มีฟิลเตอร์ทางกายภาพขาวดำหรือไม่?


30

ฉันสงสัยว่ามีฟิลเตอร์ทางกายภาพที่จะอนุญาตให้กล้องสร้างภาพขาวดำโดยไม่ต้องใช้เอฟเฟกต์ / การกรองของซอฟต์แวร์หรือไม่?


4
คุณได้รับคำตอบที่แท้จริงจากเรื่องนี้ แต่ฉันสงสัยว่าคุณกำลังพยายามแก้ไขปัญหาอะไรอยู่ที่นี่
Philip Kendall

4
ไม่ตัวกรอง IR ไม่ "เปลี่ยน" สี พวกมันผ่านช่วงคลื่นที่ต่างกัน
Carl Witthoft

1
หากคุณกำลังพูดถึงกล้องดิจิตอลคุณจะไม่สามารถสร้างภาพใด ๆโดยไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์ การวาดเส้นที่ชัดเจนระหว่างการตีความข้อมูลจากเซ็นเซอร์เพื่อสร้างภาพและการใช้ "เอฟเฟ็กต์" ซึ่งในหลายกรณีเป็นการตีความที่แตกต่างกันของข้อมูลเดียวกัน ดังนั้นคุณจะต้องพูดถึงความหมายที่นี่
Caleb

3
คุณสามารถค้นหาฟิลเตอร์ monochromatic ที่ผ่านแสงเพียงหนึ่งสีเท่านั้นดังนั้นรูปภาพของคุณจะเป็น "ดำและแดง" หรือ "ดำและเขียว" แต่นั่นคือสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดที่คุณจะได้รับ
JPhi1618

3
มีวิธีที่ง่ายมากในการทำสิ่งนี้ให้สำเร็จ: ใช้ฟิล์มขาว - ดำ
thanby

คำตอบ:


19

เลขที่

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างฟิลเตอร์ทางกายภาพที่สามารถ "ลดความอิ่มตัว" ของแสงที่เข้ามา

วิธีเดียวที่จะทำให้สิ่งนี้บรรลุผลสำเร็จโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการผลิตคือที่ระดับฟิล์ม / เซ็นเซอร์


2
ฉันคิดว่ามันเป็นไปได้ในทางทฤษฎีโดยใช้ตัวแยกลำแสงและตัวกรอง monochromatic ปรับสีของพิกเซลถังขยะของเซ็นเซอร์กล้อง ...
Hao Ye

2
@ HaoYe คุณไม่สามารถลบองค์ประกอบความถี่ของแสงดังนั้นคุณไม่สามารถทำให้มันขาวดำ
Brandon Dube

2
แน่นอนว่าคุณไม่สามารถสร้างตัวกรองออปติคัลที่จะส่งผ่านความส่องสว่างเท่านั้นไม่ว่าจะมีความถี่เท่าใด
Lightcraft ดิจิทัล

5
@ HaoYe: พิจารณาตัวอย่าง: แสงสีเดียวสีเขียวสดใส ตัวกรองของคุณจะต้องแปลงให้เป็นแสงสีขาวดังนั้นเซ็นเซอร์ตรวจจับระดับที่เท่ากันของสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน (เท่ากับหลังจากคำนึงถึงความไวของพวกเขา) การแนะนำความถี่ใหม่เป็นไปไม่ได้ด้วยออปติกแบบดั้งเดิม AFAIK มันอาจเป็นไปได้ในทางทฤษฎีกับผลกระทบควอนตัมเช่นการดูดซับแสงเปล่งแสงใหม่ แต่อาจไม่ได้ในขณะที่รักษาทิศทางของโฟตอน (โฟตอนมีพลังงานและโมเมนตัมที่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ... )
ปีเตอร์ Cordes

3
สิ่งที่คุณอธิบายมีเกือบจะว่าเครื่องขยายแสงในเวลากลางคืนทำงานอย่างไร แต่ไม่ใช่ "ตัวกรอง" นั่นคือองค์ประกอบเดียวแบบส่งผ่าน
Lightcraft ดิจิทัล

30

ให้อภัยฉันในขณะที่ฉันเลื่อนลอยเล็กน้อย "สี" ที่เราเข้าใจว่าไม่ใช่สมบัติของสิ่งใดในเอกภพ มันเป็นสิ่งที่สร้างขึ้นโดยระบบการมองเห็นของเรา - ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนในสายตาและสมองของเรา มันมีประโยชน์สำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่น "อย่ากินผลเบอร์รี่พิษ", "ดูเสือตัวนั้นในหญ้า" และอีกไม่นาน "หยุดรถของเราที่สี่แยก"

