопередачи в зависимости от условий освещения. Цифровая эра отправила многие категории светофильтров на свалку истории, однако многие из них остаются востребованными и поныне, а замены им не предвидится.

Со становлением на ноги цифровых фотоаппаратов канули в лету конверсионные и цветные светофильтры, а также утратили былую актуальность софт-фильтры. С их задачами отныне прекрасно справляются сами камеры и фоторедакторы. Но не будем о «мертвых душах», поговорим лучше о востребованных светофильтрах.

Защитный

Сменная оптика к «тушке» фотоаппарата зачастую стоит немалых денег. Самое уязвимое ее место — переднее стеклышко, которое принимает на себя силу удара при падениях, может быть ненароком поцарапано или повреждено. Защитные фильтры отыгрывают роль эдакой прослойки между внешней средой и передней линзой объектива, оберегая ее от всяческих невзгод. Согласитесь, проще держать «нос» объектива «под прикрытием» фильтра за пару десятков вечнозеленых купюр, нежели тратиться на дорогостоящий ремонт в случае повреждения фронтальной линзы.

Защитный фильтр может не единожды спасти объектив от неминуемой, казалось бы, гибели.

К этой же категории обычно причисляют ультрафиолетовые светофильтры. Они отсеивают невидимое УФ-излучение, которое дает пурпурно-синеватую пелену на фотоснимках в яркий солнечный день. Однако поскольку цифровые фотоаппараты по сути невосприимчивы к ультрафиолетовым лучам, фильтры из подсемейства UV во всю используют именно в качестве защитных.

Почему же одни защитные фильтры стоят сущие копейки, а другие имеют заоблачный ценник? Тут в гонку вооружений вступают всяческие защитные напыления. Современные нанопокрытия буквально отталкивают загрязнения от поверхности фильтра, будь то следы отпечатков пальцев, грязь, жир или капельки воды. В дешевых светофильтрах таковые применяются нечасто, а в моделях продвинутого уровня встречаются повсеместно, не оставляя шанса капелькам и брызгам повлиять на итоговый результат съемки.

Поляризационный

Так званым «полярикам» не предвидится программной замены, благодаря чему они имеются в арсенале каждого мало-мальски увлеченного фотолюбителя. Принцип их работы заключается в отсечении отраженного от неметаллических поверхностей света. Поляризационные фильтры могут убрать отражения неба с поверхности воды, нежелательные отблески при съемке через стекло, подчеркнуть фактуру облаков над головой за счет устранения отражений аэрозольных частиц в воздухе.

В современном обличье поляризационные фильтры имеют круговую конструкцию. Т.е. они состоят из двух частей, которые свободно вращаются относительно друг дружки. В зависимости от их положения изменяется степень поляризации — от минимальной до максимальной.

Наглядное преимущество применения поляризационного фильтра в яркий солнечный денек.

Использовать «полярики» в режиме «на постоянке» не выйдет. Хотя бы потому, что они влияют на светопропускание и понижают экспозицию кадра. Интересное исключение из правила — линейка поляризационных фильтров Schneider со специальной пленкой HTC, увеличивающей пропускание света примерно на 2/3 ступени. Фильтры серии станут настоящей находкой для пейзажистов, предпочитающих вести съемки в режимное время (в рассветную или закатную пору).

Нейтральный

Нейтральные фильтры предназначены для того, чтобы снизить интенсивность светового потока, не изменяя его спектрального состава. Говоря проще, они затемняют кадр в несколько раз без необходимости прикрытия диафрагмы или изменения чувствительности. За примерами далеко ходить не нужно — совместно с нейтральным фильтром легко получить красивое размытие фона при съемке на светосильную оптику в яркий солнечный день. Еще один классический вариант применения ND-фильтра — создание эффекта текущей воды (как на фото ниже).

Достичь подобного эффекта течения воды без нейтрального фильтра практически невозможно.

