Жейдең қысқарғыш фильтрлер

Кіріспе

Оптикада жарық интенсивтілігін азайтатын құрылғы.

Фотографияда және оптикада бейтарап тығыздық фильтрі немесе ND фильтрі – жарықтың барлық толқын ұзындықтарының немесе түстерінің интенсивтілігін теңдей азайтатын немесе өзгертетін, түс беруде түстің өзгеруіне әкелмейтін сүзгі. Ол түссіз (мөлдір) немесе сұр сүзгі болуы мүмкін және Wratten 96 санымен белгіленеді. Стандартты фотобейтарап тығыздық фильтрінің мақсаты – линзаға кіретін жарық мөлшерін азайту. Бұл фотографқа апертура, экспозиция уақыты және сенсордың сезімталдығын мұндай жағдайда суреттердің тым көп экспозицияланбауы үшін таңдауға мүмкіндік береді. Бұл тереңдік тереңдігін немесе кең ауқымдағы жағдайлар мен атмосфералық жағдайларда нысанның қозғалысын бұрмалау сияқты әсерлерге қол жеткізу үшін жасалады. Мысалы, шарлауықты баяу жапқыш жылдамдығымен суретке түсіріп, қасақана қозғалыс бұрмалау әсерін жасауға болады. Фотограф қажетті әсерді алу үшін он секундтық жапқыш жылдамдығы қажет деп шешкен болуы мүмкін. Күннің жарқын күнінде жарық мөлшері соншалықты көп болуы мүмкін, тіпті ең төменгі пленка жылдамдығы мен апертурада да он секундтық жапқыш жылдамдығы тым көп жарық кіргізіп, суреттің тым көп экспозицияланбауына себеп болуы мүмкін. Мұндай жағдайда тиісті бейтарап тығыздық фильтрін қолдану – бір немесе бірнеше қосымша тоқтатуды жасауға тең, бұл баяу жапқыш жылдамдығын және қажетті қозғалыс бұрмалау әсерін қамтамасыз етеді.

Түрлері

Сәнділенген НД сүзгісі де ұқсас, бірақ сүзгі бетінде қарқындылығы өзгереді. Бұл суреттің бір бөлігі жарық, ал қалғаны жарық емес кезде пайдалы, мысалы, күн батуының суретінде. Өту аймағы немесе жиегі әртүрлі нұсқаларда болады (жұмсақ, қатты, әлсіретуші). Ең көп таралғаны – жұмсақ жиек, ол НД және ашық бөліктері арасында тегіс өтуді қамтамасыз етеді. Қатты жиекті сүзгілер НД-ден ашыққа өткенде күрт өтеді, ал әлсіретуші жиек сүзгінің көп бөлігінде біртіндеп өзгереді, сондықтан өту аз байқалады. НД сүзгісінің тағы бір түрі – НД сүзгі дөңгелегі. Ол екі тесіктелген шыны дискіден тұрады, олардың әрқайсысының бетіндегі тесіктердің айналасына біртіндеп тығыз жабын жағылады. Екі диск бір-біріне қарама-қарсы айналғанда, олар 100% өткізуден 0% өткізуге дейін бірте-бірте және тегіс өтеді. Бұлар жоғарыда аталған катадиоптрикалық телескоптарда және апертураның 100% жұмыс істеуі қажет кез келген жүйеде қолданылады (әдетте, жүйе максималды бұрыштық ажыратымдылықпен жұмыс істеуі керек болғандықтан). Іс жүзінде НД сүзгілері мінсіз емес, өйткені олар барлық толқын ұзындығының қарқындылығын бірдей түрде азайта алмайды. Бұл кейде түсірілген суреттерде түс өтегіштігін тудыруы мүмкін, әсіресе арзан сүзгілерде. Одан да маңыздысы, көптеген НД сүзгілері спектрдің көрінетін бөлігінде ғана көрсетілген және ультракүлгін немесе инфрақызыл сәулеленудің барлық толқын ұзындығын пропорционалды түрде тоқтамайды. Бұл көзге көрінбейтін сәуле шығаратын көздерді (мысалы, Күн, қызған металл немесе шыны) қарау үшін НД сүзгілерін қолданғанда қауіпті болуы мүмкін, өйткені сүзгі арқылы қарағанда көз зардап шегуі мүмкін, тіпті көз бұл сүзгі арқылы қарағанда жарық көрінбесе де. Мұндай көздерді қауіпсіз қарау үшін арнайы сүзгілер қолданылуы тиіс. Кәсіби НД сүзгілеріне арзан, үйде жасалған балама ретінде дәнекерлеушінің әйнегінен жасалған бөлікті пайдалануға болады. Дәнекерлеуші әйнегінің класына байланысты, бұл 10 тоқтай сүзгінің әсерін тигізуі мүмкін.