ความรู้สึกนี้มีพื้นฐานอยู่บนบางสิ่งซึ่งเป็นสมบัติที่แท้จริงของวัตถุในจักรวาล: วัสดุที่แตกต่างกระจายสะท้อนและดูดซับความยาวคลื่นที่แตกต่างของแสงในรูปแบบต่างๆ ดวงตาของเรามีตัวรับที่ไวต่อความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและระบบการมองเห็นแปลสิ่งที่เราเรียกว่าสี

สีสามารถคิดในหลายวิธีที่แตกต่างกัน วิธีหนึ่งที่เป็นประโยชน์ในสถานการณ์นี้คือการแยกมันออกเป็นchromaticityและความส่องสว่าง - ความส่องสว่างนั้นโดยทั่วไปคือ "ความสว่าง" และ chromaticity คือ ... สิ่งอื่น ๆ สี - สี (สีแดง, สีส้ม, สีเหลือง, สีเขียว, สีน้ำเงิน ... ) และความอิ่มตัวหรือสีสัน การแบ่งแนวคิดของสีด้วยวิธีนี้ทำงานได้ดีกับแบบจำลองทางจิตของเรา - แต่จริงๆแล้วไม่สามารถแปลกลับไปเป็นจักรวาลทางกายภาพได้ทันที

ฟิลเตอร์ที่ทำให้ขาวดำจะต้องกรองความเข้มแสงและผ่านความส่องสว่างเท่านั้นเพราะนั่นคือภาพถ่าย "ขาวดำ" โดยทั่วไปคือ - บันทึกความสว่างโดยไม่ต้อง "สีอื่น ๆ " .

แต่ฉันไม่รู้วิธีการทำเช่นนั้น แน่นอนว่ามันเป็นไปไม่ได้สำหรับบางสิ่งที่คล้ายกับชนิดของตัวกรองที่เราใช้ตามปกติ ผู้ที่เพิ่งปิดกั้นทั้งความยาวคลื่นบางอย่าง (ในกรณีของฟิลเตอร์สีหรือ UV หรือฟิลเตอร์อินฟราเรด) หรือโดยทั่วไปทุกความยาวคลื่นในระดับเล็ก ๆ (ในกรณีของฟิลเตอร์ที่เป็นกลางความหนาแน่น) "ฟิลเตอร์" ซึ่งเปลี่ยนเป็นขาวดำจะต้องแปลงความยาวคลื่นในทางใดทางหนึ่ง (เนื่องจากแสงที่ไม่มีความยาวคลื่นคือ ... ความมืด) แทนที่จะกรองมัน สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับmetamaterial แบบไม่เชิงเส้นบางชนิดและไม่มีสิ่งใดที่ฉันสามารถอธิบายได้ด้วยความรู้ระดับมัธยมฟิสิกส์ของฉัน และมันจะต้องแปลงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันทั้งหมดให้เป็นความยาวคลื่นเดียวกันหรืออื่น ๆ กระจายพวกเขาแบบสุ่มดังนั้นผลลัพธ์จะเป็นแสงสีขาว ดูเหมือนว่ามันอาจเป็นเรื่องผิดปกติ ฉันรู้สึกปลอดภัยที่จะพูดว่าแม้ว่ามันจะเป็นไปได้ผลลัพธ์ก็จะไม่ใช่สิ่งที่คุณสามารถต่อกับกล้องและพกพาไปไหนมาไหนได้

ในทางกลับกันเราสามารถบันทึกความสว่างได้อย่างแน่นอน นั่นคือสิ่งที่ฟิล์มขาวดำทำและที่จริงแล้วสิ่งที่ช่างภาพดิจิทัลทำเช่นกัน โดยปกติแล้วมันเป็นเพียงการวัดความสว่าง แต่กล้องดิจิตอลในปัจจุบันใช้ฟิลเตอร์เพื่อบันทึกความสว่างเฉพาะในช่วงความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงวัดสีฟ้าสีเขียวและสีแดงแยกต่างหาก (สิ่งนี้ตรงกับการมองเห็นของมนุษย์ดังนั้นเราจึงสามารถรวมภาพนั้นกลับมาทำเป็นภาพสีเต็มรูปแบบได้) หากคุณมีกล้องหนึ่งในไม่กี่ตัวที่ไม่มีฟิลเตอร์เหล่านี้ (เช่น Leica M Monochrom) คุณจะได้สีดำและ ภาพสีขาว