Ключевой пункт программы при выборе нейтрального фильтра — это показатель оптической плотности (или прозрачности). Он встречается в виде цифры после аббревиатуры «ND» и обозначает во сколько раз уменьшится количество света, прошедшего через фильтр: при ND2 фильтр пропускает 50 % света, при ND4 — 25 %, при ND8 — 12.5 % и т.д.

Продвинутые ND-фильтры имеют со внешней стороны специальную резьбу, благодаря чему их можно комбинировать, обеспечивая необходимое затемнение — в этом случае «разы» просто умножаются.

Градиентный

Отдельным подсемейством в категории нейтральных фильтров выделяются «градиентники». Они затемняют не весь кадр, а лишь его часть. Это необходимо для выравнивания динамического диапазона снимка при большой разнице в экспозиции между светлым небом и темным низом (или наоборот). Фильтры из данного отряда выполнены в виде стекол-хамелеонов. Одна из половин фильтра работает в качестве светопоглощающего ND-фильтра, упомянутого ранее, в то время как другая не меняет освещенность сцены.

Пейзажисты-профи предпочитают пользоваться услугами «градиентников» квадратной формы. Виной тому конструктивная особенность круглых светофильтров: невозможность регулировки положения границы раздела затемненной и неокрашенной части. Это принуждает делать пейзажи с линией горизонта по центру снимка, тогда как оквадраченные фильтры не загоняют нас в строгие рамки.

Градиентный фильтр — незаменимый помощник в режимное время.

Фильтры градиентного типа разбиты на два подсемейства: нейтрально-серые и цветные (придают небу любой выбранный оттенок).

Источник

Светофильтр

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

Содержание

Классификация по назначению

Светофильтры съёмочные

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

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 (1 x — не требуется изменение экспозиции, 4 x — требуется увеличение экспозиции на 2 ступени). Кратность фильтра зависит от спектрального состава света и от спектральной чувствительности фотоматериала. Например, светофильтр Ж-2 x 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]

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)

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.

Насадочные линзы

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

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

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

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).

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.

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:

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

Источник

Самостоятельная работа Дисперсия света. Цвета тел. Типы оптических спектров 9 класс

Самостоятельная работа Дисперсия света. Цвета тел. Типы оптических спектров 9 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом варианте по 5 заданий.

Вариант 1

1. В какой цвет окрашена верхняя дуга радуги?

2. Что такое светофильтры? Приведите примеры их использования.

3. Объясните с физической точки зрения, почему трава зеленая.

4. С помощью какого прибора определили химический состав звёзд и Солнца?

5. На рисунках а, б, в приведены спектры излучения паров стронция, неизвестного образца и кальция.

Что можно сказать о химическом составе неизвестного образца?

Вариант 2

1. Свет какого цвета больше всего преломляется стеклянной треугольной призмой?

2. Что такое дисперсия света?

3. Объясните с физической точки зрения, чем белые поверхности отличаются от черных?

4. Чем отличается спектроскоп от спектрографа?

5. На рисунках приведены спектр поглощения неизвестного газа (б), спектры поглощения атомов водорода (а) и гелия (в).

Что можно сказать о химическом составе газа?

Ответы на самостоятельную работу Дисперсия света. Цвета тел. Типы оптических спектров 9 класс
Вариант 1
1. Верхняя дуга окрашена в красный цвет.
2. Светофильтр подавляет часть спектра электромагнитного излучения. Используют в фотосъемке. Например, фильтры помогают фотографу снимать в солнечную погоду.
3. Трава отражает электромагнитные волны видимого спектра с частотой, которая глазом воспринимается как зеленый цвет.
4. С помощью спектрографа.
5. Содержится стронций, но нет кальция.
Вариант 2
1. Свет фиолетового цвета
2. Дисперсия света — это совокупность явлений, обусловленных зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты или длины волны света.
3. Белые поверхности отражают волны всего спектра, черные поверхности поглощают волны всего спектра.
4. Отличие спектрографа в том, что у него в фокальной плоскости второй линзы помещается фотопластинка.
5. Газ содержит атомы водорода и гелия.

Источник