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Filter

Filter können die Eigenschaften des Lichts, das auf ein Objektiv trifft, extrem verändern. Somit können Filter für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden wie z.B. für die Ausfilterung von bestimmten Wellenlängen, für Polarisierungen oder zum Schutz.

Filter werden entsprechend ihrer spektralen Durchlässigkeit definiert. Die meisten Filter, die in der Bildverarbeitung eingesetzt werden, haben ähnliche Kurven wie hier gezeigt.

Diese Grafik zeigt die Spektralkurven für gelbe und rote Filter.

Kurzpassfilter

Kurzpassfilter wurden mit einer scharfen Kante an der Grenzwellenlänge zwischen 615 nm und 850 nm entwickelt. Breitbandige Antireflexionsbeschichtungen vermeiden störende Reflexe. Kurzpassfilter eignen sich besonders für Fluoreszenz- oder Wellenlängenseperationsanwendungen.

Kurzpassfilter

Langpassfilter

Langpassfilter wurden mit einer scharfen Kante an der Grenzwellenlänge zwischen 400 nm und 820 nm entwickelt. Eine breitbandige Antireflexionsbeschichtung verhindert auch hier störende Reflexe. Langpassfilter sind ideal für Fluoreszenz- oder Wellenseperationsanwendungen und sind auch im Set mit Kurzpassfiltern erhältlich.

Langpassfilter

Graufilter

Graufilter verringern die Transmission des Lichts gleichmäßig über das gesamte sichtbare Spektrum. Das Ergebnis ist eine Lichtreduktion ohne Einfluss auf Farben und Kontrast. Besonders bei Durchlichtanwendungen kann es zu Überstrahlungen kommen, die nicht mehr allein durch Schließen der Objektivblende oder Einstellung der Kamera verhindert werden können. Hier kann die Lichtintensität zusätzlich durch Graufilter reduziert werden.

Durchlicht ohne (links) und mit (rechts) Graufilter.

Tageslichtsperrfilter

Tageslichtsperrfilter verhindern, dass sichtbares Licht auf den Sensor der Kamera fällt. Das Bild wird nur von dem IR-Anteil des Spektrums erzeugt, für den der Sensor empfindlich ist. Um vom Umgebungslicht unabhängig zu sein, z.B. wenn dieses sich stark verändert, kann für eine Applikation eine IR-Beleuchtung eingesetzt werden. Das schwankende sichtbare Umgebungslicht wird mit einem Tageslichtsperrfilter ausgeblendet – die Applikation läuft stabiler.

Tageslichtsperrfilter

UV-Sperrfilter und IR-Sperrfilter

UV-Sperrfilter sind Langpassfilter, die den ultravioletten Wellenlängenbereich sperren und den sichtbaren Teil des Lichts durchlassen. In Bildverarbeitungsapplikationen werden sie vor das Objektiv einer Kamera gesetzt, um den Sensor vor UV-Licht abzuschirmen, wenn eine kamerainterne Schutzvorrichtung fehlt. Außerdem eignen sich UV-Sperrfilter auch sehr gut als Frontlinsenschutz.

IR-Sperrfilter sind Kurzpassfilter, die Infrarotstrahlung sperren und den sichtbaren Teil des Lichts passieren lassen. Sie werden typischerweise für Farbkameras verwendet, um die Empfindlichkeit des menschlichen Auges nachzubilden, das gegenüber IR unempfindlich ist. Farben sollten so dargestellt werden, wie das menschliche Auge sie sieht.

UV-Sperrfilter und IR-Sperrfilter

UV/IR-Sperrfilter

UV/IR-Sperrfilter sind eine Kombination aus UV-Sperrfilter und IR-Sperrfilter. Sie bestehen aus absorbierendem Glas, das ultraviolettes Licht sperrt. Das Filterglas ist mit einer dünnen Folienschicht versehen, die Infrarotstrahlen reflektiert. Solche Filter werden auch als Tageslichtdurchlassfilter bezeichnet. Sie werden z.B. bei starker Sonneneinstrahlung oder bei Verwendung bestimmter Kunstlichtquellen eingesetzt, um den Bildeindruck der Kamera dem des Menschen anzugleichen.

UV/IR-Sperrfilter

Farbfilter

Farbfilter in den verschiedensten Tönungen kommen zum Einsatz, wenn bestimmte Wellenlängenbereiche des Lichts gesperrt werden sollen. In der Bildverarbeitung werden diese Filter vor dem Objektiv einer Kamera angebracht, um den Bildkontrast zu erhöhen. Die Auswahl des richtigen Filters ist abhängig von der Farbe des Objekts und der Art und/oder Farbe der Beleuchtung.

Da sie die spektrale Zusammensetzung des durchgelassenen Lichts beeinflussen, eignen sie sich normalerweise nicht für die Verwendung mit Farbkameras. Wird ein Farbfilter mit einer Monochromkamera verwendet, erscheinen Objekte in der Farbe des Filters hell, Objekte in der Komplementärfarbe dunkel.

Farbfilter