แน่นอนวิธีการอื่นคือการกรองทุกอย่างยกเว้นความยาวคลื่นเฉพาะ คุณสามารถดูนี้ในคำตอบที่เจอร์รี่โลงศพที่นี่หรือในนี้คำถามอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับไฟโซเดียมไอเกือบเดียว นั่นคือสีดำและสีเดียวมากกว่าสีขาวดำ แต่อาจใกล้เคียงกับที่คุณต้องการ แน่นอนว่าการตัดออกค่อนข้างมากแสงและข้อเสียอื่น ๆ ก็คือว่ามันยังตัดออกระดับความสว่างจากสีอื่น ๆ - ดังนั้นคุณจะเพียงแค่เห็นความแปรปรวนในสีเขียว (หรือสิ่งที่สีที่เลือก) และความแตกต่างของสีในอื่น ๆ สีจะไม่ลงทะเบียนเลย


Mattdm ... นักปรัชญา: o)
Rafael

ฟิลเตอร์สีไม่ได้ปิดกั้นทุกอย่างยกเว้นสีของฟิลเตอร์ สเปคตรัมที่มองเห็นได้ทั้งหมดได้ผ่านฟิลเตอร์สีทั้งสามตัว เป็นเพียงสีที่ใกล้เคียงกับสีของตัวกรองแต่ละตัวมากขึ้นบ่อยขึ้น สีแดงเล็กน้อยจะผ่านตัวกรองสีเขียวและในทางกลับกัน สีเขียวบางส่วนผ่านตัวกรองสีน้ำเงินและในทางกลับกัน แม้แต่สีน้ำเงินและแดงจำนวนเล็กน้อยก็สามารถผ่านฟิลเตอร์สีอื่น ๆ ได้ นั่นคือวิธีการทำงานของวิสัยทัศน์ของมนุษย์นั่นคือวิธีที่ฟิล์มสีทำงานและนั่นคือวิธีการทำงานของกล้องดิจิตอล
Michael C

ทุกคนที่ใช้ฟิลเตอร์สีด้านหน้าฟิล์มขาวดำเข้าใจเรื่องนี้อย่างหยั่งรู้ ตัวกรองสีแดงไม่ปิดกั้นแสงทั้งหมดยกเว้นสีแดง มันให้สีอื่น ๆ น้อยลงผ่านดังนั้นในสิ่งที่เกิดขึ้นจากภาพถ่ายที่เป็นสีอื่นนั้นมีสีเทาเข้มกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุสีแดงที่มีความสว่างเดียวกันในฉาก
Michael C

แน่นอนว่า; เรารับรู้แสงสีเหลืองบริสุทธิ์ที่มีความยาวคลื่นเพราะมันเปิดใช้งานกรวย "สีแดง" และ "สีเขียว" และบันทึกเพราะมันผ่านทั้งฟิลเตอร์สีแดงและสีเขียว แต่ฉันคิดว่าการทำให้เข้าใจง่ายเพียงพอแล้วสำหรับคำอธิบายที่นี่ ไม่ส่งผลกระทบต่อจุดพื้นฐานเกี่ยวกับตัวกรอง "ขาวดำ" อย่างแน่นอน
mattdm

16

สีทั้งหมดเป็นผลมาจากการประมวลผลซอฟต์แวร์ เพียงสิ่งเซ็นเซอร์ไม่ว่าจะเป็นภาพยนตร์หรือเซมิคอนดักเตอร์สามารถทำได้คือการเปลี่ยนแปลงของรัฐในการตอบสนองโฟตอนที่เข้ามา ใช่กล้องดิจิตอลมีฟิลเตอร์สี แต่สิ่งที่ทำก็คือจำกัดความยาวคลื่นที่ส่งผ่านไปยังพิกเซลตรวจจับ เอาต์พุตของแต่ละพิกเซลเป็นเพียงอิเล็กตรอนกลุ่มหนึ่งซึ่งจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าซึ่งจะถูกวัดและรายงานเป็นตัวเลขดิจิทัล
วิธีที่คุณเลือกตีความตัวเลขเหล่านั้นขึ้นอยู่กับคุณทั้งหมด ตัวอย่างคู่:

โหลดไฟล์ RAW ลงในเครื่องมือทางคณิตศาสตร์เช่น R หรือ MATLAB และคุณสามารถสร้างภาพขาวดำตามค่าตัวเลขในอาร์เรย์

