奧林巴斯顯微鏡，光過(guò)濾的基本內(nèi)容

 大多數(shù)常見(jiàn)的天然和人造光源發(fā)出的大范圍覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光光譜的波長(zhǎng)，具有一定延伸到紫外和紅外區(qū)以及。 對(duì)于簡(jiǎn)單的照明應(yīng)用，如室內(nèi)房間的燈，手電筒，現(xiàn)貨和汽車前燈，和許多其他消費(fèi)，商業(yè)和技術(shù)應(yīng)用，在較寬的波長(zhǎng)范圍是可以接受的，相當(dāng)有用。

然而，在許多情況下，需要縮小光為需要的顏色或頻率的選定區(qū)域的具體應(yīng)用的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。 這個(gè)任務(wù)可以通過(guò)使用該發(fā)送某些波長(zhǎng)專門(mén)的過(guò)濾器很容易地完成，并有選擇地吸收，反射，折射，衍射或不需要的波長(zhǎng)。 過(guò)濾器被構(gòu)建成各種各樣的形狀和物理尺寸，并且可以被用來(lái)從幾百納米除去或通過(guò)波長(zhǎng)帶的大小不等，下降到一個(gè)單一的波長(zhǎng)。 換言之，光的排除或限制通過(guò)過(guò)濾器的數(shù)量可以是窄的小頻帶的波長(zhǎng)或一樣寬，在整個(gè)可見(jiàn)光譜。

許多過(guò)濾器通過(guò)吸收光的工作，而另一些不必要的反射光，但通過(guò)波長(zhǎng)的選定區(qū)域。 光的色溫可以微調(diào)與過(guò)濾器，以產(chǎn)生具有明亮的日光，黃昏的天空，室內(nèi)鎢絲燈照明，或者兩者之間的一些變化的特性光的光譜。過(guò)濾器是用來(lái)調(diào)節(jié)顏色的區(qū)域的對(duì)比度，因?yàn)樗鼈兇砹撕诎讛z影或添加在彩色攝影的特殊效果非常有用。專門(mén)二向色濾光片可用于極化光，而吸熱過(guò)濾器可以限制紅外線波長(zhǎng)（和熱），只允許可見(jiàn)光通過(guò)。 有害紫外線可以從可見(jiàn)光被完全除去的過(guò)濾器，或所有波長(zhǎng)（紫外線，可見(jiàn)光和紅外光）的強(qiáng)度可以通過(guò)中性密度濾光片降低至特定范圍。 *復(fù)雜的篩選操作的干擾的原理，可以進(jìn)行調(diào)整，以通過(guò)狹窄的頻帶（或什至一個(gè)單一的波長(zhǎng)，見(jiàn)圖1）的光，同時(shí)反射所有其它在特定方向上。

吸收濾波器

直到二十世紀(jì)初，液體過(guò)濾器，染色玻璃大塊是過(guò)濾光線的主要手段。 許多芳香有機(jī)化工原料生產(chǎn)色彩鮮艷的解決方案溶解于酒精或水時(shí)，和早期的攝影師和科學(xué)家這些提供了范圍廣泛的吸收過(guò)濾器。 1856年，英國(guó)化學(xué)家威廉·珀意外地發(fā)現(xiàn)了一種天然物質(zhì)，被稱為苯胺紫紅或mauveine，試圖合成從煤焦油中的藥物奎寧。 他發(fā)現(xiàn)，化學(xué)制作漂亮的深紫******解決方案溶于酒精時(shí)，實(shí)現(xiàn)其巨大潛力使染料產(chǎn)品。 珀的努力導(dǎo)致了許多合成染料，從而催生了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，是負(fù)責(zé)生產(chǎn)幾乎所有的染料目前使用的。

今天，吸收過(guò)濾器是由有色濾光玻璃或合成凝膠主要由和表示*大的一類，*廣泛使用的類型的過(guò)濾器的應(yīng)用程序，不需要傳輸波長(zhǎng)的精確定義。 常用的分離波長(zhǎng)的寬波段（見(jiàn)圖2），吸附過(guò)濾器也有助于阻止短的波長(zhǎng)而透射較長(zhǎng)的。 這些過(guò)濾器通常是可獲得的在玻璃的形式，對(duì)已涂，混合，或浸漬有從天然和合成來(lái)源獲得的有機(jī)和無(wú)機(jī)染料的塑料膜的玻璃，乙酸鹽，明膠或堿。 其中在玻璃和聚合物的過(guò)濾器所用的材料是稀土過(guò)渡元素，膠體染料（如硒化物），以及具有能產(chǎn)生相當(dāng)尖銳的吸收變高消光系數(shù)的其它分子。

