光學(xué)濾光片術(shù)語及參數(shù)解釋
光學(xué)濾光片是光學(xué)元件的一種,其主要功能是篩選出所需波段,吸收或反射其他不需要的波段。光學(xué)濾光片在光學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,例如攝影、顯微鏡、激光等,下面我們將對光學(xué)濾光片的一些常見術(shù)語和參數(shù)進(jìn)行簡單的解釋,方便各位學(xué)習(xí)參考。
光學(xué)濾光片常用術(shù)語以及解釋
中心波長(CWL):濾光片的中心波長為峰值透過率一半所在波長,適用于長/短波濾光片,但是對于帶通濾光片而已,它在峰值一半處擁有兩個(gè)波長,因此取這二者波長的中點(diǎn)作為中心波長,該波段也常常作為此濾光片的主峰波段。
峰值透光率(TP):即該濾光片光譜峰值最大值所在的透過比例,比例為100%時(shí),濾光片對光的透過為無阻擋。
帶寬(FWHM):也叫半峰全寬,不叫半帶寬,F(xiàn)WHM 描述帶通濾光片將傳輸?shù)念l譜帶寬,表示為峰值透過率一半處的波段范圍,如:一款帶通濾光片的峰值透過率為90%,那么它的一半為45%處的兩個(gè)波長,兩個(gè)波長的差值就是該濾光片的帶寬,帶寬值越小,代表濾光片對光的選擇性越強(qiáng),在實(shí)際應(yīng)用上精度也會(huì)越高。
截止深度:濾光片對光的有效截止比率,表示截止區(qū)對陽光的有效阻止性能(實(shí)際也等同于透過率),一般要實(shí)現(xiàn)透光率為零是非常困難的,只能讓改值趨近于0。當(dāng)透過率低于10%則表現(xiàn)為截止,截止率表示為10%,1%,0.1%...
光密度(OD):作為濾光片對光阻隔性能的一個(gè)計(jì)算數(shù)值,表示為濾光片材料的遮光能力,該值由截止深度計(jì)算得出,同樣也可以作為表達(dá)截止深度的數(shù)值。計(jì)算公式為OD=-log(T),T即為透過率,低于10%則表現(xiàn)截止,將10%代入得出結(jié)果等于1,即OD1=0.1=10%透過率,以此類推OD2=0.01=1%。
截止范圍,即濾光片對于光譜某段光譜的有效控制范圍,一般在濾光片的規(guī)格參數(shù)內(nèi)會(huì)提前劃定最小波段和最大波段作為該元件的有效截止范圍,截止范圍的選擇可能與濾光片的基材和加工手段有關(guān)。
斜率,表示光譜中從高截止帶到高透射帶的陡峭程度,比如高透射波長的百分比。例如,當(dāng)描述一個(gè)斜率為1%的500nm長波通濾光片時(shí),這意味著從截止點(diǎn)開始,濾光片的透射率在即500nm(峰值波長)波長范圍內(nèi)1%的范圍(即5nm區(qū)間)從低透射率迅速增加到高透射率。
db值,常用于中性密度濾光片,也叫衰減片、ND濾光片、ND濾鏡,由于對光的不同波長都是等效衰減,所以一般只看db值,db值(常用D表示)計(jì)算公式與透過率有關(guān),為D = -10 * log10(T),當(dāng)透過率T=0.001即0.1%我們代入公式中,得出D = -10 * log10(0.001),得出D ≈ -10 * (-3),也就是D = 30 dB,因此在實(shí)際的應(yīng)用中我們可以通過db值確定濾光片對光的衰減能力。
相關(guān)應(yīng)用
攝影:在攝影中,ND濾鏡常用于減弱光線強(qiáng)度,延長曝光時(shí)間,或在明亮環(huán)境下使用大光圈進(jìn)行拍攝。
顯微鏡:在顯微鏡觀察中,ND濾鏡常用于減弱光線強(qiáng)度,保護(hù)細(xì)胞免受光損傷。
激光:在激光應(yīng)用中,ND濾鏡常用于減弱激光強(qiáng)度,防止眼睛或其他器件受到損傷。
起始波長是用于表示在長波通濾光片中透射率增加至50%波長的術(shù)語
截止波長是用于表示在短波通濾光片中透射率降低至50%波長的術(shù)語。