Neutraldichtefilter - Neutral-density filter

Demonstration der Wirkung eines Neutralfilters. Beachten Sie, dass das Foto für den Blick durch den Filter belichtet wurde und somit der Rest der Szene überbelichtet ist. Wenn die Belichtung stattdessen für den ungefilterten Hintergrund eingestellt worden wäre, würde er richtig belichtet erscheinen, während die Sicht durch den Filter dunkel wäre.

Satz ND-Filter.

In der Fotografie und Optik ist ein Neutraldichtefilter oder ND-Filter ein Filter , der die Intensität aller Wellenlängen oder Farben des Lichts gleichermaßen reduziert oder modifiziert , ohne dass sich der Farbton der Farbwiedergabe ändert . Es kann ein farbloser (klarer) oder grauer Filter sein und wird mit der Wratten-Nummer 96 bezeichnet. Der Zweck eines standardmäßigen fotografischen Neutralfilters besteht darin, die in das Objektiv eintretende Lichtmenge zu reduzieren. Auf diese Weise kann der Fotograf Kombinationen aus Blende , Belichtungszeit und Sensorempfindlichkeit auswählen , die ansonsten überbelichtete Bilder erzeugen würden. Dies geschieht, um Effekte wie eine geringere Schärfentiefe oder Bewegungsunschärfe eines Motivs in einem breiteren Spektrum von Situationen und atmosphärischen Bedingungen zu erzielen .

Zum Beispiel könnte man einen Wasserfall mit einer langen Verschlusszeit fotografieren , um einen bewussten Bewegungsunschärfe- Effekt zu erzeugen . Der Fotograf könnte feststellen, dass eine Verschlusszeit von zehn Sekunden erforderlich ist, um den gewünschten Effekt zu erzielen. An einem sehr hellen Tag könnte es so viel Licht geben, dass selbst bei minimaler Filmgeschwindigkeit und minimaler Blende die Verschlusszeit von zehn Sekunden zu viel Licht hereinlässt und das Foto überbelichtet wird. In dieser Situation entspricht das Anwenden eines geeigneten Neutraldichtefilters dem Abblenden einer oder mehrerer zusätzlicher Blenden , was eine längere Verschlusszeit und den gewünschten Bewegungsunschärfeeffekt ermöglicht.

Mechanismus

Für einen ND-Filter mit optischer Dichte d kann der Anteil der durch den Filter übertragenen optischen Leistung berechnet werden als

${\displaystyle {\text{fraktionale Transmission}}\äquiv {\frac {I}{I_{0}}}=10^{-d},}$

wobei I die Intensität nach dem Filter und I ₀ die einfallende Intensität ist.

Verwendet

Vergleich von zwei Bildern, die das Ergebnis der Verwendung eines ND-Filters in einer Landschaft zeigen. Der erste verwendet nur einen Polarisator und der zweite einen Polarisator und einen 1000-fachen ND-Filter (ND3.0), wodurch die zweite Aufnahme viel länger belichtet und jede Bewegung geglättet wurde.

Die Verwendung eines ND-Filters ermöglicht dem Fotografen eine größere Blende zu verwenden, die an oder unter der Beugungsgrenze liegt , die je nach Größe des sensorischen Mediums (Film oder digital) variiert und bei vielen Kameras zwischen f /8 und f / liegt. 11, wobei kleinere sensorische mittlere Größen größere Öffnungen benötigen und größere, die kleinere Öffnungen verwenden können. ND-Filter können auch verwendet werden, um die Schärfentiefe eines Bildes zu reduzieren (indem eine größere Blendenöffnung ermöglicht wird), was sonst aufgrund einer maximalen Verschlusszeit nicht möglich ist.

Anstatt die Blende zu reduzieren, um das Licht zu begrenzen, kann der Fotograf einen ND-Filter hinzufügen, um das Licht zu begrenzen, und dann die Verschlusszeit entsprechend der gewünschten Bewegung (z Blende für maximale Schärfe oder große Blende für geringe Schärfentiefe (Motiv scharf und Hintergrund unscharf)). Mit einer Digitalkamera kann der Fotograf das Bild sofort sehen und den besten ND-Filter für die aufzunehmende Szene auswählen, indem er zuerst die beste Blende für die gewünschte maximale Schärfe kennt. Die Verschlusszeit wird ausgewählt, indem die gewünschte Unschärfe aus der Bewegung des Motivs ermittelt wird. Die Kamera würde im manuellen Modus darauf eingestellt und dann die Gesamtbelichtung dunkler eingestellt, indem entweder die Blende oder die Verschlusszeit angepasst werden, wobei die Anzahl der Stopps notiert wird, die erforderlich sind, um die Belichtung auf den gewünschten Wert zu bringen. Dieser Offset wäre dann die Anzahl der Stopps, die im ND-Filter für diese Szene benötigt werden.