A graduated ND filter is similar, except that the intensity varies across the surface of the filter. This is useful when one region of the image is bright and the rest is not, as in a picture of a sunset. The transition area, or edge, is available in different variations (soft, hard, attenuator). The most common is a soft edge and provides a smooth transition from the ND side and the clear side. Hard edge filters have a sharp transition from ND to clear, and the attenuator edge changes gradually over most of the filter, so the transition is less noticeable. Another type of ND filter configuration is the ND filter wheel. It consists of two perforated glass disks that have progressively denser coating applied around the perforation on the face of each disk. When the two disks are counter rotated in front of each other, they gradually and evenly go from 100% transmission to 0% transmission. These are used on catadioptric telescopes mentioned above and in any system that is required to work at 100% of its aperture (usually because the system is required to work at its maximal angular resolution). In practice, ND filters are not perfect, as they do not reduce the intensity of all wavelengths equally. This can sometimes create color casts in recorded images, particularly with inexpensive filters. More significantly, most ND filters are only specified over the visible region of the spectrum and do not proportionally block all wavelengths of ultraviolet or infrared radiation. This can be dangerous if using ND filters to view sources (such as the Sun or white hot metal or glass), which emit intense invisible radiation, since the eye may be damaged even though the source does not look bright when viewed through the filter. Special filters must be used if such sources are to be safely viewed. An inexpensive, homemade alternative to professional ND filters can be made from a piece of welder's glass. Depending on the rating of the welder's glass, this can have the effect of a 10 stop filter.

Өзгермелі бейтарап тығыздықтағы сүзгі

Бейтарап тығыздықтағы сүзгілердің басты кемшілігі – әртүрлі жағдайларда әртүрлі сүзгілердің қажет болуы. Бұл, әсіресе, әртүрлі линзаларға арналған, бұрандалы сүзгілерді қолданғанда қымбатқа түсуі мүмкін, онда әр линзаның диаметріне сәйкес жиынтық алып жүру қажет (бірақ арзан адаптерлік сақиналар бұл қажеттілікті жоюға көмектеседі). Бұл мәселені шешу үшін кейбір өндірушілер өзгермелі ND сүзгілерін жасады. Олар екі поляризациялық сүзгіні біріктіру арқылы жұмыс істейді, олардың кем дегенде біреуі айнала алады. Артқы поляризациялық сүзгі жарықты бір жазықтықта тоқтатады. Алдыңғы элемент айналғанда, ол қалған жарықтың көбірек бөлігін тоқтатады, алдыңғы сүзгі артқы сүзгіге перпендикуляр жақындаған сайын. Осы әдіс арқылы сенсорға жететін жарықтың мөлшерін дерлік шексіз реттеуге болады. Бұл тәсілдің артықшылығы – көлемнің және шығындардың азаюы, бірақ кемшілігі – екі элементті бірге қолданудан және екі поляризациялық сүзгіні біріктіруден туындаған бейне сапасының төмендеуі.

