Универсальные светофильтры
Ультрафиолетовый светофильтр UV (0) - один из самых распостраненных и часто применяемых. Основная функция ультрафиолетового фильтра - не пропускать к плёнке невидимое глазом ультрафиолетовое излучение (с длиной волны короче 370-390 нм). Наибольшая длина поглощаемого фильтром ультрафиолетового излучения иногда указывется в маркировке - фильтры с маркировкой "L35", "L37", "L39" или "L41" не пропускают к плёнке ультрафиолетовое излучение с длиной волны 350, 370, 390 и 410 нм соответственно. Безусловно, далеко не всё излучение ультрафиолетовой части солнечного света доходит до поверхности Земли. Самое коротковолновое ультрафиолетовое излучение (длина волны 290-300нм и короче), называемое "жестким ультрафиолетом", практически полностью задерживается окружающим Землю слоем озона, а мягкое ультрафиолетовое излучение, имеющие длину волны 300-400нм, задерживается в разной степени атмосферной дымкой, плотность которой (а следовательно - и способность поглощать ультрафиолет) сильно зависит и от места съемки, и от погоды, и от времени суток. Например, при съёмке в средней полосе утром и вечером можно не беспокоиться о каком-то отрицательном влиянии на изображение - ультрафиолетовые лучи полностью задерживаются атмосферной дымкой, и практически не достигают поверхности Земли. Днём, когда Солнце в зените, количество доходящих до объекта съёмки ультрафиолетовых лучей уже достигает уровня, при котором их влияние становится очевидным, а при съёмке высоко в горах или на морском берегу уровень ультрафиолетового излучения уже настолько велик, так что, если не применять мер защиты от ультрафиолетового излучения, изображение может быть значительно ухудшено. Ультрафиолетовая часть спектра света в фотографии используется в ряде случаев специальной технической фотосъёмки. Для этого нужны специальные объективы, оптические элементы которых изготовлены из прозрачного для УФ-лучей стекла. В обычной фотографии ультрафиолетовые лучи не только не используются, но и являются вредными - большинство фотографических объективов не рассчитано для точной фокусировки изображения, создаваемого ультрафиолетовыми лучами. Соответственно - это изображение, как правило, будет нерезким и будет приводить к потере общей резкости на фотографиях. Особенно этот эффект заметен при использовании длиннофокусных и светосильных объективов. Кроме этого, реакция синечувствительного слоя фотоплёнки на ультрафиолетовое излучение редко соответствует зрительному восприятию - образующаяся лиловая дымка и окраска теней в сине-фиолетовые тона редко у кого вызывает положительные эмоции. Значит, поскольку ультрафиолетовую часть спектра света использовать с пользой не получается, проще от неё избавиться при помощи ультрафиолетового фильтра. Обычно ультрафиолетовый светофильтр практически бесцветен, кратность его равна 1 (то есть он, отфильтровывая ультрафиолетовое излучение, не задерживает лучи света, участвующие в образовании полезного изображения на плёнке).
Фильтр под названием "скайлайт" (маркировка на оправе - skylight 1B, skylight 1A, или KR 1.5) имеет слабую розовую окраску (1B плотнее, 1А - светлее) и используется для коррекции света неба. Свет, приходящий от чистого неба, имеет достаточно высокую цветовую температуру и, следовательно, участки изображения, освещенные этим светом, будут иметь неприятный голубоватый оттенок. Фильтр skylight слегка "утепляет" цветопередачу, корректируя излишнюю синеватую окраску теней объекта съёмки. Оптическая плотность фильтра skylight весьма мала, поэтому и фактор увеличения экспозиции при съёмке с ним как правило указывается от 1 до 1.1, что практически не требует коррекции экспозиции.
Для защиты объектива от повреждений и загрязнений служит защитный фильтр (маркировка на оправе "protect" или "neutral/clear"). Такой фильтр фактически не изменяет ни спектрального состава, ни интенсивности, ни других характеристик проходящего через него света. Производители, наоборот, прилагают все силы для того, чтобы защитный фильтр вносил как можно меньше таких изменений. Главное назначение такого фильтра - защищать переднюю линзу объектива от неблагоприятных воздействий окружающей среды - например пыли, капель влаги, а также - от жирных отпечатков пальцев и предметов, способных повредить нежную поверхность просветляющего покрытия (а иногда - даже и стекла) передней линзы объектива.