玻璃或在過(guò)濾器的制造中使用的聚合物的質(zhì)量是重要的，并且應(yīng)該是光學(xué)級(jí)，并提供密度和顏色在過(guò)濾器的整個(gè)表面上的均勻性。 過(guò)濾器的玻璃或塑料僅通過(guò)吸收光衰減，所以光譜性能取決于厚度和過(guò)濾材料的光學(xué)密度。 增加厚度會(huì)產(chǎn)生不想要的波長(zhǎng)的阻塞電平的相應(yīng)增加，同時(shí)也降低了峰值的帶內(nèi)傳輸，引起衰減的吸收帶的端部。

明膠過(guò)濾器是*符合成本效益和良好的光學(xué)過(guò)濾器可以買到，使得這種選擇的過(guò)濾材料用于各種各樣的應(yīng)用程序（包括光學(xué)顯微鏡），盡管所需要的柔和處理。 光學(xué)玻璃濾光片，也是極好的，不過(guò)一般都是無(wú)法滿足所有的消費(fèi)，工業(yè)，科學(xué)應(yīng)用。 乙酸酯過(guò)濾器通常用于非成象應(yīng)用中，需要對(duì)質(zhì)量和精度是不重要的是有用的。 通常，乙酸過(guò)濾器用于在舞臺(tái)照明，照片放大，投影裝置，以及類似的目的。 塑料涂層的過(guò)濾器也限于在使用中適于醋酸纖維過(guò)濾嘴的那些應(yīng)用程序。

有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)玻璃和聚合物的吸收濾波器，包括其相對(duì)較低的成本和穩(wěn)定性下的多種氣候條件和操作條件。 此外，該過(guò)濾器與光吸收的化學(xué)物質(zhì)在整個(gè)過(guò)濾材料，而不是沉積在表面上混合構(gòu)成，因此它們不容易破壞輕微劃傷或擦傷。 玻璃吸收過(guò)濾器還具有耐腐蝕性油的指紋和危險(xiǎn)的煙霧和污染其他來(lái)源的化學(xué)侵蝕，而聚合物為基礎(chǔ)的過(guò)濾器一般不享受這種豁免權(quán)。 *后，玻璃和聚合物的過(guò)濾器是不敏感的入射照明光的角度，并且由于當(dāng)過(guò)濾器被安置在遠(yuǎn)離所述垂直增加的有效厚度提供均勻的光譜特性，除了在吸收微小變化。

玻璃和聚合物過(guò)濾器的主要缺點(diǎn)是它們對(duì)熱和易感性在長(zhǎng)時(shí)間使用修改過(guò)的光傳輸特性的靈敏度。 還有一種選擇有限的眼鏡可用于那些需要特定的光學(xué)級(jí)玻璃，而不是基于聚合物材料的應(yīng)用。 時(shí)相比，干涉濾光片帶通濾波器吸收通常具有較差的斜坡的特點(diǎn)，而且往往顯示低峰值透過(guò)率值。 此外，因?yàn)樗鼈円蕾囉诤穸葋?lái)支配的頻譜性能，玻璃和聚合物過(guò)濾器比其它類型的濾波器設(shè)計(jì)的專門(mén)應(yīng)用用處不大。 此外，多數(shù)長(zhǎng)通濾光片眼鏡是由高自發(fā)熒光，這有時(shí)可避免與自身熒光水平低于其玻璃對(duì)口代聚合物為基礎(chǔ)的過(guò)濾器的困擾。

過(guò)濾器專門(mén)術(shù)語(yǔ)

使用由不同制造商描述的濾波器特性的術(shù)語(yǔ)可能會(huì)造成混淆，主要是因?yàn)檫^(guò)濾器按產(chǎn)品編號(hào)或由他們過(guò)濾性能的某些方面經(jīng)常提到。 很少有全行業(yè)的過(guò)濾器的命名標(biāo)準(zhǔn)。 然而，過(guò)濾器可以根據(jù)在過(guò)濾操作和波長(zhǎng)透射或吸收曲線的描述中使用的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行分類。 一般而言，有兩種基本類型的調(diào)節(jié)特定波長(zhǎng)的發(fā)射濾波器，如下所述。