Neutraldichtefilter werden häufig verwendet, um Bewegungsunschärfeeffekte mit langen Verschlusszeiten zu erzielen

Beispiele für diese Verwendung sind:

• Unscharfe Wasserbewegungen (zB Wasserfälle, Flüsse, Ozeane).
• Verringerung der Schärfentiefe bei sehr hellem Licht (zB Tageslicht).
• Bei Verwendung eines Blitzes an einer Kamera mit Schlitzverschluss ist die Belichtungszeit auf die maximale Geschwindigkeit (oft bestenfalls 1/250 Sekunde) begrenzt, mit der der gesamte Film oder Sensor in einem Moment belichtet wird. Ohne ND-Filter kann dies dazu führen, dass f /8 oder höher verwendet werden muss.
• Verwenden Sie eine größere Blende, um unter der Beugungsgrenze zu bleiben .
• Verringern Sie die Sichtbarkeit von sich bewegenden Objekten.
• Fügen Sie den Motiven Bewegungsunschärfe hinzu.
• Erweiterte Zeitbelichtungen .

Neutralfilter werden verwendet, um die Belichtung mit katadioptrischen Objektiven zu steuern , da die Verwendung einer herkömmlichen Irisblende das Verhältnis der zentralen Obstruktion in diesen Systemen erhöht, was zu einer schlechten Leistung führt.

ND - Filter finden Anwendungen in mehreren hochpräzisen Laser- Experimente , da die Leistung eines Lasers nicht ohne Änderung anderer Eigenschaften des Lasers eingestellt werden kann Licht (zB Kollimation des Strahls). Darüber hinaus haben die meisten Laser eine minimale Leistungseinstellung, mit der sie betrieben werden können. Um die gewünschte Lichtdämpfung zu erreichen, können ein oder mehrere Neutralfilter im Strahlengang angeordnet werden.

Große Teleskope können dazu führen, dass Mond und Planeten zu hell werden und den Kontrast verlieren. Ein Neutraldichtefilter kann den Kontrast erhöhen und die Helligkeit verringern, wodurch diese Objekte besser sichtbar sind.

Sorten

Ein abgestufter ND-Filter ist ähnlich, außer dass die Intensität über die Oberfläche des Filters variiert. Dies ist nützlich, wenn ein Bereich des Bildes hell ist und der Rest nicht, wie bei einem Sonnenuntergangsbild.

Der Übergangsbereich bzw. die Kante ist in verschiedenen Variationen (weich, hart, Abschwächer) erhältlich. Am gebräuchlichsten ist eine weiche Kante und bietet einen glatten Übergang von der ND-Seite zur klaren Seite. Hard-Edge-Filter haben einen scharfen Übergang von ND zu klar, und die Dämpfungsflanke ändert sich allmählich über den größten Teil des Filters, sodass der Übergang weniger auffällig ist.

Eine andere Art der ND-Filterkonfiguration ist das ND-Filterrad . Es besteht aus zwei perforierten Glasscheiben, die um die Perforation auf der Vorderseite jeder Scheibe herum eine zunehmend dichtere Beschichtung aufweisen. Wenn die beiden Scheiben gegeneinander gegeneinander gedreht werden, gehen sie allmählich und gleichmäßig von 100 % Transmission auf 0 % Transmission über. Diese werden bei den oben erwähnten katadioptrischen Teleskopen und in jedem System verwendet, das mit 100% seiner Öffnung arbeiten muss (normalerweise weil das System mit seiner maximalen Winkelauflösung arbeiten muss ).

In der Praxis sind ND-Filter nicht perfekt, da sie nicht die Intensität aller Wellenlängen gleichermaßen reduzieren. Dies kann manchmal zu Farbstichen in aufgenommenen Bildern führen, insbesondere bei kostengünstigen Filtern. Noch wichtiger ist, dass die meisten ND-Filter nur über den sichtbaren Bereich des Spektrums spezifiziert sind und nicht proportional alle Wellenlängen der ultravioletten oder infraroten Strahlung blockieren . Dies kann gefährlich sein, wenn Sie ND-Filter verwenden, um Quellen (wie die Sonne oder weißglühendes Metall oder Glas) zu betrachten, die intensive unsichtbare Strahlung aussenden, da das Auge beschädigt werden kann, obwohl die Quelle durch den Filter nicht hell aussieht . Zur sicheren Betrachtung solcher Quellen müssen spezielle Filter verwendet werden.