โหลดไฟล์ RGB ในทำนองเดียวกัน มันประกอบด้วย (โดยทั่วไป) ของสามอาร์เรย์ที่มีขนาดเท่ากันซึ่งถูกแท็กเป็นเลเยอร์ "R, G, B" คุณสามารถสร้างภาพขาวดำของแต่ละภาพหรือกำหนดสีใดและสีที่คุณต้องการให้กับแต่ละชั้นก่อนที่จะรวมกันเป็นภาพสี

อีกสิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจคือคำถามดั้งเดิมของคุณมีข้อผิดพลาด: ไม่ว่าจะผ่านการประมวลผลข้อมูลดิจิตอลหรือการใช้สารเคมีสำหรับผู้พัฒนาและสีเทียบกับกระดาษพิมพ์ขาวดำกล้องและเซนเซอร์ของมันไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับสี มันเป็นวิธีที่คุณประมวลผลข้อมูล (ดิจิตอลหรืออนาล็อก)


12

คุณไม่สามารถเพิ่มฟิลเตอร์ฟิสิคัลได้ แต่คุณสามารถลบฟิลเตอร์ฟิสิคัลเพื่อแปลงกล้องดิจิตอลเป็นกล้องโมโนโครมอย่างเคร่งครัด

เซ็นเซอร์ที่แท้จริงของกล้อง DSLR ทุกรุ่นไม่ได้รู้สีอะไรเลย - แต่ละพิกเซลจะบันทึกความสว่างทั้งหมดในทุกช่วงคลื่นที่ไวต่อแสง วิธีที่แนะนำสีคือการเพิ่มตัวกรองไบเออร์ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของกระจกสีที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละพิกเซล: ตอนนี้บางพิกเซลสามารถเห็นสีน้ำเงิน, อื่น ๆ เท่านั้นที่เป็นสีแดงและที่เหลือสามารถเห็นสีเขียว

ด้วยการลบตัวกรองไบเออร์กล้องของคุณจะกลับไปเป็นโมโนโครมเหมือนที่บางคนทำได้จริง :

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


นอกจากนี้ยังมีกล้องขาวดำในตลาด
Hagen von Eitzen

ฉันแค่รู้เกี่ยวกับLeica M Monochromeซึ่งค่อนข้างแพงสำหรับฉันเป็นการส่วนตัวเศร้า
Josef

6

เลขที่

กล้องสีแต่ละชนิดมีวัสดุที่อ่อนไหวสามประเภท ได้แก่ พิกเซลในกล้องดิจิตอลเลเยอร์พิกเซลในเซ็นเซอร์ Foveon ชั้นในฟิล์มสี รูปภาพเป็นขาวดำหมายความว่าทุกประเภทนั้นจะตอบสนองด้วย chromaticity ที่คงที่กับแสงตกกระทบใด ๆ และเป็นไปไม่ได้เพราะมันถูกออกแบบมาเพื่อสร้างสีที่แตกต่างกัน


กึ่งจริง แต่ทำให้เข้าใจผิด คุณสามารถแก้ไขเพื่ออ่าน "... ได้รับการออกแบบเพื่อสร้างการตอบสนองต่อสีที่แตกต่าง"
Carl Witthoft

@ carl-witthoft: คุณหมายถึงว่าเป็นไปได้ที่จะตีความว่าเป็น "แต่ละชั้นผลิต chromaticity ของตัวเอง"?
Euri Pinhollow

แต่ละเลเยอร์จะบันทึกโฟตอนจำนวนหนึ่งซึ่งความยาวคลื่นช่วยให้พวกเขาผ่านตัวกรองสีได้ (และอยู่ในช่วงการตรวจจับของพิกเซลแน่นอน) ผู้ใช้สามารถกำหนดสีใดก็ได้ให้กับเลเยอร์นั้นตามที่เขาต้องการ
Carl Witthoft

@ carl-witthoft: ไม่ตอบคำถามของฉัน ฉันไม่สามารถเข้าใจแนวคิดที่อยู่เบื้องหลัง "ออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อ chromaticities ที่แตกต่างกัน"
Euri Pinhollow

1
ดีใช่ - en.wikipedia.org/wiki/Chromaticity คุณไม่สามารถรับ chromaticity จากฟิลเตอร์สีเดียว สิ่งที่แต่ละฟิลเตอร์สีทำคือรวมอินพุตสเปกตรัมในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดโดยมีการส่งผ่านที่แตกต่างกันไปตามแบนด์วิดท์นั้น วิธีที่คุณแมปไปยังแกนของแผนที่ CIE นั้นขึ้นอยู่กับผู้ใช้
Carl Witthoft

