Продукция Светофильтры. Оптика фильтры


Оптический фильтр Википедия

Набор светофильтров.

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

Классификация по назначению[ | код]

Светофильтры съёмочные[ | код]

Различные съёмочные светофильтры

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

  • Светофильтры воздействуют на световой поток, не ограничивая его апертуру или поле зрения, в отличие от апертурной диафрагмы, полевой диафрагмы.
  • Светофильтры предназначены для воздействия на основной световой поток от снимаемой сцены, в отличие от бленды, ограничивающей действие паразитного светового потока.
  • Светофильтры (кроме некоторых эффектных, призматических), в отличие от линз, не изменяют направления световых лучей в оптической системе.

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

ru-wiki.ru

Оптические фильтры и фильтры с наноструктурированием для телевизионных камер и оптико-электронных устройств.

Кужаков П.В., компания «БИК-Информ»

Действие оптических фильтров можно рассматривать с двух точек зрения — с точки зрения длин волн, которые он пропускает, и с точки зрения длин волн, которые он поглощает или отражает. Любой нежелательный видимый свет или ИК-излучение должны либо поглощаться, либо отражаться, тогда как излучение с необходимыми длинами волн пропускается.

Основное назначение фильтра состоит в изменении падающего излучения таким образом, чтобы пропущенное излучение соответствовало спектру пропускания приемника, регулируя чувствительность камеры для разных длин волн, в зависимости от конкретной задачи. Спектральная кривая фильтра указывает длину волны, при которой начинается или заканчивается заметное пропускание фильтром. Отсчет длин волн начинается с короткой длины волны.

Известны различные способы напыления покрытий. Эти фильтры имеют относительно крутой передний фронт на данных участках спектральной кривой, и быстрый переход от полного поглощения к пропусканию. Однако при точной количественной оценке результатов необходимо принимать во внимание заводские характеристики пропускания. Формы спектральных кривых устанавливают различными способами. Можно детально рассмотреть такие факторы, как критерии пропускания, крутизна и размеры фильтров. Изготовители указывают для фильтров их особые характеристики.

Для задач выделения нужных участков спектра используются цветные стекла. Можно для примера рассмотреть пропускание для обычного, сине-зеленого стеклянного фильтра ЗС6, рис.1. Этот отрезающий фильтр поглощает инфракрасное излучение от источника. Оно больше пропускает инфракрасное излучение, чем, например, фильтр из водного раствора сульфата меди. Обычный 13%-ный раствор сульфата меди, помещенный в кювету со стороной 25,7 см из люсита толщиной 60 мм, поглощает приблизительно на 10% больше света, чем стеклянный фильтр, и имеет более плавный задний фронт спектральной кривой в красной области с заметным протяжением в ИК-область.

Пропускание сине-зеленых стеклянных фильтров Рис. 1. Пропускание сине-зеленых стеклянных фильтров

Фильтры характеризуются двумя параметрами: процентом пропускания Т и оптической плотностью D:

T = (I’/I)*100%; D = lg(I/T),

где I — падающее излучение (без потери на отражение) в определенном интервале длин волн; I' — излучение, прошедшее через среду.

При измерении коэффициента пропускания комбинации двух или более фильтров применяют закон Бугера — Ламберта. Он устанавливает, что общее спектральное пропускание является произведением пропусканий отдельных фильтров, взятых на бесконечно малом интервале длин волн.

Изготовители приводят параметры фильтра на основании лабораторных данных и указывают необходимое основное увеличение экспозиции по сравнению с той, которую следовало бы давать без применения фильтра. Параметры относятся ко всей области излучения, пропускаемого фильтром. Следовательно, их нельзя учитывать при некоторых многоспектральных применениях фильтров, так как в этих случаях оптические приборы часто работают в более узких областях, чем полоса пропускания фильтра. Кроме того, объекты обнаруживают различные свойства по отношению к излучению, тогда как стандартный лабораторный источник имеет постоянный спектральный состав излучения.