帶通濾波器（圖3）發(fā)射波長(zhǎng)的能帶和塊的上面和下面指定的傳輸范圍內(nèi)的所有的光。 這些過(guò)濾器的特征在于相對(duì)于由它們的中心波長(zhǎng)（CWL）和帶寬 ，也被稱為全寬半高傳輸（FWHM）的光學(xué)性能。 的中心波長(zhǎng)從波長(zhǎng)的算術(shù)平均值計(jì)算峰值發(fā)送的50％，而帶寬（FWHM）是波長(zhǎng)的帶通曲線，其中光傳輸是其峰值的50％的邊緣之間測(cè)得的范圍（納米）或*大值。

邊緣過(guò)濾器也通常被稱為長(zhǎng)通和短通過(guò)濾器（以下簡(jiǎn)稱LP和SP，分別），并根據(jù)它們的切口上或截止波長(zhǎng)的峰值發(fā)送的50％進(jìn)行編目（參見(jiàn)圖3）。 長(zhǎng)波通濾波器傳輸較長(zhǎng)的波長(zhǎng)和塊短的波長(zhǎng)，而短通濾波器具有傳遞或傳送短的波長(zhǎng)，同時(shí)阻止其他人的相反的特性。 邊緣過(guò)濾器，在一般情況下，有一個(gè)很陡的斜率與從光的發(fā)射和堵塞的過(guò)渡區(qū)域中的效率（傳輸和阻斷域之間的邊界）來(lái)計(jì)算平均傳輸值，而不是以上的波長(zhǎng)的整個(gè)范圍通過(guò)或由過(guò)濾器傳輸。 在過(guò)去，術(shù)語(yǔ)高通和低通常被用于表示邊緣的過(guò)濾器，但現(xiàn)在氣餒，因?yàn)樗鼈兏鼫?zhǔn)確地是指頻率，而不是波長(zhǎng)。

過(guò)濾器的吸收或傳輸特性文件，在定義過(guò)濾器作用的關(guān)鍵因素，通常呈現(xiàn)在一個(gè)波長(zhǎng)的曲線的形式（在納米;見(jiàn)圖1-4）與光密度，吸收，或過(guò)濾器的傳輸特性。 光密度被定義為吸光度，根據(jù)公式（透射率的倒數(shù)）的對(duì)數(shù)（基數(shù)為10）：

其中：

和，因此：

其中T是光的通過(guò)過(guò)濾器被發(fā)射的百分比，OD為光學(xué)密度，A是在過(guò)濾器中的染料或其他吸光物質(zhì)的吸光度值。 當(dāng)指帶通或截止的區(qū)域中的過(guò)濾器，大多數(shù)制造商繪出傳輸值，它是波長(zhǎng)的透射率，除以100，與波長(zhǎng)產(chǎn)生的光譜特性。 然而，由于過(guò)濾器可以通過(guò)除吸收其他阻擋光，光密度是由哪一個(gè)更準(zhǔn)確的方法，以評(píng)估濾波器傳輸訪問(wèn)，并且是*常用的標(biāo)準(zhǔn)由科學(xué)調(diào)查。 為了避免混淆，仔細(xì)辨別是否吸收或發(fā)射值被雇用*過(guò)被檢查的波長(zhǎng)范圍來(lái)表征篩選器操作是很重要的。 這些應(yīng)該在頻譜圖的縱坐標(biāo)明確界定。

二向色濾光片是通過(guò)涂覆或光學(xué)級(jí)或低質(zhì)量的基片，包括聚合物和玻璃，用薄膜以類似于干涉濾光器的方式，以實(shí)現(xiàn)特定的波長(zhǎng)傳輸特性的制造。 然而，二向色濾光片是不敏感于入射照明角度為干涉濾光器，并且它們也不是作為波長(zhǎng)選擇性。 在大多數(shù)情況下，該術(shù)語(yǔ)分色為具有100納米或更通帶濾波器反射波段為大約兩倍寬和含有包括波長(zhǎng)的互補(bǔ)色保留。 因此，二向色濾光器的特點(diǎn)是，它們產(chǎn)生不同的顏色時(shí)，通過(guò)反射或透射的光照亮。 這些過(guò)濾器通常用作無(wú)論是增加或減少的彩色濾光片的對(duì)比度增強(qiáng)，機(jī)器視覺(jué)，或分色。 在一般情況下，二向色濾光片提供比窄帶通干涉濾光器一個(gè)較大的光圈和更適合于應(yīng)用在不涉及圖像形成時(shí)，如傳統(tǒng)的攝影照明，印刷，和舞臺(tái)燈光。

