一文簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)彩色濾光片
彩色濾光片(Color filter)是一種表現(xiàn)顏色的光學(xué)濾光片?;旧?,凡是能夠篩選出色彩光的濾光片都可以被稱(chēng)為彩色濾光片。它能夠精確選擇通過(guò)的范圍波段的可見(jiàn)光波,而阻止(包括反射和吸收)其他不需要通過(guò)的波段。
我們都知道,人眼可接受看到的色光為400-700nm波段的可見(jiàn)光,超過(guò)這個(gè)范圍的光為人眼所接收不到。彩色濾光片就是利用這一特性,通過(guò)在基片制作過(guò)程中加入著色劑,使得制作出來(lái)的鏡片具備某個(gè)顏色的篩選功能;或者通過(guò)在透明基片上鍍上一層只允許通過(guò)某個(gè)色光范圍的光學(xué)膜,來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色的篩選。
一、定義與工作原理
彩色濾光片是一種能夠精確選擇欲通過(guò)的小范圍波段光波,而阻止其他不希望通過(guò)的波段的光學(xué)元件。其工作原理基于光學(xué)吸收譜和材料的顏色選擇性。當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)彩色濾光片時(shí),濾光片中的內(nèi)部著色劑或膜層會(huì)吸收或反射特定波長(zhǎng)的光線(xiàn),而只允許特定波長(zhǎng)的光線(xiàn)透過(guò)。這樣,彩色濾光片就能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的選擇和過(guò)濾。
二、材料與分類(lèi)
彩色濾光片通常通過(guò)加入著色劑或鍍制光學(xué)薄膜來(lái)制成。常見(jiàn)的彩色濾光片如有色玻璃、帶通濾光片、短波通濾光片(或截止濾光片)和長(zhǎng)波通濾光片。
有色玻璃:通過(guò)加入著色劑(如金屬氧化物、金屬化合物等能有效吸收特定波長(zhǎng)光的物質(zhì))制成,實(shí)現(xiàn)顏色過(guò)濾的效果。
帶通濾光片:通過(guò)鍍上一定光譜特性的光學(xué)膜層,實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定波段色光的篩選。
短波通濾光片(或截止濾光片):以650nm短波通濾光片為例,這種濾光片允許650nm以下的所有色光通過(guò)。然而,由于人眼的顏色感知機(jī)制,即使多種色光通過(guò)濾光片,我們觀察到的也可能是單一顏色或特定色調(diào)。
長(zhǎng)波通濾光片:與短波通濾光片相反,它允許比某一特定波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光通過(guò),而反射或吸收更短波長(zhǎng)的光。
三、特性與應(yīng)用
攝影色調(diào)和對(duì)比度:彩色濾光片可以調(diào)整光波長(zhǎng)周?chē){(diào)和對(duì)比度,使鏡頭捕捉到的場(chǎng)景色調(diào)與人眼感受到的相似,并獲得特定的藝術(shù)效果。
彩色化顯示:在液晶平面顯示器中,彩色濾光片負(fù)責(zé)供給顯示器顏色。它由RGB三色區(qū)域(紅、綠、藍(lán)三原色)組成,光線(xiàn)透過(guò)這些區(qū)域后形成有顏色的畫(huà)面。
科學(xué)攝影與機(jī)器視覺(jué):在科學(xué)攝影和機(jī)器視覺(jué)中,彩色濾光片用于過(guò)濾特定波長(zhǎng)的光,從而產(chǎn)生特定的視覺(jué)效果或滿(mǎn)足特定的檢測(cè)需求。例如,在生物醫(yī)學(xué)成像中,使用特定波長(zhǎng)的濾光片可以增強(qiáng)特定組織或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)性。