Šviesos Filtras: Optinių Įtaisų, Keičiančių Spektrinę Sudėtį, Pasaulis
Optiniai įtaisai, skirti atrankiai keisti šviesos spektrinę sudėtį, yra žinomi kaip šviesos filtrai. Jų veikimas grindžiamas keliais skirtingais principais: šviesos sugertimi (sugertiniai šviesos filtrai), interferencija (interferenciniai šviesos filtrai), poliarizacija (poliarizaciniai šviesos filtrai) ir dispersija (dispersiniai šviesos filtrai). Šie filtrai yra neatsiejama daugelio technologijų ir meninės raiškos formų dalis, nuo mokslinių tyrimų iki fotografijos.
Šviesos Filtrai: Pagrindiniai Veikimo Principai ir Klasifikacija
Šviesos filtrai veikia selektyviai keisdami šviesos spektrinę sudėtį. Pagrindiniai jų veikimo principai apima:
- Sugertiniai (absorbciniai) filtrai: Šie filtrai veikia sugerdami tam tikras šviesos bangos ilgių dalis. Tai pasiekiama naudojant specialias medžiagas, kurios absorbuoja specifines šviesos spalvas, praleisdamos kitas. Pirmieji šviesos filtrai buvo būtent tokio tipo - tai buvo spalvoti stiklai arba stiklai su spalvotu sugeriamuoju želatinos sluoksniu.
- Interferenciniai filtrai: Veikimas grindžiamas šviesos bangų interferencija. Jie sudaryti iš daugelio dielektrinių sluoksnių su skirtingais lūžio rodikliais. Siauros spektro juostos susidaro didinant interferuojančiųjų spindulių eigos skirtumą arba didinant jų kiekį.
- Poliarizaciniai filtrai: Šie filtrai veikia selektyviai praleisdami arba blokuodami tam tikros poliarizacijos krypties šviesą. Jie gali būti pagrįsti dvejopai laužiančių kristalo plokštelių naudojimu, kur interferuoja du poliarizuoti spinduliai.
- Dispersiniai filtrai: Šie filtrai išskiria šviesą pagal jos bangos ilgį, panaudodami dispersijos reiškinį, kai skirtingų bangos ilgių šviesa lūžta skirtingais kampais.
Pagal veikimo kryptingumą, filtrai skirstomi į dvipusius ir vienpusius. Dvipusiai filtrai dažniausiai naudojami spinduliuotei monochromatizuoti, pavyzdžiui, zoniniai šviesos filtrai. Vienpusiai filtrai skirti pašalinti trukdančiąją spinduliuotę, tirti liuminescencijai ir Ramano sklaidai.
Pagal paskirtį filtrai gali būti atrankieji (spalvotieji) arba neutralieji. Atrankieji filtrai išskiria tam tikrą šviesos spektro dalį, o neutralieji filtrai skirti suderinti šviesos šaltinio ir filmo arba fotografinio popieriaus spektrinius rodiklius, sumažindami bendrą šviesos intensyvumą be spalvos pakeitimo.
Fotografiniai Filtrai: Meninės Išraiškos Ir Techninės Būtinybės Įrankis
Fotografiniai filtrai yra neatsiejama fotografijos mokslo ir meno dalis. Jie veikia šviesos srautą, keliaujantį pro juos, ir leidžia fotografams pasiekti norimus vaizdo efektus ar išspręsti technines problemas. Nors terminas "fotografinis" nėra visiškai tikslus, jis vartojamas kalbant apie optinių filtrų naudojimą fotografijoje.
Fotografinis filtras iš esmės yra papildomas stiklo ar plastiko gabalas, tvirtinamas prie fotoaparato objektyvo priekinės dalies. Retesniais atvejais filtrai gali būti dedami ant objektyvo vidinės dalies, esančios fotoaparato viduje.
Filtru Tvirtinimo Būdai Ir Dydžių Svarba
Dažniausiai naudojami yra srieginiai filtrai, kurie įsukami į objektyvo priekyje esantį sriegį. Dauguma kompaktinių fotoaparatų objektyvų tokių sriegių neturi, todėl jiems reikalingi papildomi priedai. Keičiami veidrodinių fotoaparatų objektyvai beveik visada turi sriegį, išskyrus plataus kampo objektyvus su išgaubtu priekiniu elementu. Tokiems objektyvams gali prireikti išgaubto filtro, kuris yra brangesnis. Kai kurie plataus kampo objektyvai yra sukonstruoti taip, kad filtrą galima įdėti objektyvo vidinėje pusėje.