6

มันเป็นไปได้ในทางทฤษฎี แต่ไม่ใช่ในทางปฏิบัติโดยทั่วไป

ในการทำเช่นนั้นคุณต้องมีตัวกรองแบนด์พาสที่ค่อนข้างแคบซึ่ง จำกัด แสงที่ผ่านไปยังจุดที่มีเพียงสีเดียวของ (ปกติ) สามสีที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์จะได้รับผลกระทบ (อย่างน้อยถึงระดับที่มองเห็นได้) ผลกระทบต่อภาพที่คุณถ่าย)

ฟิลเตอร์แถบแคบนั้นถูกสร้างขึ้นและใช้งานเป็นประจำ - ตัวอย่างเช่นมันถูกใช้เป็นประจำในการแบ่งคลื่นมัลติเพล็กซ์ซึ่งใช้ในการส่งสัญญาณหลายสัญญาณผ่านใยแก้วนำแสงพร้อมกัน ในตอนท้ายของการส่งสัญญาณคุณต้องรับสัญญาณจำนวนหนึ่งเข้ารหัสแต่ละสัญญาณเป็นสีเดียวของแสงและผสมแสงเข้าด้วยกันก่อนส่งสัญญาณ

ในตอนท้ายของการรับคุณจะเปิดไฟนั้นผ่านตัวกรองแคบ ๆ ผ่านจำนวนเดียวกันเพื่อให้คุณสามารถสร้างกระแสข้อมูลเดิมได้

สำหรับสาเหตุที่ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง: สองเหตุผล ประการแรกตัวกรองดังกล่าวมีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีราคาแพง ประการที่สอง (อาจสำคัญกว่าสำหรับวัตถุประสงค์ในการถ่ายภาพ) เมื่อคุณได้รับแถบแคบที่ผ่านไปแล้วโดยทั่วไปคุณจะได้รับการลดทอนจำนวนพอสมควรในแถบ Pass กล่าวคือพร้อมกับกำจัดแสงที่คุณไม่ต้องการคุณมักจะสูญเสียแสงที่คุณต้องการ

สำหรับกล้องทั่วไปคุณกำลังใช้เซ็นเซอร์เพียงสามสีซึ่งกระจายอยู่ในสเปกตรัมอย่างกว้างขวาง โดยปกติแล้วคุณต้องการรักษาแสงสีเขียวไว้เพราะ 1) นั่นคือช่วงที่สายตาของคนทั่วไปไวที่สุดและ 2) ในเซ็นเซอร์ทั่วไปคุณมีเซ็นเซอร์สีเขียวสองเท่าของบ่อสีแดงหรือสีน้ำเงิน

นักดาราศาสตร์ยังใช้ฟิลเตอร์กรองความถี่แบบพาส - ดค่อนข้าง จำกัด อยู่เป็นประจำ ในการระบุอย่างชัดเจนเนบิวลาเปล่งแสงชนิดหนึ่งเปล่งแสงออกมาเนื่องจากออกซิเจนซึ่งแตกตัวเป็นไอออนแบบไตรภาคี (aka "อ็อกซิเจน III") แสงที่ปล่อยออกมานั้นอยู่ที่ 496nm และ 501nm ซึ่งทั้งคู่ค่อนข้างใกล้กับช่วงกลางของสีเขียว:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ดังนั้นถ้าเราแทรกฟิลเตอร์เพื่อส่งผ่านเฉพาะความยาวคลื่นของแสงและหยุดทุกอย่างอื่นเราจะได้รูปภาพที่ใกล้เคียงกับโมโนโครมล้วนๆโดยไม่คำนึงถึงกล้อง / เซ็นเซอร์ / ฟิล์มที่ใช้รับแสง ตัวกรองดังกล่าวสามารถใช้งานได้ง่าย (Googling for oxygen-III filterจะเปิดตัวเลือกมากมาย) ตัวอย่างเช่นต่อไปนี้เป็นกราฟการตอบสนองสำหรับหนึ่งในตัวกรองเหล่านี้:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ตัวกรองนี้เป็นตัวกรองไฮโดรเจน - เบตา แต่มีตัวกรองออกซิเจน-III ที่มีวงดนตรีแคบ ๆ ในทำนองเดียวกัน แถบกรองความถี่ที่กว้างขึ้นเล็กน้อย (ยังมักเรียกว่า "วงแคบ") คือ "ปรับ" เพื่ออนุญาตการปล่อยก๊าซไฮโดรเจน - เบตา (486 นาโนเมตร) และการปล่อยออกซิเจน-III (496 และ 501 นาโนเมตร) อย่างไรก็ตามอันนี้จะกรองการปล่อยส่วนใหญ่ที่ 496 nm และโดยพื้นฐานแล้วทั้งหมดที่ 501 nm แม้ว่าดวงตาของคนส่วนใหญ่ทั้งสามสีจะคล้ายกันมาก (gree ลึกพร้อมกับสีฟ้า)

