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紫外滤镜的探求

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紫外滤镜是紫外摄影中必不可少的一环,也是很复杂的一个话题。
简单来说,要么直接买专门为紫外摄影设计的滤镜,如BaaderU, StraightEdgeU, AndreaU, 宇隆Venus U等,800块钱的宇隆看起来要顶替巴德的势头,但它的透射曲线图却让人不放心:

这是我把两个图叠加得到的粗略结果,二代巴德抗红外记得好像是号称有OD4,总之一般图上显示不出来,然而宇隆却又一个峰在890nm处,别看可能只有1-2%,自然光下面拍本身紫外线量就是红外的多少分之一,你镜头又挡掉一半,最后那个1-2%的红外到感光元件上面可能就跟紫外一样多了。最重要的东西不是你滤镜透紫外多少,而是紫外与红外透射的比例。
此外,宇隆的峰比巴德高,貌似是要多透一些紫外,其实不然,巴德的峰在360nm,宇隆在330还是340,一般好的UV适合镜头在350nm时透射就降到一半,在320就突然降到低了。相机传感器也是,越到边上量子效率越低,你把这三个图叠加,就会发现巴德的下面面积最大。下面的是举例子的图
Maxmax 测的D300是图,可见400nm一下少得可怜:

施密特桑测出的一些适合UV的镜头的透射:

舍不得买巴德,那就只有第二条道了,就是叠加滤镜。透UV挡可见光的滤镜胶片时代就有了,比如柯达wratten 18a,然而问题出现了,这些紫外滤镜不光透紫外还透红外,一般胶片对红外是不明感的(要不拍红外怎么要特殊胶片),数码相机却对红外敏感。于是使用之前就研发出来的配方的紫外滤镜时就要加一个挡红外的滤镜,这个一般是肖特(SCHOTT) S8612,次一点的是Hoya BG39。下图可见它们大概在700nm才达到1%透射,有效阻挡红外至0.1%一下要到740nm。那也就是说我们的紫外滤镜透的红外的范围要超过700-740nm。

那我们来看一些紫外滤镜:
Hoya 的系列:

肖特的系列:

可见这些滤镜里Hoya U360 和 肖特UG1在与S8612或BG39搭配时得到的紫外最纯,也就是说紫外比红外更多,因为它们透射红外最多只到700nm。
再看看国内的ZB和ZWB系列玻璃:我们发现性能要差一些,最好的ZWB2在700nm时还有10%透射,而ZB1虽然红外挡得好,却透一部分可见光(400-500nm)


下图是把艾德蒙光学提供的BG39曲线加在它们上面后的样子:可见就算ZWB2也残念地留有红外残余。

Ultraviolet photography网站的人是尝试过中国产的ZWB玻璃,结论是要套两层2mm的才能跟S8612勉强用。
那么S8612在国内有没有替代品呢?某厂商有生产BG39,该产品的图却远不如Hoya的标准:

我还发现了这个:
QB21,虽然紫外深度有点弱,350nm时只有40%了,但红外截止还行。

BG39对应的中国用的牌号是QB39,我现在却还没有找到这种玻璃的相关信息。


IP属地:新加坡1楼2017-03-09 04:32回复
    QB39貌似很少有厂家再生产,标明是QB39的图纸也找不到。
    在Ebay上有人卖QB21,商品名写的是“S8612 Alternative”,详细信息里才写的是中国生产的QB21,上面的样片并看不出效果。从大多数商家提供的图纸上看,QB21的紫外透射有点勉强,在350nm处只有40%了。这样的滤镜跟透射深的紫外镜头用的话无疑会拉镜头的后腿,便宜的东西拉贵的东西的后腿这样的配置钱花得效率不高。但是假如镜头本身透射深度不深,比如说在350nm处只有20%,那用这样的滤镜还是合理。另一个问题是QB21在1030nm处漏的红外,不知道相机会不会对自然阳光里1030nm以上的红外敏感,有一个测试的方法,就是把930nm红外滤镜跟QB21叠加做长时间曝光。我很快就会这样做,因为我从瑞森光学买到的一批滤镜刚到货了。他们厂是唯一一个在某宝上有卖BG39的,可惜图纸要在别的网站上找到,也就是我上面贴的那个。而他们的QB21的图跟一般的QB21的图不太一样:

