光強衰減：濾光片的dB值

在濾光片的使用，我們一般會看到一些帶符號的dB值，尤其在ND濾光片中，我們也叫中性密度濾光片、光學衰減片或ND鏡，這類濾光片具有對入射光束能量進行衰減，由于這種光衰減作用是非選擇性的，也就是對不同波長光線都是等效衰減的，所以會被標記上負多少的衰減值，這種衰減光強的主要特點就是不改變光譜能量分布。

dB值是怎么計算出來的？

dB值（分貝值）在中性密度濾光片中用于表示光強的相對衰減量，它與透過率（T）之間存在直接的數(shù)學關(guān)系。

首先，我們需要了解透過率（T）與光密度（OD）之間的關(guān)系。光密度（OD）是一個無量綱的數(shù)值，它描述了濾光片對光的衰減能力。光密度（OD）與透過率（T）之間的關(guān)系可以用以下公式表示：OD = -log10(T)或者T = 10^(-OD)，其中，T是透過率（一個介于0和1之間的小數(shù)），OD是光密度。

dB值與透過率的關(guān)系

在光學中，dB（分貝）通常用于表示光強的相對變化或衰減量，dB值與透過率之間的關(guān)系是基于功率比的對數(shù)表示的，對于中性密度濾光片來說，我們通常關(guān)心的是光強的衰減，但dB的概念實際上是基于功率的，在光學中，當光強與功率成正比時，我們可以近似地將dB值用于描述光強的衰減。dB值與其透過率（T）成反比關(guān)系。透過率越低，dB值越高，表示濾光片對光的衰減能力越強。

在這種情況下，dB值（通常用D表示）與透過率（T）之間的關(guān)系可以用以下公式表示：D = -10 * log10(T)

注意這里與光密度（OD）的公式相似，但多了一個系數(shù)-10。這是因為dB是一個以10為底的對數(shù)單位，用于描述功率或強度的相對變化。

假設(shè)，一塊中性密度濾光片的標記為“-30dB”時，它意味著該濾光片具有非常高的光衰減能力。具體來說，這個標記通常對應(yīng)于濾光片的可見光透過率為0.1%（或0.001）。這意味著通過該濾光片后，只有原始光強的0.1%能夠透過。

計算示例：

假設(shè)我們有一個中性密度濾光片，其透過率為0.1%（即T=0.001）。要計算這個濾光片的dB值，我們可以使用上面的公式：

D = -10 * log10(0.001)

D ≈ -10 * (-3)

D = 30 dB

因此，這個濾光片的dB值為30。

通過上面的計算，我們可知中性密度濾光片的dB值是通過其透過率計算得出的，它表示了濾光片對光強的衰減能力。dB值越高，濾光片對光的衰減能力越強。在實際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)具體需求選擇合適dB值的中性密度濾光片來控制光強。