Aus einem Stück Schweißerglas lässt sich eine preiswerte, selbstgemachte Alternative zu professionellen ND-Filtern herstellen. Je nach Güte des Schweißerglases kann dies die Wirkung eines 10-Stufen-Filters haben.

Variabler Neutraldichtefilter

Der Hauptnachteil von Neutraldichtefiltern besteht darin, dass unterschiedliche Situationen eine Reihe unterschiedlicher Filter erfordern können. Dies kann ein teures Unterfangen werden, insbesondere wenn Schraubenfilter mit unterschiedlichen Linsenfiltergrößen verwendet werden, was das Mitführen eines Satzes für jeden Durchmesser der getragenen Linse erfordern würde (obwohl kostengünstige Step-up-Ringe diese Anforderung eliminieren können). Um diesem Problem zu begegnen, haben einige Hersteller variable ND-Filter entwickelt. Diese können funktionieren, indem zwei Polarisationsfilter zusammen platziert werden, von denen sich mindestens einer drehen kann. Der hintere Polarisationsfilter schneidet Licht in einer Ebene ab. Wenn das vordere Element gedreht wird, schneidet es eine zunehmende Menge des verbleibenden Lichts ab, je näher der vordere Filter senkrecht zum hinteren Filter steht. Durch diese Technik kann die Lichtmenge, die den Sensor erreicht, mit nahezu unendlicher Kontrolle variiert werden.

Der Vorteil dieses Ansatzes besteht in reduziertem Volumen und geringeren Kosten, aber ein Nachteil ist ein Verlust an Bildqualität, der sowohl durch die gemeinsame Verwendung von zwei Elementen als auch durch das Kombinieren von zwei Polarisationsfiltern verursacht wird.

Extreme ND-Filter

Um ätherisch aussehende Landschaften und Meereslandschaften mit extrem verschwommenem Wasser oder anderen Bewegungen zu erstellen, ist möglicherweise die Verwendung mehrerer gestapelter ND-Filter erforderlich. Dies hatte, wie im Fall von variablen NDs, den Effekt, die Bildqualität zu reduzieren. Um dem entgegenzuwirken, haben einige Hersteller hochwertige extreme ND-Filter produziert. Normalerweise werden diese mit einer Verkleinerung von 10 Stufen bewertet, was selbst bei relativ hellen Lichtverhältnissen sehr lange Verschlusszeiten ermöglicht.

ND-Filterbewertungen

In der Fotografie werden ND-Filter anhand ihrer optischen Dichte oder entsprechend ihrer Blendenreduzierung quantifiziert . In der Mikroskopie wird manchmal der Transmissionswert verwendet. In der Astronomie wird manchmal die fraktionale Transmission verwendet (Finsternis).

• Hinweis: Hoya, B+W, Cokin verwenden Code ND2 oder ND2x usw.; Lee, Tiffen verwenden den Code 0.3ND usw.; Leica verwendet Code 1×, 4×, 8× usw.
• Hinweis: ND 3,8 ist der richtige Wert für die solare CCD-Belichtung ohne das Risiko einer elektronischen Beschädigung.
• Hinweis: ND 5.0 ​​ist das Minimum für die direkte Sonnenbeobachtung mit dem Auge ohne Schädigung der Netzhaut. Für den jeweils verwendeten Filter muss eine weitere Überprüfung durchgeführt werden, indem am Spektrogramm überprüft wird, dass auch UV und IR mit dem gleichen Wert abgeschwächt werden.

Siehe auch

• Graduierter Neutraldichtefilter

Verweise

3.

https://www.bestbuyingguide.in/2020/10/what-is-nd-filter-why-should-use-one-7.html?m=1

Externe Links

• Berechnungstabelle für Neutraldichtefilter
• Neutraldichtefilter und abgestufte ND-Filter
• Neutraldichtefilter: Was sind sie und wann werden sie verwendet?
• Häufig gestellte Fragen zum Neutraldichtefilter im Digital Grin Photography Forum