В фотографии и кинематографии фильтр — это аксессуар камеры , состоящий из оптического фильтра , который можно вставлять в оптический путь . Фильтр может иметь квадратную или продолговатую форму и устанавливаться в держателе или, чаще, в стеклянном или пластиковом диске в металлической или пластиковой кольцевой рамке, которую можно привинтить к передней части объектива камеры или закрепить на нем .
Фильтры изменяют записанные изображения. Иногда они используются для внесения лишь незначительных изменений в изображения; в других случаях изображение было бы просто невозможно без них. В монохромной фотографии цветные фильтры влияют на относительную яркость разных цветов; красную помаду можно отобразить от почти белой до почти черной с помощью различных фильтров. Другие изменяют цветовой баланс изображений, так что фотографии при свете ламп накаливания показывают цвета такими, какими они воспринимаются, а не с красноватым оттенком. Существуют фильтры, которые искажают изображение нужным образом, рассеивая резкое изображение, добавляя звездный эффект и т. д. Фильтры с линейной и круговой поляризацией уменьшают косые отражения от неметаллических поверхностей.
Многие фильтры поглощают часть доступного света, что требует более длительной выдержки . Поскольку фильтр находится на оптическом пути, любые дефекты – неплоские или непараллельные поверхности, отражения (минимизируемые оптическим покрытием), царапины, загрязнения – влияют на изображение.
Не существует универсальной или надежно стандартной системы наименования или маркировки фильтров. Числа Раттена , принятые в начале двадцатого века компанией Kodak , тогда доминирующей силой в пленочной фотографии, используются несколькими производителями, но степень соответствия между фильтрами и цифровыми метками является лишь приблизительной. Большинство фильтров цветокоррекции несколько точнее идентифицируются по коду вида CC aa b , например CC50Y – CC для цветокоррекции, aa = 50 для силы фильтра (50%) и b = Y для желтого цвета.
Оптические фильтры используются в различных областях науки, в том числе в астрономии ; фотографические фильтры примерно такие же, как «оптические» фильтры, но на практике оптическим фильтрам часто требуется гораздо более точно контролируемые оптические свойства и точно определенные кривые пропускания , чем фильтрам, предназначенным только для общей фотографии. Фотофильтры продаются в больших количествах и по более низким ценам, чем многие лабораторные фильтры. В статье об оптических фильтрах содержится информация, относящаяся к фотографическим фильтрам, особенно к фотофильтрам специального назначения, таким как фильтры улучшения цвета , и высококачественным фотографическим фильтрам, таким как УФ-фильтры с резкой обрезкой.
В цифровой фотографии большинство фильтров, используемых в пленочных камерах, стали ненужными из-за цифровых фильтров, применяемых либо в камере, либо во время постобработки. Исключениями являются ультрафиолетовый (УФ) фильтр, обычно используемый для защиты передней поверхности объектива, фильтр нейтральной плотности (ND), поляризационный фильтр, фильтры, улучшающие цвет , и инфракрасный (ИК) фильтр. Фильтр нейтральной плотности позволяет применять эффекты, требующие широкой диафрагмы или длительной выдержки, к ярко освещенным сценам, а градуированный фильтр нейтральной плотности полезен в ситуациях, когда динамический диапазон сцены превышает возможности датчика. Преимущество отказа от использования оптических фильтров перед объективом состоит в том, что можно избежать снижения качества изображения, вызванного наличием дополнительного оптического элемента на пути света, и это может быть необходимо для предотвращения виньетирования при использовании широкоугольных объективов. [1] [2]
Фильтры в фотографии можно классифицировать в зависимости от их использования:
Прозрачные фильтры , также известные как фильтры для оконного стекла или оптические плоские фильтры, прозрачны и (в идеале) не фильтруют входящий свет. Единственное применение прозрачного фильтра — защита передней части объектива.
Прозрачное стекло будет поглощать часть ультрафиолета.
УФ-фильтры используются для блокировки невидимого ультрафиолетового света, к которому хотя бы слегка чувствительны большинство фотосенсоров и пленок. УФ-излучение обычно регистрируется так, как если бы это был синий свет, поэтому эта нечеловеческая чувствительность к УФ-излучению может привести к нежелательному преувеличению голубоватого оттенка атмосферной дымки или, что еще более неестественно, объектов в открытой тени, освещенных небом, насыщенным ультрафиолетом. .