Paprastai srieginiai filtrai gaminami iš stiklo, tačiau gali būti naudojamas ir aukštos kokybės plastikas ar kalnų krištolas. Kitas tipas - želatininiai filtrai, parduodami lakštais ir reikalaujantys specialaus laikiklio. Jie pigesni, lengviau pritaikomi ir greičiau keičiami, tačiau dėl gremėzdiško laikiklio nėra labai populiarūs ir dažniausiai naudojami specializuotoje fotografijoje.
Kompaktiniams fotoaparatams tinkamo filtro gavimas gali būti nelengvas uždavinys. Kai kurie fotoaparatai turi papildomą vamzdį, ant kurio galima užsukti filtrą. Yra ir paprasčiausiai užmaunamų filtrų. Galutinė išeitis - laikyti filtrą ranka prispaudus prie objektyvo, tačiau tai nėra saugu, nes galima pažeisti objektyvą ar patį filtrą, taip pat praleisti šviesos pro plyšelius.
Veidrodinių fotoaparatų savininkai susiduria su dar viena problema: skirtingų objektyvų sriegiai yra skirtingo skersmens (pvz., 43, 56, 62, 77, 82 mm). Vienam objektyvui tinkantis filtras netinka kitam. Pirkti visų dydžių filtrų yra brangu ir nepatogu. Šiai problemai spręsti naudojami pereinamieji žiedai, leidžiantys mažesnio skersmens filtrą su žiedu įsukti į didesnio skersmens objektyvą. Taip pat yra žiedų, leidžiančių didesnį filtrą naudoti su mažesniu objektyvu, tačiau tai rečiau pasitaiko, nes filtras gali patekti į objektyvo „regos lauką".
Filtro kaina tiesiogiai priklauso nuo jo skersmens - kuo didesnis skersmuo, tuo didesnė kaina, dažnai neproporcingai. Šiuolaikiniai „zoom" objektyvai paprastai turi didesnį skersmenį. Todėl dažnai rekomenduojama įsigyti filtrus didžiausio objektyvo skersmens ir naudoti pereinamuosius žiedus.
Filtru „Krovimas“ Ir Jo Pasekmės
Kiekvienas filtras turi du sriegius: vienu jis tvirtinamas prie objektyvo, o į kitą galima įsukti dar vieną filtrą. Taip galima suderinti kelių filtrų efektus. Tačiau sukant filtrus vieną ant kito, gali atsirasti vinjetės efektas - nuotraukos kampai patamsėja. Tai nutinka dėl to, kad sujungti filtrai sudaro papildomą „vamzdį", užstojantį šviesą. Jei planuojama naudoti daugybę filtrų, geriau pasirinkti didesnio skersmens filtrus nei objektyvas ir naudoti pereinamąjį žiedą.
Įvadas Į Filtru Pasaulį: Nuo UV Iki Neutralių Tamsinančių
Šiame skyriuje apžvelgsime įvairias filtrų rūšis, jų funkcijas ir galimybes atkartoti skaitmeninėmis priemonėmis.
UV, „Skylight" Ir Apsauginiai Filtrai
- UV filtrai: Skirti sulaikyti ultravioletinius spindulius. Nors skaitmeniniams fotoaparatams tai nėra labai aktualu, juostelės yra jautresnės UV spinduliams. Dažniausiai šie filtrai naudojami objektyvo apsaugai nuo pažeidimų. Aukštai kalnuose, kur UV spinduliuotė intensyvesnė, jie gali padėti išvengti melsvos spalvos pertekliaus.
- „Skylight" filtrai: Panašūs į UV filtrus, tačiau griežčiau filtruoja UV spindulius ir dalį mėlynos spalvos, suteikdami nuotraukoms šiltesnį atspalvį. Taip pat dažnai naudojami objektyvo apsaugai.