測(cè)定光密度單位，一個(gè)濾光器的阻塞電平 （也稱為衰減電平 ）是其波長(zhǎng)不在于濾波器的通帶被抑制過(guò)度的頻譜擴(kuò)展范圍的程度的一種度量。 在這個(gè)概念相結(jié)合， 阻斷范圍 （或衰減范圍 ）是指波長(zhǎng)在其中一個(gè)過(guò)濾器保持一個(gè)指定的阻塞電平（參見(jiàn)圖3）的范圍內(nèi)。 還涉及一種過(guò)濾器的衰減電平，是這種現(xiàn)象稱為串?dāng)_ ，它定義了兩個(gè)過(guò)濾器放置在一起以串聯(lián)（堆疊后端到背面）與光束的*小衰減電平。 重疊（參見(jiàn)圖4（a）），疊濾波器的傳輸頻帶之間可能變得重要時(shí)吸收或發(fā)射波長(zhǎng)的光譜由串?dāng)_影響到顯著程度。

一個(gè)濾波器的傳輸頻帶的斜率被用來(lái)確定通過(guò)波長(zhǎng)和那些阻止了過(guò)濾器之間的過(guò)渡的陡度。 此配置文件是尤其重要的，邊緣過(guò)濾器，依賴于非常尖銳的斜坡定義分開(kāi)傳輸波長(zhǎng)不同于封鎖過(guò)濾器的窄波長(zhǎng)邊界區(qū)域。 作為一個(gè)例子，圖4中的光譜（b）表示2的邊緣的過(guò)濾器具有顯著不同道具有不相等的尺寸的相關(guān)聯(lián)的邊界區(qū)域，但是相似的通頻帶。 在不存在的光譜圖中，一個(gè)濾光器的斜率可以通過(guò)識(shí)別的波長(zhǎng)在指定的阻擋或衰減電平進(jìn)行說(shuō)明。

切斷和切上值指的是窄波長(zhǎng)區(qū)域指定從一個(gè)高的傳輸速率低的傳輸（衰減）率，反之亦然的轉(zhuǎn)換。 截止常常用來(lái)表示一個(gè)短通濾波器的波長(zhǎng)位置，而截止點(diǎn)通常是保留來(lái)表示一個(gè)長(zhǎng)通濾光片的波長(zhǎng)位置。 在這兩種情況下，50％的*傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)是用來(lái)指示開(kāi)始的過(guò)渡。

過(guò)濾器的光軸和入射光束之間的角度被稱為入射角 ，并且可以對(duì)過(guò)濾器性能的一個(gè)顯著影響，特別是對(duì)于干擾濾波器。 大多數(shù)的過(guò)濾器被設(shè)計(jì)成用于具有零度入射角，被稱為垂直入射 ，其中所述過(guò)濾器被定位成其光束的光路上的光軸重合的應(yīng)用程序。 然而，幾種類型的干擾的濾波器，包括分束器和二色鏡，被設(shè)計(jì)，以便正確地執(zhí)行它們的功能也可以設(shè)置在相對(duì)于所述光束成45度角（入射等于45度的角度）。 玻璃和聚合物的吸收過(guò)濾器可以不考慮入射角被利用，但幾種類型的濾波器被稱為角度敏感并且具有非常依賴于照明的入射角度的性能特點(diǎn)。 這些過(guò)濾器，主要是薄膜干涉及聲光濾波器，不應(yīng)該被用來(lái)以比由制造商指定的其它任何角度。

色彩補(bǔ)償，轉(zhuǎn)換和平衡濾波器

屬于的吸收濾波器，顏色補(bǔ)償，轉(zhuǎn)換和光均衡濾波器的類別是*經(jīng)常用來(lái)修改鎢和鎢 - 鹵素?zé)粽彰鞯纳珳亍?/span>柯達(dá)制造的雷登系列顏色補(bǔ)償和均衡器，它是專為廣泛的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)應(yīng)用的頻譜。 這些過(guò)濾器包括用合適的染料混合并分散在明膠中以達(dá)到所需的光譜特性的膠體碳。 色彩補(bǔ)償濾鏡的色彩平衡和轉(zhuǎn)換過(guò)濾器，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^(guò)衰減可見(jiàn)光光譜，而不是微調(diào)整體頻譜性能的主要是紅色，綠色和/或藍(lán)色區(qū)域控制顏色不同。 它們被簡(jiǎn)稱為前綴CC，為Color Compensating，接著過(guò)濾標(biāo)稱峰值密度范圍從約0.025至0.5，再乘以100，并與過(guò)濾器的顏色的大寫(xiě)首字母結(jié)尾（例如：M代表品紅色）。 因此，縮寫(xiě)為0.3標(biāo)稱峰值密度的黃******彩補(bǔ)償濾鏡將是：CC30Y。 除了柯達(dá)系列，各種其他制造商的類似的過(guò)濾器可作為染色凝膠，丙烯酸聚合物，或二色性玻璃。