В дополнение к специфическим характеристикам, прилагаемым к фильтрам в соответствии с их предназначением, фильтры в целом можно классифицировать по изменениям, которые они производят в спектре падающего излучения. Компенсационные фильтры модулируют пропускание в чрезвычайно широкой спектральной области. Дихроические фильтры пропускают в двух отдельных областях. Имеются также фильтры нейтральной плотности, которые ослабляют пропускание по всем длинам волн одинаково. Фильтров различных классов слишком много, чтобы здесь перечислить их и подробно обсудить. Существует список большинства имеющихся желатиновых, стеклянных, неорганических и пластмассовых фильтров и их фирм-изготовителей.

Краситель или неорганическое вещество обеспечивают эффекты фильтрации при введении их в соответствующую среду, например, желатин, с последующим помещением в камеру или в аппаратуру. Вообще красители, имеющие довольно крутой фронт спектральных характеристик, можно выбрать для фильтрации в близлежащих интервалах на всем протяжении видимой и ближней инфракрасной областей спектра. Подходящей средой для этого может быть желатин, а его слои из предосторожности помещают между стеклами. То же самое можно сказать и о характеристиках пропускания неорганических окислов, вводимых в расплавленное стекло для фильтров, за исключением того, что фронт их спектральных характеристик более пологий в инфракрасной области и его можно растянуть дальше поглощения красителей.

Для специальных задач (для регистрации изображения объекта) можно применить фотохромный фильтр. Фотохромный материал характеризуется относительно высокой чувствительностью к окрашиванию и низкой чувствительностью к обесцвечиванию. Данный фильтр удобен своим свойством реагировать на яркость освещения, при необходимости управлением этим процессом, можно использовать электрофотохромный фильтр.

Наноструктурированные материалы, использующиеся как оптические фильтры, также известны. В ранних работах автора по наноструктурированию оптических поверхностей, методом лазерного осаждения, наблюдается выигрыш, связанный с увеличением пропускания и уменьшением отражения при наноструктурировании поверхности образцов, что бывает необходимо, скажем, при решении задач, например, таких как регистрация слабых сигналов фоточувствительными датчиками, работающими в совокупности с оптическими материалами. Малое изменение пропускания наноструктурированного по сравнению с исходным материалом, возможно объяснить двумя причинами: во-первых, использованием смеси углеродных наноструктур, а не одностенных углеродных нанотрубок (УНТ), дающих рельеф с уменьшением шероховатости поверхности вдвое, как показано ранее в работах; во-вторых, тем фактом, что при диаметре нанотрубок и нановолокон в диапазоне 6–10 нм, возможно попадание приповерхностных слоёв матричного материала, при частичной лазерной абляции, внутрь нанотрубок, что нивелирует ожидаемую разницу в показателях преломления и влияет на малые изменения в пропускании; в-третьих, неточно выверенным углом падения света на наноструктурированную поверхность при нанесении на неё ориентированных УНТ, поскольку отклонение от вертикали при лазерном осаждении может составлять от 10 до 25 градусов. До процесса лазерного нанесения углеродных наноструктур необходимо учитывать какая была первичная обработка поверхности оптических материалов (шлифовка, полировка, др.), с последующим ориентированием углеродных наноструктур в электрическом поле.

Спектры пропускания образца, зарегистрированные на спектральном прибор Рис. 2. - Спектры пропускания образца, зарегистрированные на спектральном приборе, где:

1 – спектр пропускания без нанесенной наноструктуры, 2 – спектр пропускания с нанесенной наноструктрурой.

Результатом данного обзора, является возможность применения как классических оптических фильтров, так и наноструктурированных фильтров для телекамер и других оптико – электронных устройств.

С учетом того, что в ГОСТ9411-91 на оптическое цветное стекло, не всегда можно найти необходимый фильтр для современных задач, альтернативой является использование наноструктурированных фильтров, при этом основная идея в использовании наноструктурированных систем в том, что в них осуществляется прочная химическая связь наноструктуры с оптической поверхностью, что позволяет решать одновременно несколько задач, благодаря улучшенным физико-химическим свойствам оптического материала. Aвтoр блaгoдaрит дoктoрa физикo-мaтeмaтичeских нaук Кaмaнину Н. В. и вырaжaeт признaтeльнoсть всeм сoтрудникaм oтдeлa «Фoтoфизикa срeд с нaнooбъeктaми», за прoвeдeние экспeримeнтoв.

www.bic-inform.ru

Лампы И оптические фильтры

Ультрафиолетовые флуоресцентные лампы для прибора QUVВсе лампы прибора для испытаний QUV испускают больше ультрафиолетового излучения, чем видимого света или инфракрасного излучения.  Все лампы с точки зрения электричества аналогичны обычной флуоресцентной лампе мощностью 40 ватт.  Тем не менее каждый тип ламп отличается общим объемом испускаемой УФ-энергии, а также спектром длин волн.  В зависимости от диапазона, в котором находится большая часть выходного излучения флуоресцентных УФ-ламп, их обычно классифицируют как лампы УФ-А и УФ-Б.  