- Apsauginiai (papraso stiklo) filtrai: Jų vienintelė paskirtis - objektyvo apsauga. Subraižytą ar įskeltą filtrą pakeisti yra pigiau nei objektyvą. Nėra griežtų rekomendacijų naudoti šiuos filtrus; tai priklauso nuo fotografo požiūrio. Kai kurie teigia, kad papildomas stiklo sluoksnis gali pabloginti nuotraukų kokybę dėl atspindžių ar ryškumo sumažėjimo. Šie filtrai nėra veiksmingi mažinant ūkanotumą ar miglas.
Korekciniai (Konversiniai) Filtrai
Šie filtrai skirti pakeisti spalvos balansą. Jie turi tam tikros spalvos atspalvį ir buvo aktualūs fotografuojant juostele, kurios spalvinio jautrumo negalima pakeisti. Pavyzdžiui, fotografuojant kaitrinių lempučių apšviestoje patalpoje, nuotraukos gali atrodyti per daug geltonos. Melsvas filtras gali išlyginti spalvų balansą. Debesuotą dieną rausvai gelsvas filtras gali sumažinti nuotraukų melsvumą.
010 Lightroom White Balance. Kaip teisingai nuotraukoje nustatyti baltą spalvą?
Fotografuojant skaitmeniniu fotoaparatu, šių filtrų naudoti dažniausiai nereikia. Vėliau nuotraukos spalvinį balansą galima lengvai pakoreguoti programine įranga, ypač jei fotografuojama RAW formatu. Skaitmeniniuose fotoaparatuose yra įdiegtos galimybės nustatyti aplinkos spalvinį balansą (automatinis, pasirinktos reikšmės, baltos spalvos fiksavimas).
Spalviniai Filtrai
Galima įsigyti praktiškai bet kokios spalvos filtrų. Nuo korekcinių jie skiriasi ryškia spalva. Dažniausiai naudojami nespalvotojoje tradicinėje fotografijoje, siekiant suteikti nuotraukai tam tikrą nuotaiką ar pagerinti savybes.
- Geltoni filtrai: Išryškina debesis, sniegą, mažina atmosferos ūkanotumą. Geltonas filtras nepraleidžia mėlynų spindulių, todėl pašalina mėlynų spindulių išsklaidymo efektą, suteikdamas nuotraukai ryškumo ir kontrastingumo.
- Žalsvi filtrai: Išryškina augmeniją, tinkami peizažams.
- Oranžiniai ir raudoni filtrai: Dar labiau paryškina debesų kontūrus ir kontrastą.
- Žydri filtrai: Mažina saulės apšviestų vietų ir šešėlių kontrastą.
Skaitmeninėje fotografijoje šių filtrų taip pat praktiškai nereikia. Nespalvotos nuotraukos kūrimui geriau naudoti „Channel Mixer" programoje, suteikiant skirtingiems spalviniams kanalams norimą „svorį".
Neutralūs Tamsinantys Filtrai
Šie filtrai skirti sumažinti į fotoaparatą patenkančios šviesos kiekį. Pagrindinė paskirtis - padidinti išlaikymo trukmę. Šviesią dieną net ir mažiausia diafragmos reikšmė gali būti nepakankama norint pasiekti ilgą išlaikymą, pavyzdžiui, siekiant „sulieti" judesį. Taip pat jie naudojami fotografuojant tekantį vandenį, kad vandens paviršius susilietų ir taptų patrauklesnis.
Šie filtrai būna skirtingo tamsumo, dažniausiai tamsina 2, 4 ar 8 kartus, mažindami šviesos kiekį 1, 2 ar 4 ekspozicijos reikšmėmis (EV). Naudingiausi yra 8 kartus tamsinantys filtrai, reikalaujantys 4 papildomų EV.
Šie filtrai nepakeičiami norint fotografuoti atvira diafragma (pvz., portretinėje fotografijoje, siekiant išskirti objektą iš neryškaus fono), kai ryškus apšvietimas neleidžia to padaryti. Saulėtą dieną su atvira diafragma nuotrauka gali būti „išdeginta", o tamsinantis filtras gali išgelbėti situaciją. Tai ypač aktualu objektyvams su didelėmis diafragmomis (pvz., f/1.2).