在一個(gè)系列中的每個(gè)顏色補(bǔ)償濾波器控制單個(gè)顏色的量，而通過(guò)1其余兩種顏色的一個(gè)或兩個(gè)。 在這種方式中，顏色補(bǔ)償濾波器能夠引入任何細(xì)微變化到光源的色平衡的，或者它們可以補(bǔ)償在光譜輸出的不足。 為一系列的藍(lán)色（通過(guò)CC50B CC025B）補(bǔ)償濾波器的可見(jiàn)吸收光譜示于圖5。 主要*小值出現(xiàn)在范圍380-490納米的過(guò)濾器都在這個(gè)系列中，它傳遞一個(gè)廣大的藍(lán)色波長(zhǎng)和過(guò)濾器不同的綠色，黃色和紅色波長(zhǎng)金額。

干涉濾光片

在帶通濾波器設(shè)計(jì)的*新技術(shù)成果，導(dǎo)致了價(jià)格相對(duì)低廉的建設(shè)薄膜干涉濾光片具有波長(zhǎng)選擇和傳輸性能的重大改進(jìn)。 這些過(guò)濾器操作通過(guò)發(fā)送一個(gè)選擇的波長(zhǎng)區(qū)域具有效率高，同時(shí)又拒絕，通過(guò)反射和相消干涉，所有其他的波長(zhǎng)。 現(xiàn)代的干擾濾波器的建模法布里 - 珀羅干涉儀，由查爾斯·法布里和阿爾弗雷德·佩羅設(shè)計(jì)在19世紀(jì)末期后，與應(yīng)用于光學(xué)平面的透明玻璃表面薄膜的多層構(gòu)造。 原來(lái)的干涉儀包括具有由一個(gè)小的空氣間隙，其大小可以通過(guò)平移1反射鏡的一個(gè)或兩個(gè)可以改變分離的兩個(gè)部分透明鏡的裝置。 今天，更復(fù)雜的干涉儀利用多種機(jī)制來(lái)測(cè)量光束之間的干擾，并且通常采用的干涉濾光器和反射鏡制造過(guò)程中監(jiān)測(cè)薄膜厚度。

干涉濾光片就可以生產(chǎn)出非常尖銳的傳輸斜坡，從而導(dǎo)致陡峭的截止點(diǎn)和截止的過(guò)渡邊界，大大*過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)所吸附過(guò)濾展出。 以生產(chǎn)現(xiàn)代干涉濾光片，電介質(zhì)材料的連續(xù)層，與厚度值的四分之一和二分之一的目標(biāo)波長(zhǎng)之間的范圍內(nèi)，沉積在光學(xué)平玻璃或聚合物表面在真空中。 光入射在多層電介質(zhì)表面上或者通過(guò)過(guò)濾器以建設(shè)性的加固傳送或反射，并通過(guò)破壞性干擾減小的幅度（參見(jiàn)圖6）。 的帶通濾波器，它是由多層介電表面的性質(zhì)決定的，確定光被允許發(fā)送和乘通過(guò)過(guò)濾器時(shí)，反射的波長(zhǎng)。 那未加強(qiáng)和由濾波器傳遞阻斷波長(zhǎng)的光被反射掉，并從光路取出。

用于制造干涉濾光器的介電材料通常是具有特定折射率的非導(dǎo)電材料。 傳統(tǒng)的帶通干涉濾光器是使用硫化鋅，硒化鋅，氟化鋁鈉（也稱為冰晶石制造），但這些涂層具有吸濕性，必須從環(huán)境中通過(guò)一個(gè)保護(hù)涂層絕緣。 此外，鋅和冰晶石鹽從低通濾波器的傳輸特性和溫度不穩(wěn)定，這進(jìn)一步降低了它們的性能受到影響，即使它們是簡(jiǎn)單和相對(duì)便宜的制造。 該薄膜的鹽層的沉積之后，玻璃或氧化硅的耐磨保護(hù)涂層的*后一層被添加。