В качестве защитного фильтра можно, не снимая с объектива, применять ультрафиолетовый фильтр и даже скайлайт. Сторонников и противников применения этих светофильтров для постоянного ношения немало, и каждая точка зрения по-своему обоснована, поэтому однозначного мнения на этот вопрос в литературе нет. Безусловно, любая оптическая деталь (в данном случае - светофильтр), которая не была учтена при расчете оптической схемы объектива, сможет лишь ухудшить качество изображения, даваемого объективом. Однако ухудшение качества изображения, возникающее в результате повреждения поверхности передней линзы объектива, зачастую не только заметно гораздо больше, но и носит необратимый характер - переднюю линзу, в отличие от защитного светофильтра, нельзя ни снять, ни заменить. Так что в этом случае приходится выбирать из двух зол меньшее. В специальной литературе десяти-пятнадцатилетней давности (в частности - в ставшей уже классической среди советских/российских фотографов и фотолюбителей книге Р.Хеймена "Светофильтры", переведенной на русский язык издательством "Мир") однозначно утверждалось, что любой светофильтр, какой бы он ни был хороший, надо применять только при необходимости. Однако время по-своему расставляет акценты. Для современных зум-объективов, имеющих большой перепад фокусных расстояний и компактную оправу, защитный светофильтр становится весьма нужным и важным аксессуаром. Ведь не секрет, что с ростом светосилы и кратности зум-объективов (особенно имеющих на "широком" конце фокусное расстояние 28мм и меньше) стремительно увеличивается в размерах передняя линза этих объективов. И вот эта огромная передняя линза, практически не защищаемая ни оправой объектива, ни даже надетой на него блендой, становится отличной мишенью не только для грязных жирных пальцев, но и для менее заметных, но не менее вредных воздействий - пыли, брызг воды и слюны. Также нередки повреждения передней линзы и от неаккуратного обращения с объективом - например надевая впопыхах крышку или бленду на объектив, можно промахнуться и зацепить краем крышки нежное просветляющее покрытие передней линзы объектива. Следовательно - в понятие "экстремальных условий", для защиты передней линзы от которых и предназначен защитный фильтр, для таких объективов попадает основная часть съёмок. А защитный фильтр уже можно спокойно переименовывать в "фильтр постоянного ношения" - в соответствии с его преимущественным применением.
К оптическому качеству фильтра, постоянно одетому на объектив, предъявляются достаточно высокие требования, ведь фильтр невысокого качества способен вызвать значительное ухудшение качества изображения, в первую очередь - уменьшение резкости и падение контраста. Поэтому в качестве фильтра постоянного ношения можно применять только самые высококачественные светофильтры (справедливости ради стоит отметить, что в результате применения высококачественного светофильтра для защиты объектива падение резкости практически незаметно даже при съёмке со штатива, не говоря уже про съёмку с рук).
Ведущие производители светофильтров неустанно ведут борьбу в этом направлении. Совершенствуются процессы обработки заготовок будущих фильтров, значительно ужесточается контроль геометрических параметров светофильтров - плоскостности и параллельности их поверхностей.
Большое значение имеет и такой параметр светофильтра, как коэффициент светопропускания. У непросветленного светофильтра коэффициент отражения света на границе "стекло - воздух" составляет около 5%, соответственно для светофильтра типа UV или Skylight, имеющего две поверхности "стекло - воздух", коэффициент пропускания света составит чуть больше 90%. Это вроде бы и не страшно, однако порядка 1/3 от оставшихся 10% света всё-таки попадает на плёнку, но уже в рассеянном от многократного переотражения в промежутке между обеими поверхностями фильтра и передней линзой объектива виде, уменьшая контраст получаемого изображения и приводя к утрачиванию деталей в тенях изображения. Особенно заметно падение контраста от рассеяния света на фильтре при съёмках контрастных сюжетов, не говоря уже о съёмках против света.
Для уменьшения этого неприятного эффекта на поверхности фильтра напыляют в вакууме специальные просветляющие покрытия. Принцип действия просветляющего покрытия основан на интерференционных эффектах падающего и отраженного света в напыленной на границе раздела тонкой (1/4 длины волны) прозрачной плёнке. Уже однослойное просветление позволяет уменьшить коэффициент отражения с 5% до 1-2%, а многослойное просветление (в зависимости от количества слоев) уменьшает отражение до 0.5-0.2%, что позволяет довести коэффициент пропускания поверхности светофильтров до рекордных цифр - от 97% (HOYA HMC UV) до 99.7% (HOYA HMC Super UV и HOYA PRO 1 UV).
Новейшие технологии компьютерного расчета и вакуумного напыления высококачественных многослойных просветляющих покрытий позволяют не только уменьшить коэффициент светорассеяния, но и управлять спектральными характеристиками светофильтров. Подобная технология позволила создать ультрафиолетовый светофильтр HOYA Pro 1 UV (0) L41, имеющий гораздо более крутую характеристику среза, чем у фильтра HOYA UV (0) L39, созданного по обычной технологии.
Многослойными просветляющими покрытиями в настоящее время покрывается большинство высококачественных светофильтров. Маркировка, свидетельствующая о многослойном просветлении, значительно отличается у разных изготовителей, а в ряде случаев даже может отсутствовать. Непросветленными, как правило, выпускаются фильтры большой оптической плотности (например - нейтральный NDx400), эффектные фильтры и насадки "мягкого фокуса". Также редко просветляют пластмассовые фильтры.
Дополнительного снижения отрицательного влияния на оптические параметры объектива можно добиться, делая светофильтр как можно более тонким. Работы по улучшению свойств оптических стекол позволили уменьшить толщину светофильтров до совершенно фантастической цифры - 1 мм, при сохранении надлежащих прочностных свойств стеклянной пластинки. C использованием этой технологии выпущены светофильтры HOYA PRO 1 UV (L41) и HOYA PRO 1 Skylight.