Šių filtrų efektus galima iš dalies sukurti programine įranga, tačiau tai reikalauja laiko ir pastangų. Foną galima sulieti naudojant „Gaussian blur" ar „Lens blur" skaitmeninius filtrus, o judesį - „Motion blur" filtru. Vandens paviršiaus suliejimas natūraliai yra sudėtingesnis, tačiau galima fotografuoti kelis kadrus ir juos „suvidurkinti". Todėl tamsinantis filtras yra vertingas įsigijimas, o turėti porą skirtingo tamsumo filtrų - dar naudingiau.
Naudokite tamsinančius filtrus, kai:
- Norite fotografuoti atvira diafragma, bet ryškus apšvietimas neleidžia.
- Fotografuojate tekantį vandenį, norėdami sulieto efekto.
- Fotografuojate sujudėjusį objektą (pvz., automobilį), siekdami „sulieto" fono efekto.
- Objektyvas ryškiausiai fiksuoja vaizdą tam tikroje diafragmos reikšmėje, bet apšvietimas reikalauja kitos, o Jūs norite išlaikyti ryškumą.
- Norite tiesiog pailginti išlaikymą dėl bet kokių kitų priežasčių.
Gradientiniai Filtrai
Gradientiniai filtrai taip pat yra tamsinantys, tačiau jų tamsumas kintantis - viena dalis yra tamsi, o kita palaipsniui pereina į visišką skaidrumą. Dažniausiai naudojami peizažų fotografijoje, ypač kai yra aiški horizonto linija. Jie prislopina dangaus ryškumą, palikdami nepakeistą gamtovaizdį. Tai padeda išvengti „išdegusio" ar per šviesaus dangaus, ypač fotografuojant prieš saulę.
Šviesos Poveikis Ir Filtravimo Principai
Šviesa turi tris pagrindinius spalvos spektrus: raudoną, žalią ir mėlyną. Sujungus dvi pagrindines spalvas, gaunamos antrinės: raudona + žalią = geltona, raudona + mėlyną = purpurinė, žalią + mėlyną = žydra. Norint kontroliuoti ar koreguoti šviesos spalvą ir intensyvumą, naudojami šviesos filtrai.
Filtro principas yra ne pridėti spalvą, o atimti tam tikrą bangos ilgio dalį. Pavyzdžiui, purpurinis filtras, įterptas tarp šviesos šaltinio ir balto objekto, pavers baltą objektą purpuriniu, nes filtras sugeria žalią spalvą, bet praleidžia mėlyną ir raudoną, kurios kartu sukuria purpurinę spalvą. Jei objektas nėra baltas, o, pavyzdžiui, raudonas, ir mes jį apšviestume tik žalią ir mėlyną šviesos spalvomis, jis neatspindėtų jokios šviesos ir atrodytų tamsus.
Šviesos šaltiniai turi savo temperatūrą, matuojamą Kelvinais (nuo 1700K uždegto degtuko iki 10000K dangaus šviesos). Siekiant tvarkingo apšvietimo ir teisingo spalvų atkūrimo, būtina kompensuoti skirtingų šviesos šaltinių temperatūras, naudojant atitinkamus filtrus. Filtrai dažnai tvirtinami prie apšvietimo prietaisų durelių mediniais segtukais, nes plastikiniai ar izoliuoti segtukai gali išsilydyti nuo karščio.
Apžvalga Ir Išvados
Šviesos filtrai yra universalūs optiniai įtaisai, turintys platų pritaikymą. Nuo fundamentalių optinių principų, tokių kaip absorbcija ir interferencija, iki praktinio naudojimo fotografijoje, jie leidžia manipuliuoti šviesa ir pasiekti norimus vizualinius rezultatus. Nors skaitmeninės technologijos leidžia daug efektų pasiekti programiniu būdu, fiziniai filtrai išlieka svarbiu įrankiu tiek profesionalams, tiek mėgėjams, suteikiant unikalias galimybes kūrybinei išraiškai ir techninių iššūkių sprendimui. Nuo objektyvo apsaugos iki sudėtingų spektrinių manipuliacijų, šviesos filtrai atveria plačias galimybes suprasti ir valdyti šviesos pasaulį.