引入的金屬氧化物（也稱為硬涂層 ）的半透明層的成薄膜涂層技術(shù)已經(jīng)減輕了許多與干涉濾波器相關(guān)聯(lián)的環(huán)境問(wèn)題，并顯著提高其溫度穩(wěn)定性。 薄涂層的金屬和鹽，每一個(gè)**的折射率，被應(yīng)用于具有交替的高和低折射率的值的連續(xù)層。 這種設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素是不同的折射率的兩種電介質(zhì)材料（其中一個(gè)比另一個(gè)高得多），這是負(fù)責(zé)部分反射入射光的向前和向后的通過(guò)過(guò)濾器和產(chǎn)生的干擾效果，結(jié)果在波長(zhǎng)選擇之間的界面。 鋼筋和發(fā)送波長(zhǎng)值是由散布的電介質(zhì)層的厚度和折射率決定。 即使薄涂層本身是透明的，光波反射，并通過(guò)介電材料傳輸?shù)母蓴_，以產(chǎn)生色彩艷麗，似乎是從過(guò)濾器表面發(fā)出。

介電涂層通常捆綁成單位稱為腔 ，其被構(gòu)造為三至五個(gè)交替的鹽和金屬氧化物（有時(shí)是純金屬的）層由氟化鎂更寬層分開(kāi)地稱為襯墊 （參見(jiàn)圖7）。 隔板生產(chǎn)皆對(duì)應(yīng)到連四分之一或二分之一波長(zhǎng)的整數(shù)倍，以反射或透射的光在與所述電介質(zhì)層的注冊(cè)的厚度。 增加模腔用于建立一個(gè)干涉濾光器的數(shù)量產(chǎn)生一個(gè)比例增加切口上的斜率和截止波長(zhǎng)的傳輸邊界。 過(guò)濾器具有高達(dá)15疊腔可有總數(shù)*過(guò)75個(gè)人的介電層和顯示帶寬只有幾納米大小的。

幾乎任何類型的濾波器可以被設(shè)計(jì)和使用薄膜干涉涂層的技術(shù)，包括帶通，shortpass，長(zhǎng)通，二向色分束器，中性密度，以及各種反射鏡構(gòu)成。 如上所討論的，層和腔的數(shù)量被用來(lái)控制，具有非常高的精度，標(biāo)稱波長(zhǎng)，帶寬，和過(guò)濾器的阻塞程度。 過(guò)濾器具有多個(gè)傳輸頻帶，如復(fù)雜的三頻帶的濾波器，以便流行熒光顯微鏡（見(jiàn)圖1）中，可以制造使用了這種技術(shù)。

用的薄膜干涉濾光器阻斷得到的高度僅適用于有限的波長(zhǎng)范圍，*出該有效阻擋脫落顯著。 的范圍內(nèi)可以通過(guò)添加輔助成分，如寬帶阻滯劑在峰值傳輸值的妥協(xié)進(jìn)行擴(kuò)展，但往往。 另外，在薄膜的生產(chǎn)中使用的涂層材料中的透明性的范圍是有限的。 一旦*出范圍，這些涂層可以變得高度吸收，而不是高度反射或透射，從而降低了過(guò)濾器的效率。 涂層的吸收特性也可以是波長(zhǎng)相關(guān)的，所以用于長(zhǎng)通濾波器相同的涂層通常不會(huì)在紫光和紫外線區(qū)域的波長(zhǎng)下進(jìn)行充分的。 *后，干涉薄膜涂層是照明的入射角敏感。 作為該角度的增加，涂層的光譜特性傾向于移向較短的波長(zhǎng)（光譜為藍(lán)移 ）。 另一個(gè)缺點(diǎn)是，干涉涂層往往產(chǎn)生偏振光在高入射角，效果并不總是理想的。 不管在薄膜涂層中發(fā)現(xiàn)的缺陷，這種技術(shù)仍然是用于在各種各樣的應(yīng)用波長(zhǎng)選擇*合適的一個(gè)。

