Den meisten werden als Graufilter die Glasfilter bekannt sein. Die gibt es als Absporptionsfilter aus Grauglas oder als aufgedampfte Schicht.
Die Durchlaßkurve der Massenfilter ist aber leicht wellig, kalibrierte Filter sind wegen des Meßaufwands teuer (Transmission in Abhängigkeit von der Wellenlänge).
Die Aufdampfschichten sind im Durchlaß weitgehend wellenlängenlinear.
Variable Filter gibt es in drei Bauarten:
Lineare - Verschiebung eines Glaskeils oder einer geätzten Metallfolie (Kammblende).
Drehfilter als "aufgewickelter" bedampfter Graukeil. (Einen schöner großer Drehkeil ist im alten Zeiss Elko II verbaut). Drehbare geätzte Kammblende.
Polarisationsfilter - Abschwächung durch Drehung eines der Filter. Das "Grau" hat meist einen Blaustich. Es müssen linear polarisierende Filter sein, keine zirkularen.
Gut verwendbar sind hierfür alte Polaroid-Sonnenbrillen. Reicht die Abschwächung nicht aus, nimmt man 3 (oder 4) Gläser und dreht das Mittlere.
Die schärfste Lichtauslöschung zeigen Polarisationsprismen (Glan-Thompson), der Querschnitt ist aber klein.
Filterangaben
Üblich sind %Transmission, %Absorption (deren Ergänzung zu 100) und die Extinktion E (auch optische Dichte D genannt).
Die Extinktion ist der dekadische Logarithmus von 100% / %Transmission und sehr bequem verwendbar (wie das Dezibel dB in Elektronik oder Akustik).
Vorsicht! - Im Englischen heißt die Extinktion E nämlich Absorbance A, ist also leicht mit der Absorption zu verwechseln.
Beispiel: 10% Transmission = E 1,000, 1% = E 2,000, 0,1% = E 3,000, 50% = E 0,301, 20% = E 0,699, 2,5% = E 1,602.
Die Werte eines Filtersatzes braucht man nur zu addieren. Will man wissen, wieviel hinten rauskommt, muß man delogarithmieren:
10 hoch E, dann den Kehrwert, x 100 gibt die Durchlässigkeit in %.
Die Herstellerangaben kann man glauben oder man mißt nach. Der Kurzschlußstrom einer Si-Fotozelle ist linear abhängig von der Beleuchtungsstärke. Um deren Spektralkurve zu umgehen, verwendet man eine quasi monochromatische LED als Lichtquelle (aber keine weiße!).
Filter werden heiß - Energie wird absorbiert. Eventuell ist ein Kühlluftstrom erforderlich (Diaprojektor!).
Große Filter von Hochleistungsscheinwerfern werden gegen Zerspringen aus Glasstreifen zusammengesetzt.
Wellenlängen-unabhängige Abschwächer
sind durch geometrische Aufteilung des Leuchtfeldes möglich und leicht berechenbar - sie müssen aber abseits von Bildebenen liegen.
Gegen Beugungseffekte dürfen die Abmessungen nicht in die Gegend der Wellenlänge kommen. Kritisch wird das aber nur unterhalb des mittleren Infrarot, das Licht wird zusätzlkich polarisiert (dort Anwendung: Draht-Polarisator). Im Sichtbaren bis ins UV gibt es keine derartigen Probleme (Ronchigitter-Test).
Fest:
Im Sichtbaren sind folgende Teile verwendbar: Lochbleche (Rasierer-Scherblatt, Lautsprecher-Abdeckungen von Taschenradios, Fernseh-Lochmasken...).
Draht-Siebe, Metall-Fliegengitter, Ziergitter - KEIN Streckmetall wegen der winkelabhängigen Durchlässigkeit.
Bei Prüfsieben liegen die Extinktionen wegen des Verhältnisses Drahtstärke zu Maschenweite nah beieinander, man braucht also kein großes Sortiment.
Die Siebe müssen gegen Verziehen in einen Blechrahmen geklebt oder gelötet werden.
Feste Spalte, Lochblenden.
Bei Spektrometer-Herstellern gibt es oft einen ganzen Satz von Extinktionsfiltern (Absorbance Test Kit) zu kaufen. Das sind immer gefaßte Lochbleche, aber nicht billig.
Zum Prüfen der Linearität von IR-Spektrometern (2µ - 60µ Wellenlänge) wurden schnell rotierende auswechselbare Sektorblenden definierter Breite in den Probenraum gestellt. Bei 13 Hz Meßfrequenz für den Thermoelement-Empfänger war die Drehzahl ohne Einfluß.
Verstellbar:
Verstellbare Spalte (1 oder 2 Dimensionen), Irisblenden.
Beim Zeiss Elko-II-Photometer war eine windmühlenartige, genau verstellbare Sektorblende als Meßblende verwendet.
"Kalibrierung"
Die Abschwächung ergibt sich genau aus dem Flächenverhältnis des undurchsichtigen zum durchsichtigen Teil.
Man kann sie in einem Spektrometer messen - oder ohne dieses - das Verhältnis mit einem Meßokular ermitteln (auch für Spalte, Loch- oder Irisblenden).
Durch Stapeln mehrerer Filter können durch Addition der Extinktion viele Werte realisiert werden. Bei Verwendung von Siebnetzen sollte deren Ausrichtung verkantet sein (wegen des stark bewegungsabhängigen Moire-Effekts). Bei Lochblechen gibt es kaum Probleme.
Solche Filter können also zum sicheren Testen von Glasfiltern verwendet werden.
Ergänzungen oder Korrekturen ausdrücklich erwünscht - Werner
Danke, Werner!
Als Ergänzung die Links zu den Katalogen von Schott und Hoya, in denen auch die Kurven der Graufilter zu finden sind (ND - neutral density bzw NG - neutral grau). Man kann dort sehr schön die Welligkeit sehen:
http://www.schott.com/advanced_optics/german/download/schott-optical-filter-glass-properties-2013-eng.pdf
http://www.hoyaoptics.com/pdf/ColorFilterGlass.pdf
Gruss,
Stefan
und wer sich seine graufilter in der foto-ecke besorgt bekommt nochmal ander angaben um die ohren gehaun ;D
hoya gibt z.b. den verlängerungsfaktor an
ein ND8 lässt allso nur 1/8 des lichts durch
schneider kreuznach gibt die blendenstufen an
ein 103ND lässt nur 1/2^3 = 1/8 des lichts durch
da hilft wirklich nur genau nachlesen
Hallo,
Zitatund wer sich seine graufilter in der foto-ecke besorgt bekommt nochmal ander angaben um die ohren gehaun
Entschuldigung, aber muss man dieses Kauderwelsch eigentlich verstehen? Ich dachte, wir hätten uns darauf verständigt, dass die Sprache dieses Forums deutsch sei. Ich lass mich aber gerne eines Anderen belehren.
Detlef