Обычно стекло или пластик объектива камеры практически непрозрачны для коротковолнового УФ-излучения, но прозрачны для длинноволнового (близвидимого) УФ-излучения. УФ-фильтр пропускает весь или почти весь видимый спектр , но блокирует практически все ультрафиолетовое излучение. (Большинство фильтров спектральной манипуляции названы в честь излучения, которое они пропускают; зеленые и инфракрасные фильтры пропускают названные цвета, но УФ-фильтр блокирует УФ-излучение.) Его можно оставлять на объективе почти для всех снимков: УФ-фильтры часто используются в основном для объектива. защита такая же, как и прозрачные фильтры. Сильный УФ-фильтр, такой как Haze-2A или UV17, отсекает часть видимого света в фиолетовой части спектра и имеет бледно-желтый цвет; эти сильные фильтры более эффективны при удалении дымки, [3] [4] уменьшают фиолетовую окантовку в цифровых камерах , [5] и могут слегка затемнить бледно-голубое небо, что улучшает контраст между небом и облаками. Сильные УФ-фильтры также иногда используются для смягчения цветных фотографий, сделанных в тени на пленку дневного света. Первоначально они были разработаны для увеличения контрастности при съемке с воздуха и использовались фотографами -альпинистами для устранения сильного ультрафиолета на большой высоте. [ нужна цитата ]
Хотя в некоторых случаях, например, в суровых условиях, может потребоваться защитный фильтр, у этой практики есть и недостатки. Аргументы в пользу использования защитных фильтров включают:
Аргументы против их использования включают: [9]
Существует широкий спектр спектральной блокировки УФ-излучения фильтрами, называемыми ультрафиолетовыми. [11]
Соответствующие фильтры преобразования цвета используются для компенсации эффектов освещения, не сбалансированного с номинальной цветовой температурой пленки (обычно 3200 К для профессиональных вольфрамовых ламп и 5500 К для дневного света): например, синий фильтр 80А , используемый с пленкой для дневного освещения, корректирует воспринимаемый оранжевый/красноватый оттенок лампы накаливания для фотографического фотопрожекторного освещения (для которого обычный фотографический термин - « вольфрамовое освещение ») и значительно улучшает более сильный оттенок, создаваемый низкотемпературными бытовыми лампами накаливания , в то время как 85B корректирует синеватый оттенок на фотографиях, освещенных дневным светом. на вольфрамовой пленке . Фильтры цветокоррекции обозначаются нестандартными номерами, которые варьируются от производителя к производителю. Потребность в этих фильтрах значительно снизилась благодаря широкому распространению цифровой фотографии, поскольку цветовой баланс можно корректировать с помощью настроек камеры во время съемки изображения или с помощью последующих манипуляций с программным обеспечением.
Фильтры преобразования цвета (фильтры LB) следует отличать от фильтров коррекции цвета (фильтры CC), которые отфильтровывают определенный цветовой оттенок, например, вызванный эффектом Шварцшильда и т. д.
Фильтры вычитания цвета работают, поглощая определенные цвета света, пропуская остальные цвета. Их можно использовать для демонстрации основных цветов, составляющих изображение. Они, пожалуй, чаще всего используются в полиграфической промышленности для цветоделения , и опять же, их использование сократилось по мере того, как цифровые решения стали более продвинутыми и распространенными.
Дидимиевые фильтры , продаваемые как фильтры «улучшения цвета» или «осеннего цвета», действуют аналогичным образом: они удаляют узкую (или широкую) полосу цвета в желтой части спектра ( 589 нм ). [a] Некоторые астрономические фильтры также используют дидим в более высокой концентрации. Даже астрономические фильтры , в которых не используется дидим, обычно представляют собой своего рода цветные фильтры с узкой полосой пропускания.
Цветные фильтры обычно используются в черно-белой фотографии для изменения эффекта разных цветов в сцене, изменяя контрастность разных цветов, записанных в черно-белом режиме.
Например, желтый фильтр или, что более важно, оранжевый или красный фильтр улучшит контраст между облаками и небом, затемняя голубое небо, оставляя облака яркими (после компенсации экспозиции). Фильтр темно-зеленого цвета также затемнит небо и дополнительно осветлит зеленую листву, выделяя ее на фоне неба. Светлые желтовато-зеленые фильтры использовались в качестве стандартных портретных фильтров для панхроматической пленки , поскольку они передают оттенки кожи от светлого до темно-серого, а глубокие красные и синие цвета затемняются почти до черного.