中性密度濾光片

在各種應(yīng)用中廣泛使用，中性密度過(guò)濾器是在彩色的（似煙色玻璃）中性灰色，并設(shè)計(jì)跨越任一小的波長(zhǎng)或在整個(gè)波長(zhǎng)范圍，以減少透射光強(qiáng)度均勻而不改變照明的頻譜分布。 中性密度過(guò)濾器是理想的，用于控制在光學(xué)顯微鏡下，在那里它們被普遍采用明場(chǎng)，微分干涉相襯和熒光照明（其中高強(qiáng)度弧光燈不能用一個(gè)可調(diào)電源，以控制電壓調(diào)節(jié)照明的強(qiáng)度）。

中性密度過(guò)濾器分為兩類：吸收和反射，通過(guò)吸收或反射波長(zhǎng)（或整個(gè)可見(jiàn)光光譜）的所選擇的頻帶中工作，分別。 吸收的中性密度濾波器是從整個(gè)玻璃浸漬稀土類元素的乳液構(gòu)成，并且能夠在相對(duì)于所述照明源的任何方位使用。 這些過(guò)濾器不受劃痕，并且不需要必要的明膠，聚合物，反射，和其他較彈性的過(guò)濾器小心處理技術(shù)。 反射型中性密度過(guò)濾器由一薄的金屬涂層蒸發(fā)到玻璃表面中的一個(gè)制成，并且必須插入到面向照明源的反射面的光路。 因?yàn)楸砻嫱繉尤菀壮霈F(xiàn)劃痕和擦傷，這些過(guò)濾器應(yīng)小心處理。

示于圖8是一系列共同的中性密度濾光片的可見(jiàn)光吸收的訪問(wèn)。 如可在圖中可以看出，這些濾波器在整個(gè)可見(jiàn)光（400?700納米）光譜范圍內(nèi)顯示相對(duì)恒定的消光系數(shù)。 該系列中的每個(gè)中性密度過(guò)濾器，從ND-0.3-ND-70在圖8中，有一個(gè)增量下的消光系數(shù)。 這個(gè)過(guò)濾器設(shè)置統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度均勻的一系列的過(guò)濾器。

吸收型中性密度過(guò)濾器使用的明膠，聚合物，或已浸漬的或溶解的材料，以減少透明度的玻璃基板制成。 柯達(dá)雷登中性密度濾光片很受歡迎，并且均采用了專有的明膠薄膜的這些過(guò)濾器是已知的。 含有有機(jī)染料的選定補(bǔ)體的膠體碳懸浮液中混合液體明膠，直到所需的中性密度。 然后這個(gè)組合涂覆到支撐玻璃基板上，直到它形成一個(gè)非常薄的厚度均勻的膜。 干燥后，將膜從基板剝離，并涂有漆來(lái)保護(hù)。請(qǐng)注意，即使中性密度，顏色補(bǔ)償，以及其他雷登過(guò)濾器是由一個(gè)漆罩面層的保護(hù)，但它們?nèi)匀蝗菀资艿綋p害（特別是從劃痕），并且應(yīng)僅在邊緣處或在彎道中進(jìn)行處理。另一種方法是把它們放到一個(gè)簡(jiǎn)單的金屬框架，由多個(gè)廠商提供保護(hù)的明膠濾鏡。切勿將明膠濾鏡溫度*過(guò)50攝氏度長(zhǎng)時(shí)間。同樣重要的是，這些過(guò)濾器不能靠得太近顯微鏡的鎢 - 鹵燈，或其他工具，以避免熱損傷。

規(guī)格為*常用的中性密度過(guò)濾器示于表1。每個(gè)中性密度過(guò)濾器是由一個(gè)字母數(shù)字代碼，指定ND-XX，其中XX是由過(guò)濾器所發(fā)送的平均透光率。因此，一個(gè)ND-60過(guò)濾器發(fā)送（或傳送）60％的來(lái)自光源的入射光，以及ND-0.1濾光器透射入射光的0.1％。

中性密度濾鏡可堆疊在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)其中有沒(méi)有可用的過(guò)濾器的密度值。 這些過(guò)濾器的堆積是一種添加劑的效果，使放置ND-50（密度= 0.3）和ND-60（密度= 0.2）過(guò)濾入光路相當(dāng)于一個(gè)ND-30（密度= 0.5）這樣放置篩選。 為0.30的密度的過(guò)濾器具有50％（ND-50，表1）的透射率，因此，它可以用來(lái)通過(guò)兩個(gè)因素來(lái)降低照明亮度。 同樣地，具有0.6的密度（ND-25，表1）的過(guò)濾器具有25％的透射率值（由四個(gè)因子減少照明強(qiáng)度），和密度1.0（ND-10.0，表1）的過(guò)濾器可以通過(guò)10倍（10％的透射率值）降低強(qiáng)度。