Экстремалды ND сүзгілері

Эфирлік көрінетін пейзаждар мен теңіз пейзаждарын жасау үшін, судың немесе басқа қозғалыстың едәуір бұлыңғыр болуын қамтамасыз ету үшін бірнеше қабатталған ND сүзгілерін қолдану қажет болуы мүмкін. Бұл, өзгермелі ND сүзгілері сияқты, кескін сапасын төмендетуге әкелуі мүмкін. Осыған қарсы тұру үшін кейбір өндірушілер жоғары сапалы, күшті ND сүзгілерін жасады. Әдетте, олар 10 тоқталымдық азайтуға ие, бұл тіпті жарық жағдайда да өте баяу жапқыш жылдамдықтарын пайдалануға мүмкіндік береді.

Рейтингтер

Фотографияда ND сүзгілері олардың оптикалық тығыздығымен немесе эквивалентті түрде f санының азаюымен өлшенеді. Микроскопияда кейде өткізгіштік мәні қолданылады. Астрономияда кейде бөлшектік өткізгіштік қолданылады (күн тотылулары). Белгілеу Линза ауданының ашылуы, толық линзаның f санының азаюының үлесі ретінде (шамамен) ANSI көлеңкесі (шамамен) Бөлшектік өткізгіштік Оптикалық тығыздық ND1 саны ND. саны ND саны 0.0 1 0 — 100% 1 0.3 ND 101 ND 0.3 ND2 1/2 1 1.7 50% 0.5 0.6 ND 102 ND 0.6 ND4 1/4 2 2.4 25% 0.25 0.9 ND 103 ND 0.9 ND8 1/8 3 3.11 12.5% 0.125 1.0 ND 1.0 ND10 1/10 ≈ 3 1/3 3.33 10% 0.10 1.2 ND 104 ND 1.2 ND16 1/16 4 3.81 6.25% 0.0625 1.5 ND 105 ND 1.5 ND32 1/32 5 4.51 3.125% 0.03125 1.8 ND 106 ND 1.8 ND64 1/64 6 5.21 1.563% 0.015625 2.0 ND 2.0 ND100 1/100 ≈ 6 2/3 5.67 1% 0.01 2.1 ND 107 ND 2.1 ND128 1/128 7 5.92 0.781% 0.0078125 2.4 ND 108 ND 2.4 ND256 1/256 8 6.62 0.391% 0.00390625 2.6 ND400 1/400 ≈ 8 2/3 7.07 0.25% 0.0025 2.7 ND 109 ND 2.7 ND512 1/512 9 7.32 0.195% 0.001953125 3.0 ND 110 ND 3.0 ND1024 (сонымен қатар ND1000 деп аталады) 1/1024 10 8.00 0.1% 0.001 3.3 ND 111 ND 3.3 ND2048 1/2048 11 8.72 0.049% 0.00048828125 3.6 ND 112 ND 3.6 ND4096 1/4096 12 9.45 0.024% 0.000244140625 3.8 ND 3.8 ND6310 1/6310 ≈ 12 2/3 9.86 0.016% 0.000158489319246 3.9 ND 113 ND 3.9 ND8192 1/8192 13 10.15 0.012% 0.0001220703125 4.0 ND 4.0 ND10000 1/10000 ≈ 13 1/3 10.33 0.01% 0.0001 5.0 ND 5.0 ND100000 1/100000 ≈ 16 2/3 12.67 0.001% 0.00001
Ескерту: Hoya, B+W, Cokin ND2 немесе ND2x кодындарын пайдаланады және т.б. ; Lee, Tiffen 0.3ND кодындарын пайдаланады және т.б. ; Leica 1×, 4×, 8× және т.б. кодтарды пайдаланады. Ескерту: ND 3.8 - электрондық зақымдану қаупі жоқ күн сәулесіне әсер ететін CCD-ге арналған дұрыс мән. Ескерту: ND 5.0 - бұл ретинаның зақымдануынсыз тікелей көзбен күнді бақылаудың ең төменгі деңгейі. Нақты сүзгі үшін қосымша тексеру жүргізілуі тиіс, UV және ИФ сәулелері де бірдей мәнмен азайтылғанын флюорографиялық спектрограммада тексеру керек. Ескерту: ANSI көлеңкелері стандарт бойынша орталық мәндері бар диапазон ретінде анықталады. Олар мұнда ANSI Z87.1 теңдеуін қолдана отырып, шамаланған, ол жарық өткізгіштікті CIE Illuminant A-ға негіздейді; ANSI көлеңкелік нөмірлері ультрафиолет өткізгіштігі үшін әлдеқайда төмен шектерге ие.