Небесно-голубой фильтр ( голубой ) имитирует эффект старой ортохроматической пленки – или с «настоящим синим» фильтром, даже более старой пленки, чувствительной только к синему свету – визуализируя синий цвет как светлый, а красный и зеленый как темный, показывая одинаковое голубое небо. пасмурно, без контраста между небом и облаками, затемняя светлые волосы, делая голубые глаза почти белыми, а красные губы почти черными.
Диффузионные фильтры имеют противоположный эффект снижения контрастности; кроме того, они «смягчают» фокус, делая незаметными мелкие пятна.
Поляризационный фильтр , используемый как для цветной , так и для черно-белой фотографии , бесцветен и не влияет на цветовой баланс, но отфильтровывает свет с определенным направлением поляризации . Это уменьшает косые отражения от неметаллических поверхностей, может затемнить небо на цветной фотографии (в монохромной фотографии цветные фильтры более эффективны) и может сделать изображение более насыщенным за счет устранения нежелательных отражений.
Линейные поляризационные фильтры, хотя и эффективны, могут мешать работе механизмов экспозамера и автофокусировки, когда на пути света находятся зеркала или светоделители, как в цифровой однообъективной зеркальной камере ; Круговой поляризатор также эффективен и не влияет на замер экспозиции или автофокусировку. [12]
Фильтр нейтральной плотности (ND-фильтр) — это фильтр одинаковой плотности, который одинаково ослабляет свет всех цветов. Он используется для обеспечения более длительной экспозиции (для создания размытия) или большей диафрагмы (для выборочной фокусировки), чем требуется в противном случае для правильной экспозиции в преобладающих условиях освещения, без изменения тонального баланса фотографии.
Градуированный фильтр нейтральной плотности — это фильтр нейтральной плотности с разным затуханием в разных точках, обычно прозрачный в одной половине и более плотный в другой. Его можно использовать, например, для фотографирования сцены, часть которой находится в глубокой тени, а часть ярко освещенной, где в противном случае либо тени не будут иметь деталей, либо светлые участки будут выгоревшими.
Кросс -экранный фильтр , также известный как звездный фильтр , создает звездный узор, в котором линии расходятся наружу от ярких объектов. Звездчатый узор создается с помощью очень тонкой дифракционной решетки, встроенной в фильтр, а иногда и с помощью призм в фильтре. Количество звезд зависит от конструкции фильтра, как и количество точек, которые имеет каждая звезда.
Диффузионный фильтр (также называемый смягчающим фильтром ) смягчает объекты и создает мечтательную дымку ( см. Диффузия фотонов ). Чаще всего это используется для портретов. Он также снижает контрастность, и фильтры проектируются, маркируются, продаются и используются именно для этой цели. Существует множество способов достижения этого эффекта, поэтому фильтры разных производителей существенно различаются. Два основных подхода — использовать в фильтре какую-либо сетку или сетку или использовать что-то прозрачное, но не оптически резкое.
Оба эффекта могут быть достигнуты с помощью программного обеспечения, которое в принципе может обеспечить очень точный контроль уровня эффекта, однако «внешний вид» может заметно отличаться. Если в сцене слишком большой контраст, динамический диапазон цифрового датчика изображения или пленки может быть превышен, что постобработка не может компенсировать, поэтому может потребоваться снижение контрастности во время захвата изображения.
Объектив для макросъемки технически не является фильтром, а является дополнительной линзой , которая прикрепляется к объективу как фильтр, отсюда и альтернативный, но вводящий в заблуждение термин «фильтр для макросъемки». Производители фильтров часто продают их как часть своих продуктовых линеек, используя одни и те же держатели и системы крепления. Объектив для макросъемки — это одно- или двухэлементная собирающая линза , используемая для съемки крупным планом и макросъемки и работающая так же, как очки, используемые для чтения. Установка собирающей линзы перед принимающей линзой уменьшает фокусное расстояние комбинации.
Объективы для макросъемки обычно характеризуются оптической силой, обратной фокусному расстоянию в метрах. Можно использовать несколько объективов для крупного плана в комбинации; оптическая сила комбинации представляет собой сумму оптических сил составляющих линз; набор линз +1, +2 и +4 диоптрии можно комбинировать, чтобы обеспечить диапазон от +1 до +7 с шагом в одну.