較舊的中性密度濾鏡可獲取微黃色調(diào)隨著年齡的增長(zhǎng)，以及一些較便宜的過(guò)濾器也可以顯示某種程度的背景顏色。 如果引入的中性密度過(guò)濾器進(jìn)入光學(xué)路徑的結(jié)果不正確的色彩平衡，使用顏色補(bǔ)償濾波器的光源返回到其適當(dāng)?shù)钠胶狻?/span> 其它因素，如內(nèi)部散射和光學(xué)系統(tǒng)中的反射，可以改變的中性密度過(guò)濾器的有效密度，使它們從預(yù)期的密度值會(huì)發(fā)生變化。 出于這個(gè)原因，它以校準(zhǔn)中性密度過(guò)濾器，關(guān)鍵測(cè)量是重要的。

紫外線和紅外線過(guò)濾器

高能量的電弧燈，閃光管，和其他照明源經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生可能會(huì)干擾成像，或者使用傳統(tǒng)的照相底片或捕捉數(shù)字圖像時(shí)顯著量的紫外線。 紫外線過(guò)濾器可以被插入到顯微鏡等光學(xué)系統(tǒng)的光路中，以除去殘留的下方那些在可見(jiàn)光光譜（低于400納米）的不需要的波長(zhǎng)。 *常見(jiàn)的紫外線過(guò)濾器被設(shè)計(jì)為在攝影機(jī)鏡頭或CCD傳感器前安裝的，但是顯微鏡，望遠(yuǎn)鏡，和廠家售后也提供這些過(guò)濾器適用于各種特定的應(yīng)用程序。 大部分的紫外線過(guò)濾器是由特種玻璃制成的配方，但新的聚合物材料也可提供。 從透明柔性薄膜制成的光學(xué)級(jí)紫外長(zhǎng)通濾波器可以切割成一定的尺寸，并與其他的帶通濾波器結(jié)合使用。

紅外截止濾波器被設(shè)計(jì)成通過(guò)可見(jiàn)光波長(zhǎng)400和700納米之間，同時(shí)阻止較高波長(zhǎng)延伸到紅外區(qū)（700?2500 +納米）。 這些過(guò)濾器通常用于保護(hù)紅外線敏感的電荷耦合器件（CCD）和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）圖像傳感器的紅外波長(zhǎng)。 與此相反，紅外長(zhǎng)通濾波器被用于需要阻擋可見(jiàn)光的應(yīng)用，同時(shí)通過(guò)近紅外波長(zhǎng)。 正在開(kāi)發(fā)新的聚合物材料具有用于發(fā)射紅外線的選擇的波段的優(yōu)良特性。 特別是，熱固性ADC濾波器具有非常高的傳輸值和低霧度，具有顯著的耐磨性和耐化學(xué)性，使他們的理想shortpass和紅外應(yīng)用長(zhǎng)通濾波器。 圖9示出這兩種紫外線濾波器，衰減波長(zhǎng)幾乎完全低于400納米的光譜響應(yīng)，以及紅外截止濾光器的波長(zhǎng)以上700納米的非常強(qiáng)烈的吸收。

幾乎90％的鎢或鎢 - 鹵燈發(fā)射的輻射發(fā)生在紅外波長(zhǎng)，這與生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的熱量的形式。 汞和氙弧燈也產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量。 紅外線吸收或熱的過(guò)濾器可用于除去不需要的紅外波長(zhǎng)和保護(hù)顏色校正凝膠劑，中性密度過(guò)濾器，昂貴的干涉濾光器，和被拍攝的對(duì)象，不受熱損傷。

成功利用過(guò)濾器需要注意吸收和透射光譜，以及其他公布的濾波器特性的技術(shù)細(xì)節(jié)。關(guān)鍵是要建立圍繞光源的物理特性，數(shù)字成像和傳統(tǒng)的攝影標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)獲得與真實(shí)世界的應(yīng)用方面有扎實(shí)的經(jīng)驗(yàn)中獲得的過(guò)濾器的作用的事實(shí)了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。有些濾鏡純粹用于技術(shù)應(yīng)用，而另一些實(shí)施他們的藝術(shù)素質(zhì)。不管目標(biāo)函數(shù)，正確使用過(guò)濾器將極大地提高使用傳統(tǒng)膠片攝影的質(zhì)量，以及電子數(shù)碼影像。