Светофильтры
Светофильтры -- оптические детали, изготовленные из среды, обладающей избирательным пропусканием света, и предназначенные для изменения спектрального состава или уменьшения интенсивности проходящего через них светового потока.
Классификация светофильтров
Применяемые в черно-белой фотографии светофильтры подразделяются на цветные (используются для регулирования относительной яркости цветовых тонов), контрастирующие (для получения тонального контраста, различные краски которого при съемке на панхроматическую пленку дают одинаковые малоконтрастные серые тона), нейтральные (для уменьшения интенсивности света во избежание передержки) и поляризационные (для уменьшения или устранения бликов на изображении).
Набор M77x0,75 светофильтров и насадочная линза для кинокамеры Красногорск-3
В цветной фотографии, чтобы исключить ошибки в зональных экспозициях, используют конверсионные светофильтры. Эти светофильтры предназначены для подгонки световых условий освещения объекта к балансу светочувствительности фотопленки.
Существующая классификация светофильтров из-за обилия классифицируемых признаков носит достаточно условный характер.
Светофильтры различают по: форме кривой спектрального пропускания (поглощения), по целевому назначению, по способу изготовления и конструкции и некоторым другим признакам.
По форме кривой спектрального пропускания светофильтры принято делить на три основные группы: монохроматические, селективные и нейтрально-серые — первые пропускают только узкий диапазон волн; вторые, наоборот, задерживают часть спектра, а остальное — пропускают; третьи — поглощают свет равномерно для всех длин волн.
По целевому назначению выделяют: компенсационные, аддитивные, субтрактивные, корректирующие, защитные (фильтры неактиничного света) и другие. К защитным относятся и теплозащитные фильтры.
Эффектные светофильтры
Так называемые "эффектные фильтры" используются для решения различных творческих задач в фотографии. Подразделяются на туманные (для создания эффекта тумана, дымки, понижения контраста и степени насыщенности цвета изображения), диффузные (для снижения, смягчения резкости изображения, приглушения мелких деталей), звездные (для преобразования света точечных источников и ярких бликов в различные "звезды"), цветные и многоцветные (для изменения цветового решения сюжета или его части).
К "эффектным фильтрам" относятся также и различные множительные призмы, предназначенные для многократного повторения изображения.
Характеристики светофильтров
Основная пользовательская характеристика светофильтров — кратность — множитель, на который необходимо увеличить экспозицию при использовании светофильтра для фотоаппаратов, не имеющих системы светоизмерения TTL и для коррекции измеренного системой экспонометрии фотокамеры.
Общая светочувствительность фотоматериала определяется всей областью спектра, в которой он светочувствителен, и является суммарной. Изменение спектральной чувствительности изменяет и общую светочувствительность материала. Применение светофильтра в сравнении со съемкой без него снижает общую светочувствительность. Значение светочувствительности фотоматериала при его экспонировании за светофильтром называется эффективной светочувствительностью. Кратность светофильтра — отношение общей светочувствительности к эффективной.
Кратность светофильтра — величина непостоянная, она изменяется как при изменении спектральной светочувствительности фотоматериала, так и при изменении спектрального состава экспонирующего света. Так, например, кратность светофильтра Ж-2x при постоянном спектральном составе экспонирующего света, близкого к дневному, по отношению к изоортохроматическому фотоматериалу равна примерно 6, а к панхроматическому — только 2. Чем дальше сенсибилизирован фотоматериал, тем меньше кратность одного и того же фильтра. В то же время, если в этом же примере перейти к кратности Ж-2x при свете ламп накаливания, то для изоортохроматического материала она окажется большей, а для панхроматического — меньшей.
Спектральная характеристика светофильтров выражается численными значениями показателя поглощения для различных длин волн, спектральными кривыми оптической плотности и коэффициентами пропускания стекла и самого светофильтра.
Для поляризационных светофильтров определяются следующие параметры: коэффициент светопропускания (у фильтров серии ПФ он равен 32—40%), степень поляризации (98%), разрешающая способность (8 угловых секунд).
Типы светофильтров
В фотографической оптике применяются главным образом абсорбционные светофильтры, основанные на поглощении света. Они представляют собой или плоско-параллельные пластины из окрашенного в массе стекла или две плоско-параллельные пластинки из бесцветного стекла, между которыми помещена пленка из окрашенной желатины.
Для желатиновых светофильтров помимо стекла, могут использоваться и иные — нитроцеллюлозные, триацетатные и другие подложки. Иногда желатиновые светофильтры используют в виде гибкой пленки — фолии, которую сначала поливают на стеклянную подложку, а затем отделяют от стекла. Желатиновые светофильтры пользуются успехом благодаря простоте изготовления и возможности более точно подбирать кривые пропускания.
Поляризационный светофильтр представляет собой поляроид — поляризирующую свет пленку, заключенную между защитными стеклами, — в оправе.
Намного реже используются жидкостные светофильтры, представляющие собой сосуды — кюветы со стеклянными стенками, наполненные растворами красителей.