    对比上面的QB21的图,我们发现350nm处的透射有50%,假如图纸提供的技术信息是准确的,这代表从300nm到400nm曲线下的面积也会多一点,还有就是红外的截止开始在675nm,貌似比一般的QB21也要早一点点,另外,短波红外(1~2.5μm)的透射也从1100nm处才开始。希望是这样子哈。假如QB21真的能在675nm前截止红外,那么它也许真的可以跟国产的ZB及ZWB系列紫外玻璃在一起用。我不久就会测试。


    IP属地:新加坡2楼2017-03-20 21:47
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      忘了个东西,我做的一代巴德跟宇隆的粗略对比:一代和二代差别其实蛮大的,还是巴德胜出。

      一代跟二代巴德的对比:红色是二代,蓝色是一代

      下面这个图Y轴单位是小数点后一位哈,看来二代巴德抵抗红外号称有OD4还很勉强。

      注:OD = - log(T) 或 OD = log (1/T) , T是透射率(T = x%) 。
      所以10%以下就能说是OD1,1%以下是OD2,以此类推。而一代巴德则是稍强一点的OD2,而宇隆应该是OD2还差一点,不知道哪里有精确图纸。


      IP属地:新加坡3楼2017-03-21 12:28
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        今天太阳好,就随便在楼下测试了一下买的滤镜,是这样子的,我的紫外滤镜有ZB1,ZB2,ZWB1,ZWB2,ZWB3,QB3,其中ZB1是瑞森光学的,ZB2、QB3、ZWB3是不明的某厂的,ZWB1、ZWB2瑞森和某厂的都有。
        红外截止滤镜有QB21和BG39,都是瑞森的。下图里我标注瑞森为A厂,另一个为B厂。
        测试相机是我的J5,范例图是我用的宾得25mm C口石英紫外镜头,其他滤镜的图用的是Steinheil 50mm f/2.8 Cassar-S,这个镜头之前我在室内测试过了,只要加一个紫外滤镜,不用加红外截止滤镜就能在我的紫外手电下即时取景里看到比如防晒霜的紫外色泽(我的手电基本不产生红外,只有紫外和一点可见光)
        测试图我说明一下,上面是用防晒霜写的“铃酱超可爱”,下面是新加坡雏菊,身边没有更大的花了,抱歉。看一个滤镜组合紫外的纯度,就是要看那些吸收紫外的表面在紫外下是不是呈暗色,并且紫外照片画面的对比度大不大。范例图所用的组合基本是接近完美的情况了,基本防晒霜很暗,花的中心也很暗,叶子的金属光泽明显。

        以下就是测试对比图了,我基本都在Lightroom里把色温和色调拉到最左,然后把曝光调成近似,因为前期太阳变化等原因没能用一致的曝光拍摄,我知道单拉曝光度的话拉起来的暗部的对比度会降低,但我的曝光调整最大不超过2档,希望误差还是在可接受范围。所以说,这是一个粗略的对比。然后就是,ZB1、ZB2、QB3的照片对比度很弱很弱,我把阴影拉到了最右边,以看到一些花表面细节。
        顺番:ZB1,ZB2,ZWB1(A),ZWB1(B),ZWB2(A),ZWB2(B),ZWB3,QB3








        IP属地:新加坡4楼2017-03-21 16:36
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          下一组的是BG39当红外截止滤镜的,那时候花萎掉了,我换了一批花。
          顺番:ZB1,ZB2,ZWB1(A),ZWB1(B),ZWB2(A),ZWB2(B),ZWB3,QB3