อย่างไรก็ตามตัวกรองเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาโดยทั่วไปเพื่อใช้กับกล้องโทรทรรศน์ไม่ใช่กล้อง โดยทั่วไปจะมีขนาด (เช่น 2 นิ้ว) ที่ใช้สำหรับชิ้นส่วนของกล้องโทรทรรศน์ พวกเขายังปิดกั้นแสงที่มองเห็นได้จำนวนมากดังนั้นโดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะแนะนำให้ใช้กับกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่เท่านั้น - อย่างน้อย 8 หรือ 10 นิ้วเป็นขั้นต่ำปกติสำหรับพวกเขาที่จะใช้งานได้มาก

แม้ว่าสมมติว่าคุณสามารถติดตั้งตัวกรองและสามารถอยู่กับปริมาณแสงที่ถูกส่งคุณจะถูกทิ้งให้อยู่กับปัญหาเดียว: แม้ว่ารูปภาพของคุณจะเป็นสีขาวดำเกือบทั้งหมดยกเว้นว่าคุณได้ทำการประมวลผลล่วงหน้าแล้ว ไม่แสดงเป็นเฉดสีเทาก็จะปรากฏเป็นสีเขียว

ฉันสามารถเห็นปัญหาขั้นสุดท้ายสำหรับการใช้ตัวกรองเหล่านี้: สิ่งที่คุณอาจได้รับอาจจะไม่ได้ผลดีสำหรับการถ่ายภาพเกือบทุกประเภท ฟิล์มขาวดำช่วงแรกมีช่วงความไวค่อนข้างกว้าง แต่ได้รับผลกระทบที่รุนแรงที่สุดจากแสงสีน้ำเงินและมีเพียงแสงสีแดงอ่อน ๆ

ต่อมาไฟล์ขาวดำ ("ฟิล์ม panchromatic") ได้รับการปรับให้มีความไวในช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นซึ่งตรงกับการมองเห็นปกติมากขึ้น นี่เป็นการปรับปรุงที่เพียงพอที่จะแทนที่ฟิล์มออโธโธรมาติติกอย่างรวดเร็วสำหรับการถ่ายภาพทั่วไป

ในกรณีนี้คุณจะได้รับการตรวจพบมากช่วงแคบของแสงที่ฟิล์ม orthochromatic แม้ว่า - ไปยังจุดที่คุณอาจจะไม่สามารถที่จะได้รับผลที่มีการใช้มากสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปมากที่สุด

ในอีกทางหนึ่งยังมีอีกสองสามด้านที่ใช้ตัวกรองแบบแคบเช่นนี้ในบางกรณี ตัวอย่างเช่นเนื่องจากเลนส์จะต้องโฟกัสที่ความยาวคลื่นของแสงเพียงหนึ่งเดียวความผิดเพี้ยนของสีจึงไม่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้สามารถปรับปรุงความละเอียด (แม้ว่าการปรับปรุงที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับความผิดปกติของสีที่เลนส์ต้องเริ่มต้นด้วย)


เห็นได้ชัดว่านักดาราศาสตร์ทำสิ่งนี้ก่อน
wizzwizz4

@ wizzwizz4: นักดาราศาสตร์ที่จริงจังส่วนใหญ่เริ่มจากกล้องที่สร้างขึ้นมาเอง (เช่นที่มีตัวปรับความเย็นสำหรับเซ็นเซอร์เพื่อลดเสียงรบกวน) นักดาราศาสตร์ทั่วไปบางคนถ่ายรูปด้วยกล้องที่ไม่ได้ทำการดัดแปลง และใช่บางคนที่อยู่ในระหว่างการปรับเปลี่ยนกล้องปกติ
Jerry Coffin