Разделенная диоптрия представляет собой всего лишь полукруглую половину линзы для макросъемки в обычном держателе светофильтра. Его можно использовать для фотографирования близкого объекта и гораздо более удаленного фона, при этом все будет четко сфокусировано; с любым объективом без разделения глубина резкости была бы слишком малой.
Фотофильтры обычно изготавливаются из стекла , полимерных пластиков, подобных тем, которые используются для очков (например, CR-39 ), полиэстера и поликарбоната ; иногда используется ацетат . Исторически фильтры часто изготавливались из желатина и цветных гелей . Хотя некоторые фильтры по-прежнему называют желатиновыми или гелевыми фильтрами, на самом деле они изготавливаются не из желатина, а из одного из упомянутых выше пластиков.
Иногда фильтр окрашивают в массе, в других случаях фильтр представляет собой тонкий лист материала, зажатый между двумя кусками прозрачного стекла или пластика.
В некоторых типах фильтров внутри стеклянного сэндвича используются другие материалы; например, в поляризаторах часто используются различные специальные пленки, в сетчатых фильтрах — нейлоновая сетка и т. д.
Кольца навинчивающихся фильтров часто изготавливаются из алюминия, хотя в более дорогих фильтрах используется латунь . Алюминиевые кольца фильтра намного легче по весу, но могут «привязываться» к алюминиевой резьбе объектива, к которой они привинчены, что требует использования ключа для фильтра, чтобы снять фильтр с объектива. Алюминий также легче вмятин или деформируется.
Высококачественные фильтры имеют многослойное [ 13] оптическое покрытие для уменьшения отражений. Фильтры без покрытия могут отражать до 12% света, [14] фильтр с одинарным покрытием может значительно уменьшить это значение, а фильтры с многослойным покрытием могут пропускать до 99,8% света (0,2% нежелательного отражения); потеря света не важна, но часть света отражается внутри камеры, создавая блики и снижая контрастность изображения.
Производители линз и фильтров на протяжении многих лет стандартизировали несколько наборов размеров.
Наиболее распространенные стандартные размеры круглых фильтров включают 30,5 мм, 35,5 мм, 37 мм, 39 мм, 40,5 мм, 43 мм, 46 мм, 49 мм, 52 мм, 55 мм, 58 мм, 62 мм, 67 мм, 72 мм. мм, 77 мм, 82 мм, 86 мм, 95 мм, 105 мм, 112 мм, 122 мм, 127 мм. Диаметр фильтра стабильно увеличивается с 43 до 58 мм каждые 3 мм и с 62 до 82 мм каждые 5 мм. Другие размеры фильтров в этом диапазоне может быть трудно найти, поскольку размер фильтра может быть нестандартным или редко использоваться в объективах фотоаппаратов. Указанный диаметр фильтра в миллиметрах указывает на диаметр наружной резьбы на корпусе фильтра. Шаг резьбы составляет 0,5 мм, 0,75 мм или 1,0 мм в зависимости от размера кольца. Некоторые размеры (например, 30,5 мм) имеют более одного шага.
Диаметр фильтра для конкретного объектива обычно обозначается на лицевой стороне объектива символом ⌀ . Например, на маркировке объектива может быть указано: «⌀55 мм» или «55⌀», что означает, что он поддерживает фильтр 55 мм или бленду .
Что касается квадратных фильтров, то исторически очень распространенными были 2 × 2 дюйма, 3 × 3 дюйма и 4 × 4 дюйма, которые до сих пор производятся некоторыми производителями. Размер 100 × 100 мм очень близок к 4 × 4 дюйма, что позволяет использовать множество одних и тех же держателей, и это один из наиболее популярных размеров, используемых в настоящее время (2006 г.); это практически стандарт в киноиндустрии . Размер 75 x 75 мм очень близок к размеру 3 x 3 дюйма и, хотя сегодня он менее распространен, в 1990-х годах он был очень популярен.
