[科普中国]-滤光器玻璃

简介

滤光器是指对特定波长的光(可见光，不可见光)具有选择性吸收(或透过)性能的制品。电影滤光器是电影摄影、影片洗印，电影设备方面的重要器材之一。电影滤光器为摄影工作者、洗印工作者提供了表现现实生活和对画面进行艺术处理的手段。

电影滤光器按材料可分三大类。一是玻璃滤光器，这类滤光器是用玻璃制成的，表面加工成很光滑的光学平面，它具有耐光照、耐热、耐潮湿和颜色稳定等优点，应用较广。二是明胶滤光器，它是把有机染料加入明胶溶液干燥而成，也可以把明胶片夹在两块无色透明的光学平板玻璃中使用。三是溶液滤光器，是在玻璃液槽中加入有色溶液而成，它只有在特殊场合使用。

在滤光器玻璃光谱特性参量中，长波通和短波通是两个基本的特征量。光谱特性是通过热处理工艺控制或离子添加（电离法加色）形成的。经电离上色的玻璃随时间、温度和热过程而更加稳定。中心波长不受光学制剂蜕化的影响，所以电离有色玻璃全程都是稳定的。另外，如果要消除应力双折射，则电离的彩色玻璃应进行退火处理。

滤光器玻璃的透射光谱随长时间和空气暴露易发生改变，因此，设计应具有安全裕度。此外，玻璃导热性能差，温度骤变后不会立即平衡，大的温度梯度可导致在较冷区域的应力增大而引起滤光器玻璃破裂，因此不宜置于恶劣环境下；滤光器玻璃通常要经过回火处理，以提高其热量的传导，但由此会引起严重的应力双折射并在非均匀加热时恶化。

对于长波铜滤光器，当温度升高时，滤光器透射曲线的通带边缘通常会以0.02nm/K（UV）~0.3nm/K（NIR）的速率向红区移动，并在一定温度变化范围呈线性漂移。滤光器玻璃多含荧光材料，如果所使用的滤光片大于一个，需要按顺序来优化组合。例如，长波通滤光器趋于发出截止区的红色荧光，如果在明亮的背景中检测微弱辐射，则影响明显1。

有色光学玻璃滤光器无论是电影摄影或是一般摄影，在题材确定后，构图、角度(透视)和光线是非常重要的关键，而滤光器是能改变光线成分的器材。自然界中一切物体(包括人)的色调及影象都是由于光的照射结果而产生的，它反射光谱中的那一波长范围，就表现出那一种颜色。物体的反射光波通过摄影机的光学镜头最终在感光膜上引起反应，由于胶片的感光膜对各种光波的感色性能不同，应用滤光器可改变光的成分，所以滤光器就成为改变景物的色调浓度、明暗反差和制造某种气氛的摄影艺术的工具。

滤光器的选择和使用是电影摄影的艺术和技巧问题。且不从摄影艺术角度来谈滤光器的应用，只是从有色光学玻璃滤光器所以能改变景物色调浓度、明暗反差及制造某种气氛的作用来作简单介绍。

有色光学玻璃滤光器主要是用于黑白片电影摄影。常用的有吸紫外、蓝、绿、黄绿、黄、橙、红和中性灰色调的8种类型。

玻璃渐变滤光器玻璃渐变滤光器是一种色调由深到浅再过渡到无色、并具有一定光谱特性的滤光器。它是作为拍摄彩色影片时补偿及饱和某种色调用的滤光器。渐变滤光器不仅能够变换被摄体的局一部色调，而且还能够变换大自然景物的色调、气氛、季节等，达到烘托主题、谊染色彩、增加气氛等艺术效果。

玻璃渐变滤光器是把有色光学玻璃与其膨胀系数接近的无色光学玻璃经热压敷工艺和特殊冷加工而制成。

紫、蓝、绿玻璃渐变滤光器是采用SiOa-PbO-K2O系统的基础玻璃组成，引入氧化钻、氧化铜、氧化锰、氧化铬等着色剂，配制成各种紫、蓝、绿色调的有色光学玻璃(黄、橙、红和中性灰玻璃组成同前文中有色光学玻璃滤光器的玻璃组成)。

在拍摄彩色影片时，摄影师可根据野外自然景色的实际景象和题材表现的气氛及艺术处理的需要而选择所需的滤光器。譬如遇到晴空不蓝，则可选择适当的蓝色渐变滤光器饱和天空的蓝色调而不改变其它景物的色调，拍摄结果便可获得晴朗的蓝天，甚至阴天也可以应用蓝色渐变滤光器使其灰白的天空染变成蓝色天空。如果影片需要拍摄蔚蓝色大海的景色，照说应跑到大连去拍(由于我国海岸线漫长，海水的色调受其地理位置和深度的影响而有所不同，大连海滨的水是普蓝色，青岛海滨的水是蓝绿色，而上海附近的海水却是土黄色)，但应用海青色渐变滤光器就可以在青岛或上海附近的淀山湖拍摄，同样可获得蔚蓝色海洋的效果。同例，应用绿色渐变滤光器可以把秋天枯黄的田野染变成初春嫩绿色的田野。反之，黄色渐变滤光器也能把春天的景色染变成秋天的景色。橙色及红色渐变滤光器可以表现美丽的早霞。灰色渐变滤光器能制造夜晚景色等等。渐变滤光器在彩色电影摄影中的应用越来越重要，它大大地丰富了电影的彩色及艺术气氛，又能避免受气候和地理环境影响，从而缩短了拍摄周期，并获得后期洗印校色所不能得到的效果。它为我国彩色电影打翻身仗起了一定的作用2。

色温校正滤光器如果用不同的照明光源照射同一物体，这物体在我们肉眼中所反映的颜色就不一样。同样，彩色胶片在拍摄电影时用不同的照明光源拍摄出来的颜色也不同。因此，彩色胶片在拍摄电影时对被摄体的照射光源有所规定，也就是规定它们的色温。如果不使用规定的色温，那末所要的颜色就不能很好还原，形成颜色失真。

彩色胶片一般分日光型和灯光型两种，日光型适用于在日光照射下拍摄，色温为5400K左右。灯光型适用于在3200K左右的灯光照明下拍摄。如果灯光型的彩色胶片要在日光下拍摄外景，就要用色温校正滤光器把日光的色温下降到3200K左右，以适应灯光型胶片的感色性能，反之就要提高色温3。