濾光片的作用

光濾片隱藏 CCD 真正實力 隨著 CCD/CMOS 相關生產技術 日漸成熟，在開發的過程中許多工程師開始注意到電子感光元件不同於一般傳統底片的感光能力，其中對於紅外線的敏感度就是其中廣受討論的部份。Mr.OH!先前的講座提過『光電效應』開啟 CCD 基礎原理，除了可見光之外，紅外線也是光線的一種只是超過了人眼波長範圍無法『看』得到。少數自然界生物具有紅外線感應能力，例如：蛇與爬蟲類；同樣矽晶材料對紅外線也會產生『光電效應』，換句話說 CCD 本身也可以看到紅外線。 由於數位相機的主旨是在完全模擬人類視覺的觀感，CCD 這項額外的『特技』被視為是對畫質的一大干擾！因此，多數的數位相機都會在 CCD 之前放上一塊 IR Cut Filters (紅外光截止濾鏡)，或稱為紅外線吸收玻璃，用途在於阻擋紅外光僅使可見光通過，使 CCD/CMOS 元件只對可見光感應，從而產生正確的影像。 逆向思考 - 移除 IR-CUT 同學們可能很好奇，為什麼不乾脆把 IR-CUT 整合進 CCD 之中呢？其實，對於 IR-CUT 究竟要不要存在，數位相機業界曾有不小的爭論。少數精銳數位機身，例如：Kodak DCS 760Pro 就可以讓使用者直接將 CCD 前安裝 IR-CUT 移除，更換不同的 Filter。 SONY 也曾於旗下 F 系列數位相機產品之中直接設計引用 IR 的訊號，增強要夜晚拍攝的能力，以及讓一些紅外線攝影愛好者可以享用此一便利的科技。 ＊Canon 彩虹公司提供比較照片 不過，少數不肖攝影師發現紅外線可以穿透尼龍之人造纖維布料，引聳動的標題號召『透視』能力！侵犯女性隱私權，甚至造成社會輿論的撻伐。此外，將 CCD IR-CUT 取下後，感應光波長得到伸展，原先照片黑色的部份會偏紅，產生色偏的情形。所以，大多數的數位相機仍維持 IR-CUT。 OLPF - 最昂貴的光濾片 OLPF 全名是 Optical low pass filter，可以說是數位相機中相當昂貴且神秘的光濾片組件！因為 OLPF 牽涉了相當多還在專利保護階段的技術，相關資料可以珍貴且稀少。OLPF 的好壞等於直接決定了數位相機畫質的生死，許多生產廠商莫不將此一資訊列為機密嚴格控管。 low-pass filter 的主要工作用來過濾輸入光線中不同頻率波長光訊號，以傳送至CCD，並且避免不同頻訊號干擾到 CCD 對色彩的判讀。 ＊Canon 彩虹公司提供比較照片 OLPF 對於假色（false colors）的控制上有顯著的影響，假色的產生主要來自於密接條紋、柵欄或是同心圓等主體影像，色彩相近卻不相同，當光線穿過鏡頭抵達 CCD 時，由於分色馬賽克濾片僅能分辨 25％的紅與藍色以及 50％的綠色，再經由色彩處理引擎運用數據插值運算整合為完整的影像。因為先天上色彩資料短缺，CCD 根本無法判斷密接條紋相鄰色彩的參數，終於導致引擎判斷錯誤輸出錯誤的顏色（見上圖）。 多層 Low Pass Filter (LPF) 可以過濾更多不同角度的光線訊號，讓色彩判讀更為正確 向色鏡 至於向色鏡，一般可供參考的資料就更少了，Mr.OH!。一般來說，是為了讓光波長能夠有線性均勻變化的，使數位影像畫面可以比較柔順的階調。部份設計則採用特殊光學鍍膜，可從入射光中，濾出所主要且均勻的原色光線，幫助CCD採樣取得最佳的影像來源

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