In photography, ND filters are quantified by their optical density or equivalently their f stop reduction. In microscopy, the transmittance value is sometimes used. In astronomy, the fractional transmittance is sometimes used (eclipses). Notation Lens area opening, as fraction of the complete lens f stop reduction (approx.) ANSI shade (approx.) Fractional transmittance Optical density ND1number ND. number NDnumber 0.0 1 0 — 100% 1 0.3 ND 101 ND 0.3 ND2 1/2 1 1.7 50% 0.5 0.6 ND 102 ND 0.6 ND4 1/4 2 2.4 25% 0.25 0.9 ND 103 ND 0.9 ND8 1/8 3 3.11 12.5% 0.125 1.0 ND 1.0 ND10 1/10 ≈ 3 1/3 3.33 10 % 0.10 1.2 ND 104 ND 1.2 ND16 1/16 4 3.81 6.25% 0.0625 1.5 ND 105 ND 1.5 ND32 1/32 5 4.51 3.125% 0.03125 1.8 ND 106 ND 1.8 ND64 1/64 6 5.21 1.563% 0.015625 2.0 ND 2.0 ND100 1/100 ≈ 6 2/3 5.67 1% 0.01 2.1 ND 107 ND 2.1 ND128 1/128 7 5.92 0.781% 0.0078125 2.4 ND 108 ND 2.4 ND256 1/256 8 6.62 0.391% 0.00390625 2.6 ND400 1/400 ≈ 8 2/3 7.07 0.25% 0.0025 2.7 ND 109 ND 2.7 ND512 1/512 9 7.32 0.195% 0.001953125 3.0 ND 110 ND 3.0 ND1024 (also called ND1000) 1/1024 10 8.00 0.1% 0.001 3.3 ND 111 ND 3.3 ND2048 1/2048 11 8.72 0.049% 0.00048828125 3.6 ND 112 ND 3.6 ND4096 1/4096 12 9.45 0.024% 0.000244140625 3.8 ND 3.8 ND6310 1/6310 ≈ 12 2/3 9.86 0.016% 0.000158489319246 3.9 ND 113 ND 3.9 ND8192 1/8192 13 10.15 0.012% 0.0001220703125 4.0 ND 4.0 ND10000 1/10000 ≈ 13 1/3 10.33 0.01% 0.0001 5.0 ND 5.0 ND100000 1/100000 ≈ 16 2/3 12.67 0.001% 0.00001
Note: Hoya, B+W, Cokin use code ND2 or ND2x, etc. ; Lee, Tiffen use code 0.3ND, etc. ; Leica uses code 1×, 4×, 8×, etc. Note: ND 3.8 is the correct value for solar CCD exposure without risk of electronic damage. Note: ND 5.0 is the minimum for direct eye solar observation without damage of retina. A further check must be performed for the particular filter used, checking on the spectrogram that also UV and IR are mitigated with the same value. Note: ANSI shades are defined by standard as ranges with central values. They are here approximated using the equation from ANSI Z87.1, , which bases luminous transmittance on CIE Illuminant A; ANSI shade numbers have much lower limits for ultraviolet transmittance.