กล้องดาราศาสตร์ระบายความร้อนจำนวนมาก (กล้องเฉพาะสำหรับการใช้งานที่เชื่อมต่อกับแล็ปท็อปไม่ใช่หน่วยที่บรรจุด้วยตัวเอง) เป็นภาพขาวดำ - เช่นเดียวกับกล้องวิดีโอดาราศาสตร์บางชนิด การใช้เซ็นเซอร์ขาวดำเพิ่มความไวสำหรับการถ่ายภาพความสว่าง (เนื่องจากแต่ละพิกเซลได้รับช่วงความยาวคลื่นเต็มรูปแบบ) และช่วยให้ความละเอียดของสีสูงขึ้นเมื่อรวมภาพหลาย ๆ ภาพผ่านตัวกรอง R, G, B หรือตัวกรองแบบแคบที่แตกต่างกัน
JerryTheC

เหตุผลปกติในการปรับเปลี่ยน DSLR สำหรับการใช้งานทางดาราศาสตร์ก็คือฟิลเตอร์บล็อกอินฟราเรดที่ติดตั้งในตัวนั้นจะสกัดกั้นอัลฟ่าไฮโดรเจนสีแดงเข้ม 80% ซึ่งเป็นส่วนแดงของภาพเนบิวลาที่ปล่อยออกมา การเปลี่ยนฟิลเตอร์ด้วยแสงผ่าน h-alpha จะเพิ่มความไวต่อสิ่งนี้อย่างมาก แต่ให้ภาพสีแดงเป็นภาพปกติซึ่งสามารถชดเชยด้วยความสมดุลของสีที่กำหนดเองหรือใช้ฟิลเตอร์ด้านหน้าเลนส์ที่เหมาะสม
JerryTheC

เพื่อขยายแนวคิด: กรองออกจากวงดนตรีที่แคบในหลายขนานแล้วบีบบังคับให้พวกเขาทั้งหมดลงความยาวคลื่นเอาท์พุทเดียวกันโดยทั้ง flourescence หรือ heterodyning ....
rackandboneman

3

ไม่ใช่ตัวกรอง - ไม่สามารถถอดออกได้และไม่สามารถย้อนกลับได้อย่างแน่นอน - แต่กล้องดิจิทัลใด ๆ สามารถแปลงเป็นสีขาวเทาได้โดยการคัดกรองฟิลเตอร์สีออกจากเซ็นเซอร์และประมวลผลภาพ RAW หากไม่มีตัวกรองสีเซ็นเซอร์จะรวบรวมข้อมูลความสว่างเท่านั้น กล้องจะประมวลผลพิกเซลต่อไปราวกับว่าเมทริกซ์ฟิลเตอร์สียังอยู่ที่นั่นดังนั้นคุณต้องจับภาพ RAW และประมวลผลด้วยตัวคุณเอง ไม่เคยลองด้วยตัวเอง แต่ฉันได้ยินมาเมื่อ CVS (เชนร้านขายยาของสหรัฐอเมริกา) เริ่มขายกล้องดิจิทัลที่ใช้แล้วส่งคืน

กระทู้ที่มีตัวอย่าง: http://photo.net/digital-camera-forum/00CM0R

เพิ่มเติมเกี่ยวกับเมทริกซ์ตัวกรองสี: https://en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter

หวังว่านี่จะช่วยได้!


2

ในกล้องแสงที่ตกกระทบจะถูกกรองเป็นสามพิกัดของ RGB spectra จากนั้นถ่ายโดยใช้ปฏิกิริยาทางเคมี (กล้องฟิล์ม), CCD หรือ CMOS ชิป (กล้องดิจิตอล)

วิธีเดียวที่คุณจะปิดการใช้งานกล้องถ่ายภาพสีคือการใช้ฟิล์มโมโนโครมหรือถอดหน้ากากกรองออกจากชิพ CMOS ขั้นตอนนี้จะฆ่ากล้องของคุณ 999 999 ครั้ง 1,000,000 ครั้ง

เมื่อคุณตั้งค่ากล้องของคุณให้ถ่ายภาพแบบโมโนโครมกล้องจะ "ข้าม" การกรองและผลรวมสัญญาณจากทั้ง 3 ช่อง ในการประมวลผลภายหลังโปรแกรมจะคำนวณค่าเฉลี่ยจากช่องสัญญาณ

หากคุณต้องการถ่ายภาพ IR คุณต้องมีออพติคอลที่ใช้งานร่วมกับ IR และอุปกรณ์ตรวจจับความไว IR ได้ คุณจะได้รับชิปใหม่และเซ็นเซอร์ AF ที่ปรับแต่งแล้ว


0

ไม่คุณต้องเข้าใจว่าไม่มีสิ่งใดเช่นความยาวคลื่นของแสงสีขาวดังนั้นจึงไม่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ตัวกรองดังกล่าวจะสามารถใช้งานได้

หากคุณไม่ชอบฟิสิกส์ลองนึกถึงตัวอย่างที่มีเหตุผล: แสงสีขาวเป็นชุดที่กว้างขึ้นซึ่งรวมถึงแสงสีอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นชุดย่อย ดังนั้นคำถามของคุณฟังดูมีประสิทธิภาพ

Is there a filter that can extract fruits from apples?