Кроме абсорбционных, существуют интерференционные светофильтры, имеющие совершенно иной принцип поглощения световой энергии определенного диапазона длин волн. Избирательное поглощение света осуществляется не частицами растворенного красителя, а путем гашения почти всех волн (кроме одной заданной), вследствии интерференции в тонком слое, нанесенном на стеклянную подложку. Светофильтр пропускает свет только той длины волны, на которую рассчитана толщина интерференционного покрытия. Эти светофильтры обладают самой высокой монохроматичностью для любой длины видимой части спектра. Кривая пропускания интерференционных светофильтров представляет собой узкую симметричную "пиковую" полоску, занимающую диапазон длин волн порядка 5—10 нм.
Крепление светофильтров
Светофильтры, применяющиеся в отечественной практике при фото- и киносъемке, обычно крепятся посредством резьбового соединения на передней части оправы объектива или за его последней линзой.
Для исключения влияния плоско-параллельной пластинки светофильтра на качество изображения, даваемого объективом, ее помещают в параллельном пучке лучей, что имеет место, когда светофильтр расположен перед объективом.
В ряде фотографических объективов светофильтр приходится помещать внутри системы, за задней линзой, в непараллельном пучке лучей, что должно быть учтено при расчете объектива и при использовании объектива без светофильтра. Примером такого объектива может служить объектив MC Зенитар 2,8/16 "рыбий глаз".
Маркировка светофильтров
Маркировка отечественных стеклянных светофильтров на оправах включает в себя: обозначение типа светофильтра (до 1974 года указывался напрямую сорт стекла), диаметр оправы или резьбы объектива, для которого предназначен светофильтр, и эмблему (товарный знак) завода-изготовителя.
| Обозначение |
Назначение |
Цвет |
Марка стекла |
Кратность |
| Отечественное |
Экспортное |
при дневном освещении |
при освещении лампами накаливания |
| УФ-1x |
UV-1x |
Для уменьшения влияния ультрафиолетовых лучей на контраст получаемого изображжения при съемках в горах или рано утром. |
бесцветный |
ЖС-10 |
1 |
1 |
| ЖЗ-1,4x |
YG-1.4x |
Для приближения соотношения яркостей в черно-белом изображении к соотношению яркостей цветного объекта съемки. |
светло-желто-зеленый |
ЖЗС-5 |
1,4 |
1,4 |
| ЖЗ-2x |
YG-2x |
Дает аналогичный ЖЗ-1,4x, но более ярко выраженный эффект. |
желто-зеленый |
ЖЗС-9 |
2 |
2 |
| Ж-1,4x |
Y-1.4x |
Для ослабления воздействия сине-голубых лучей на эмульсионный слой фотопленки. При съемке голубого неба с облаками усиливает контраст. |
светло-желтый |
ЖС-12 |
1,4 |
1 |
| Ж-2x |
Y-2x |
Поглощает сине-голубые лучи в большей степени, чем светофильтр Ж-1,4x. Голубое небо получается серым, средней плотности. Ослабляет влияние атмосферной дымки. |
желтый |
ЖС-17 |
2 |
1,4 |
| О-2,8x |
O-2.8x |
Поглощает сине-зеленые и фиолетовые лучи. Голубое небо получается темно-серым. Повышает контраст изображения дальних планов, завуалированных атмосферной дымкой. |
оранжевый |
ОС-12 |
2,8 |
2 |
| К-8x |
R-8x |
Поглощает синие, зеленые и фиолетовые лучи. Применяется при съемках в целях уничтожения атмосферной дымки и для специальных эффектов, например, для съемки днем "под ночь". |
красный |
КС-11 |
8 |
4 |
| Г-1,4x |
B-1.4x |
Ослабляет оранжево-красные лучи. Позволяет уменьшать контраст изображения дальних планов с целью усиления эффекта воздушной перспективы. |
голубой |
СС-2 |
1,4 |
2 |
| Н-4x |
N-4x |
Для уменьшения освещенности за объективом, когда уменьшить ее с помощью диафрагмы невозможно или нежелательно. |
нейтрально-серый |
НC-8 |
4 |
4 |
| ПФ-14x |
P-14x |
Для устранения бликов, гашения яркости фона и изменения контрастности различных объектов при фотографировании. |
(поляроид) |
|
14 |
14 |
Кратность светофильтров, указанная в вышеприведенной таблице, определена для изопанхроматических фото- и киноматериалов.
Примечания:
Основные источники:
Фотография. Энциклопедический справочник — "Беларуская Энцыклапедыя" имени Петруся Бровки, Минск, 1992
Урмахер Л.С. "Оптика фотографических и аэрофотограмметрических приборов", М., "Недра", 1965 г.
"Оптические товары народного потребления. Каталог." Дом оптики, М., 1985
Тамицкий Э.Д., Горбатов В.А. — Учебная книга по фотографии, М., "Легкая индустрия", 1976
Б.Н. Бегунов, Н.П. Заказнов: "Теория оптических систем" -- М., "Машиностроение", 1973 г.
Фотография набора светофильтров M77x0,75 взята из объявления о продаже на аукционе eBay (www.ebay.com)
Ссылки по теме:
Вопросы и ответы: Насадки на объективы.
Вопросы и ответы: Цвет.
Руководства: Москва-2. Глава, посвященная светофильтрам.
|