          IP属地:新加坡5楼2017-03-21 16:39
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            观察:
            1,ZWB2比ZWB1多透一些近400nm的光,所以更紫一些,ZWB2也比ZWB1对比度更高,因为ZWB2开始漏红外的地方靠右一些,波长长一些。因为ZWB2近400nm区域透射多一些,曝光比ZWB1多半档到一档,这是一件好事。
            2,瑞森光学的ZWB1、ZWB2明显比某厂的同样产品对比度要高,说明很有可能某厂的产品就算在图纸里透射接近零的地方依然有一定透射。
            3,BG39截止红外的能力比QB21强,用紫外滤镜时照片对比度高些。现在还不知道QB21漏的红外具体在哪个波段,需要更多测试来推测。
            4,ZWB1虽说是Hoya U-360的对等型号,但照片更黄一些,少一些紫色,根据光谱曲线推断是因为ZWB1紫外透射的截止部位更靠左,一些波长长的紫外没有透过。
            5,ZWB3透射的少量短波的可见光可用来创意类的紫外摄影,最好的组合是应该会是瑞森的ZWB3加QB21,可惜我没有从瑞森那里买ZWB3,可惜呀。
            6,ZB1、ZB2、QB3结果不理想的原因不是透红外,而是短波的可见光透射太多,把紫外的图案盖过了。
            这次测试证明了瑞森光学的滤镜能比较有效地用于紫外摄影,其中BG39是一款物廉价美的红外截止滤镜,ZWB系列的紫外滤镜在可见光及红外部分透射的程度也很小。
            关于滤镜储存,因为很多紫外用的滤镜都会氧化,特别是ZWB系列要比Hoya U系列要氧化得快得多,最好储存在有吸湿剂和脱酸素剂的盒子里。


            IP属地:新加坡6楼2017-03-21 17:11
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              本次测试的冠军组合是瑞森光学的ZWB1+BG39和ZWB2+BG39并列,很难说哪个好一些,ZWB1拍的紫外更纯,照片对比度更高,但ZWB2透射更多的长波段的紫外和与其相邻的一部分可见光 ,让曝光稍快一些,照片也有更多种类的色彩(伪色)。(因为后期会对照片进行白平衡,得到的颜色并不代表真实光的波长了)
              忘记提到滤镜厚度了,所有的都是2mm,这个厚度最合适,好一点的滤镜可以减薄至1.75或1.5,比如S8612加U-360的组合,能多得一点曝光,但最多也就多加不到1/4档,但漏红外的比例比曝光增加得多。我是觉得没必要减厚度,因为这样能在更多光线成分复杂的环境下拍照。像瑞森ZWB1/2+BG39的组合,2mm基本上自然阳光下勉强刚好,再加一片BG39能提升对比度,但效益递减,失去的曝光不那么值得。差一些的滤镜大概有一片或两片都要用两层才能得到可观的对比度。对于这个,我还会进行新的测试。


              IP属地:新加坡7楼2017-03-21 20:02
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                还有一个观察发现,虽然有点偏题,还是放在这里了。
                S8612+U-360拍的范例图里的新加坡雏菊颜色跟我在房间里用紫外手电照着拍的色彩不一样,虽然后期处理都是用的一样的白平衡设置,太阳下的整体黄一些,而且花瓣外侧有浅黄色,这种伪色代表的是大约波长为340nm的紫外线,这是一个广泛认同的推论。我的Steinheil 50mm f/2.8 Cassar-S也能拍到这种伪色让我很放心,因为这证明它起码能透射到340nm,虽然透射量上面不如专门的紫外镜头(下图的黄要比别的图都鲜艳)。
                这也说明了一个问题,很可能我的紫外手电产生的紫外光根本没有达到340nm。



                IP属地:新加坡8楼2017-03-21 20:38
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                  楼主好 我刚看到您帖子对ZWB QB BG ND 系列一些研究,我是做滤镜的,有机会可以加我微信13832199403 对于以上几种牌号我们是做的比较多一点的 希望又有机会可以交流探讨一些问题


                  11楼2017-09-19 11:52
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                    请教一下,紫外线摄影,需要改装cmos吗?


                    IP属地:四川12楼2018-01-10 16:26
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                      回复 pratincole :有论坛或者讨论群最好


                      IP属地:四川13楼2018-01-15 15:11
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