อีกครั้งคำตอบคือไม่


ฉันขอแนะนำ: มีตัวกรองที่สามารถแยกผลไม้จากแอปเปิ้ลส้มและเชอร์รี่ได้หรือไม่? หรือคล้ายกัน
mattdm

1
คุณสามารถแยก "น้ำผลไม้รวม" ทั่วไปจากแอปเปิ้ลส้มและเชอร์รี่ได้ :) :)
rackandboneman

0

ฉันจะต่อต้านเมล็ดข้าวและพูดว่าใช่เราทำได้ ...ถ้าคุณขยายความหมายของ "ฟิลเตอร์ฟิสิคัล" ดังนี้:

ฟิลเตอร์เป็นกล้องแอคทีฟที่แสดงเอาท์พุทเป็นขาวดำบนจอแสดงผลของตัวเอง (โดยไม่ต้องใช้ฟิลเตอร์สีในเซ็นเซอร์ทำให้ซอฟต์แวร์ไม่พึงปรารถนา

กล้องของคุณจะถ่ายภาพหน้าจอของตัวกรองโดยคิดว่าเป็นโลกแห่งความจริง และมันก็เป็นขาวดำ :-)

ถ้านั่นฟังดูอุกอาจพิจารณาว่าในปี 2011 ภาพยนตร์โอลีฟถูกรายงานว่าเป็นภาพยนตร์เรื่องแรกที่ถูกถ่ายทำบนสมาร์ทโฟนอย่างสมบูรณ์ แต่พวกเขาได้โบเก้ที่ยอดเยี่ยมและความลึกของทุ่งหญ้าได้อย่างไร? ด้วยการถ่ายภาพที่ฉายบนกระจกกราวด์ด้วยเลนส์ Canon L Series ขนาด 24-70 มม. $ 800! โกง?



ฉันเห็นด้วยกับคุณฉันไม่เข้าใจว่าตัวกรองเพิ่มสีได้อย่างไร (ตัวกรองไบเออร์) และทำไมไม่ควรมีตัวกรองตรงกันข้ามที่ถูกต้องในการลบออก
MeV

1
@Mev: ดูคำตอบของฉัน อาร์เรย์ตัวกรองของไบเออร์ไม่เพิ่มสี มันกำจัดทุกอย่างยกเว้นความกว้างของคลื่นในรูปแบบซึ่งทำให้สามารถสร้างข้อมูลสีแบบเต็มในลักษณะที่ตรงกับระบบการมองเห็นของมนุษย์ เนื่องจากเราแสดงผลลัพธ์ต่อมนุษย์สิ่งนี้ได้ผล
mattdm

และสำหรับคำตอบนี้เอง: ฉันไม่คิดว่ามันมีความหมายหรือเป็นประโยชน์ในการขยายความหมายของ "ฟิลเตอร์ฟิสิคัล" ด้วยวิธีนี้
mattdm

ฟิลเตอร์สีอย่าลบทุกสิ่งยกเว้นสีของฟิลเตอร์ สเปคตรัมที่มองเห็นได้ทั้งหมดได้ผ่านฟิลเตอร์สีทั้งสามตัว เป็นเพียงสีที่ใกล้เคียงกับสีของตัวกรองแต่ละตัวมากขึ้นบ่อยขึ้น สีแดงเล็กน้อยจะผ่านตัวกรองสีเขียวและในทางกลับกัน สีเขียวบางส่วนผ่านตัวกรองสีน้ำเงินและในทางกลับกัน แม้แต่สีน้ำเงินและแดงจำนวนเล็กน้อยก็สามารถผ่านฟิลเตอร์สีอื่น ๆ ได้ นั่นคือวิธีการทำงานของวิสัยทัศน์ของมนุษย์นั่นคือวิธีที่ฟิล์มสีทำงานและนั่นคือวิธีที่กล้องดิจิทัลทำงาน
Michael C
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.