Лампы УФ-А особенно эффективны для сравнения различных типов полимеров.  В связи с тем, что лампы УФ-А не испускают выходного излучения ниже нормальной границы солнечного света, равной 295 нм, как правило, они не вызывают такого быстрого старения материалов, как лампы УФ-Б.  Тем не менее зачастую они обеспечивают лучшую корреляцию с непосредственным атмосферным воздействием окружающей среды.

Изучение УФ-Б включает в себя самые короткие волны солнечного света, присутствующие на поверхности Земли.  Следовательно, флуоресцентные лампы УФ-Б широко используются в сфере контроля качества и научно-исследовательских работ для получения быстрых, экономически эффективных результатов.  В связи с тем, что лампы УФ-Б испускают неестественное, коротковолновое УФ-излучение, которое находится ниже границы солнечного света, равной 295 нм, могут возникнуть аномальные результаты. Существуют два типа ламп УФ-Б.  Они испускают различный объем общей энергии, но вырабатывают такие же длины волн УФ-излучения в тех же пропорциях.

Ксеноновые дуговые лампы полного спектра для прибора Q-SUNКсеноновые дуговые лампы обеспечивают максимальную корреляцию с полным спектром естественного солнечного света.  В отличие от прибора для испытаний QUV, лампы которого напрямую определяют воздействующее на образцы излучение, испытательному прибору Q-SUN для осуществления данной операции необходимы оптические фильтры.  Такие оптические фильтры используются для имитации различных условий эксплуатации, включая прямой солнечный свет и солнечный свет через оконное стекло.  Эксплуатационные характеристики фильтра со временем не ухудшаются, следовательно, фильтры необходимо заменять только, если разбито стекло.

Система оптических фильтров модели Q-SUN Xe-2 разработана, чтобы вырабатывать спектр, установленный в методах испытаний ISO и Ассоциации химиков и колористов текстильной промышленности США (AATCC), аналогичный солнечному свету, проходящему через оконное стекло. Система оптических фильтров состоит из внешнего боросиликатного цилиндра и двух комплектов из 7 внутренних фильтров, расположенных в виде двухъярусного семиугольника.

Существуют три основные категории фильтров, которые могут использоваться в камерах для испытаний с ксеноновыми лампами Q-SUN Xe-1 и Xe-3.  Выбор фильтра зависит от испытуемого материала и области конечного использования.  В рамках каждой категории существуют несколько разных типов фильтров.  Каждый фильтр представляет собой плоский кусок специального стекла, разработанного особым образом с определенным пропусканием.  

Поскольку излучение ксеноновой дуговой лампы без фильтрации содержит слишком много коротковолнового УФ-излучения, чтобы обеспечить эффективную корреляцию с естественным воздействием на поверхности Земли, в испытательных приборах Q-SUN используются различные типы фильтров для снижения нежелательного излучения и достижения необходимого спектра.  Большинство используемых типов фильтров наиболее эффективны в коротковолновом диапазоне спектра.  Поскольку разрушающее воздействие УФ-излучения обратно пропорционально длине волны (т.е. чем короче волны, тем больше повреждение), очень важно, чтобы нижняя критическая длина волны соответствовала условиям эксплуатации.

Недорогие запасные лампы и фильтры для испытательных приборов Atlas Weather-Ometer®Компания Q-Lab предлагает запасные лампы с водяным охлаждением, а также оптические фильтры для использования в приборах Atlas Weather-Ometer® моделей Ci35, Ci35A, Ci65,Ci65A, Ci4000, Ci5000, и SUNTEST CPS и CPS+.  Представленные запасные лампы и фильтры имеют более низкую стоимость и обеспечивают спектральную плотность излучения, которая сопоставима с характеристиками продукции компании Atlas. 