Французский производитель Cokin производит широкий ассортимент фильтров и держателей трех размеров, которые известны под общим названием Cokin System . Размер «А» (любительский) имеет ширину 67 мм, размер «Р» (профессиональный) — 84 мм, а «X Pro» — 130 мм. Многие другие производители производят фильтры, подходящие для держателей Cokin. Cokin также производит держатели для фильтров диаметром 100 мм, которые они называют размером «Z». Большинство фильтров Cokin изготовлены из оптических смол, таких как CR-39. К квадратным/прямоугольным держателям фильтров можно прикрепить несколько круглых фильтрующих элементов, обычно это поляризаторы и градиентные фильтры, которые необходимо вращать и которые более дороги в производстве.
Раньше у Cokin (с 1980-х по середину 1990-х) была конкуренция со стороны системы Hoya Hoyarex (фильтры размером 75 x 75 мм, в основном изготовленные из смолы), а также линейки Ambico, но обе они ушли с рынка. Небольшую (84 мм) «системную» линейку до сих пор производит (по состоянию на 2012 год) компания Formatt Hitech. [15] В общем, квадратные (а иногда и прямоугольные) фильтры одной системы можно было использовать в держателях другой системы, если размер был подходящим, но каждый из них представлял собой отдельную систему держателей фильтров, которую нельзя было использовать вместе. Lee, Tiffen, Formatt Hitech и Singh Ray также производят квадратные/прямоугольные фильтры размеров 100×100 и Cokin «P».
Гелевые фильтры очень распространены в квадратной форме, редко используются в круглой форме. Это тонкие гибкие листы желатина или пластика, которые необходимо удерживать в жестких рамках, чтобы они не провисали. Гели производятся не только для использования в качестве фотофильтров, но и в широкой цветовой гамме для использования в осветительных устройствах, особенно в театральном освещении. Гелевые держатели доступны у всех производителей квадратных «систем», но их также предоставляют многие производители фотоаппаратов, производители гелевых фильтров и производители дорогих профессиональных аксессуаров для фотоаппаратов (особенно те производители, которые ориентированы на рынки кино- и телекамер.
Системы квадратных фильтров часто имеют шторки для линз , которые можно прикрепить к держателям фильтров.
Градуированные светофильтры заданной ширины (67 мм, 84 мм, 100 мм и т. д.) часто делают продолговатыми, а не квадратными, чтобы можно было перемещать положение градации вверх или вниз на изображении. Это позволяет, например, разместить красную часть закатного фильтра на горизонте. Они используются с описанными выше «системными» держателями.
Некоторые производители, в первую очередь Rollei и Hasselblad , создали свои собственные системы байонетного крепления фильтров. Каждая конструкция поставляется в нескольких размерах, например, от отсека I до отсека VIII для Rollei и от отсека с 50 по 104 для Hasselblad.
Начиная с 1930-х годов фильтры также производились по системе размеров, известной как серийное крепление. Сами фильтры представляли собой круглые кусочки стекла (а иногда и других материалов) без резьбы. Очень ранние фильтры не имели ободков вокруг стекла, но в более распространенных фильтрах более позднего производства стекло было установлено в металлические ободки. Для установки фильтров на камеру фильтр помещался между двумя кольцами; установочное кольцо либо ввинчено в резьбу объектива, либо надето на корпус объектива, а стопорное кольцо ввинчивается в монтажное кольцо, чтобы удерживать фильтр на месте. Обозначения серий обычно записываются римскими цифрами от I до IX, хотя есть некоторые размеры, написанные иначе, например Серия 4.5 и Серия 5.5. Фильтры большинства серийных размеров уже устарели, производство было прекращено к концу 1970-х годов. Однако Series 9 стала стандартом киноиндустрии, и фильтры Series 9 до сих пор производятся и продаются, особенно для профессиональной киноиндустрии. [16]
Поскольку передняя линза этого объектива перемещается при зумировании, вам необходимо прикрепить фильтр Canon PROTECT, который продается отдельно, для обеспечения достаточной пыле- и водонепроницаемости.
Без фильтра объектив не защищен от пыли и воды.
Поскольку передняя линза этого объектива перемещается при фокусировке (масштабировании), вам необходимо прикрепить фильтр Canon PROTECT, который продается отдельно, для обеспечения достаточной пыле- и водонепроницаемости.
Без фильтра объектив не является пыле- и водонепроницаемым.
Поскольку передняя линза этого объектива перемещается при фокусировке, вам необходимо установить фильтр Canon PROTECT, который продается отдельно, для обеспечения достаточной пыле- и водонепроницаемости.
Без фильтра объектив не защищен от пыли и воды.
