濾片（Filter）是通過選擇性地透過某些波長的光、吸收或反射其他波長的光來工作的。其核心原理是基于材料的光學(xué)特性——不同材料和結(jié)構(gòu)對不同波長的光有不同的透過率和吸收率。

濾片是通過什么光，吸收什么光？

? 1. 透過（通過）——允許特定波長的光通過

濾片的設(shè)計目標(biāo)通常是只允許一部分光譜（比如紅光、綠光、藍光、紅外光等）通過：

紅光濾片：主要透過紅色波段（約 620–750 nm），吸收或阻擋綠光和藍光。

藍光濾片：透過藍色波段（約 450–495 nm），吸收或阻擋紅光和綠光。

綠光濾片：透過綠色波段（約 495–570 nm），吸收其他顏色。

帶通濾片：僅透過某個窄范圍的波長，例如 530–550 nm。

長通濾片（Long-pass filter）：只允許波長大于某個值的光通過（如 >600nm）。

短通濾片（Short-pass filter）：只允許波長小于某個值的光通過（如 <400nm）。

? 2. 吸收或阻擋——限制其他波長的光進入

未被透過的波長會：

被吸收（轉(zhuǎn)化為熱能），例如有色玻璃濾片；

或被反射（特別是干涉型濾片，如多層膜結(jié)構(gòu)）；

舉個例子：

假設(shè)你使用一個綠光濾片：

透過光：495–570 nm（綠色）

吸收或反射的光：紅光（>620 nm）、藍光（<495 nm）

相機或人眼通過這個濾片只能“看到”綠色的部分，其他顏色被濾掉。

如果你正在選用濾片進行圖像處理或機器視覺分析，告訴我你的應(yīng)用目標(biāo)（例如檢測紅色缺陷或紫外響應(yīng)），我可以幫你選合適的濾片。

偏光片

偏光片（Polarizer）的作用是：控制和篩選光的偏振方向，即只讓某個方向的偏振光通過，其余方向的光被吸收或反射掉。

簡單理解：

未經(jīng)過濾的自然光（如陽光、燈光）是非偏振光，也就是說，它的電磁波在各個方向都在振動。

偏光片的作用是“定向過濾”光波的振動方向。

偏光片的主要作用包括：

? 1. 消除反射光、眩光（抗炫光）

常用于相機、眼鏡、車窗、屏幕保護膜等。

水面、玻璃、金屬等表面產(chǎn)生的反光通常是偏振光，通過偏光片可以有效過濾這些反射光，提高圖像清晰度。

在攝影中，使用偏振鏡（CPL）可以消除水面或玻璃反光，讓水底或室內(nèi)更清晰。

應(yīng)用例子：

在陽光下拍攝湖面，使用偏光鏡后可以看到水底的魚或石頭。

在拍攝汽車時，可以去除擋風(fēng)玻璃上的反光。

? 2. 提高對比度和飽和度

去除散射光和反射光之后，顏色看起來更深、更鮮艷、更純凈。

常用于戶外攝影、遙感圖像、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。

? 3. 顯示與光學(xué)系統(tǒng)中的光控制

液晶顯示屏（LCD）依賴偏光片來控制每個像素的明暗。沒有偏光片，LCD就無法顯示圖像。

在科學(xué)儀器中，用偏光片做光強調(diào)節(jié)、分析材料特性（如應(yīng)力、結(jié)晶方向）等。

? 4. 用于應(yīng)力分析或材料檢測

在偏振光下，透明材料（如塑料）內(nèi)部的機械應(yīng)力會導(dǎo)致光的偏振變化，從而在圖像中呈現(xiàn)顏色變化，便于分析。

稱為“偏振光干涉應(yīng)力檢測”。

工作原理簡述：

偏光片是由聚合物拉伸而成的材料（如聚乙烯醇PVA），在一個方向上具有導(dǎo)電/吸收特性。

通過這種結(jié)構(gòu)，偏光片允許某一方向的光波通過，吸收或反射其余方向的光波。

應(yīng)用總結(jié)：

攝影：去反光、增強色彩

偏光太陽鏡：消除水面/玻璃反光

LCD屏幕：控制像素亮暗

科學(xué)檢測：材料分析、偏振光成像