®Weather-Ometer — зарегистрированный торговый знак компании Atlas Material Testing, LLC.

www.q-lab.com

Оптическое производство. Оптические покрытия. Линзы. Призмы. Фильтры.

Светофильтром называется оптическая деталь, изготовленная из среды, обладающей избирательным пропусканием света. Эта деталь обычно ограничивается параллельными плоскостями и может быть выполнена из цветного стекла, пластмасс, желатины и других оптических материалов, включая жидкости и газы.

Предпочтительным материалом для светофильтров является цветное оптическое стекло марки которого определяются его спектральными свойствами, а именно: ультрафиолетовые стекла (УФС), фиолетовые, синие, сине-зеленые (СЗС), зеленые (ЗС), желто-зеленые (ЖЗС), желтые (ЖС), оранжевые (ОС), красные (КС), инфракрасные (ИКС), пурпурные (ПС), нейтральные (НС), темные (ТС) и бесцветные (БС). Название цветного стекла соответствует участку спектра, в котором коэффициент пропускания имеет наибольшее значение. Светофильтры из нейтрального стекла почти равномерно ослабляют световой поток, из бесцветного стекла — пропускают не только видимое, но и ультрафиолетовое и инфракрасное излучения.

Светофильтры для черно-белой фотографии общего назначения применяются с целью правильного воспроизведения на снимках соотношений визуальных яркостей объекта (компенсирующие светофильтры) или изменения их контраста (контрастирующие светофильтры). Чаще всего применяют светофильтры ЖС12, ЖС17, ОС12, КС11, СЗС17, СС4, ЖЗС5, ЖЗС9, НС8 и др.Нейтральные светофильтры НС1, НС2 и НС3 применяются для защитных очков от яркого дневного света, остальные НС используются в фотометрии, спектрофотометрии и в наблюдательных приборах.Темные стекла марки ТС3 применяются для защитных очков при электросварке, а ТС6 и ТС7 - от прямого солнечного света. Бесцветные стекла БС3, БС4, БС7 и БС8 пропускают ультрафиолетовые лучи соответственно до 270, 290, 360 и 370 нм.Светофильтры ЖЗС1, ЖЗС5, ЖЗС6, ЖЗС12, ЖЗС13 и ЖЗС17 применяются в наблюдательных приборах.Светофильтры КС15, КС17 и КС18 выделяют соответственно области спектра 670 ¸ 2700 нм, 680¸ 2800 нм, 800¸ 2800 нм.Теплозащитные светофильтры СЗС16 и СЗС24 (термически устойчивые) не пропускают инфракрасных лучей. Светофильтры УФС, ФС и СС служат для выделения возбуждающего света из спектра источника в люминесцентной микроскопии, а также для выделения узкой области спектра в ультрафиолетовой микроскопии. Для создания светло-зеленого фона с целью снижения утомления глаза наблюдателя,а также для повышения контраста штрихов сетки относительно поля зрения, применяются светофильтры из цветного стекла марок ЗС2, ЗС3, ЗС8, ЖС12, ЖС5, ЖС6, ЖС9, ЖС13, ЖС18.

Кроме светофильтров из цветного стекла и других материалов, поглощающих излучение и называемых абсорбционными, широкое применение находят интерференционные светофильтры, выделяющие излучение в узкой спектральной области с высоким коэффициентом пропускания. Действие этих фильтров основано на явлении интерференции в тонких пленках, нанесенных на прозрачную основу.

ООО "АРЛИ" изготавливает оптические светофильтры различных типов по вашим чертежам.

  • Материалы: широкая номенклатура из всех видов российских оптических стекол
  • Диаметр или диагональ изготавливаемых фильтров: от 5 до 150 мм
  • Форма: круглые, квадратные, прямоугольные, эллиптические и др.
  • Точность изготовления поверхностей: N=0,2-5 зависит от типа материала и сочетания остальных параметров
  • Параллельность: до 2''
  • Чистота поверхности: Р=II - IV (зависит от габаритов детали)
Минимальное количество изготавливаемых оптических светофильтров для заказа может быть как несколько штук, так и несколько сотен штук, и обусловлено особенностями технологического процесса.

arli.pro