[STC光學實驗室]與濾鏡相關的五大光學原理

接著我們來談談，跟專業攝影濾鏡最相關，也最需要知道的前五大光學原理知識有哪些。

(一)光譜

光譜這個字最早是用於描述可見光經過稜鏡（prism）之後，各波長強弱分佈的影像（圖一）。一般的光譜可以分成離散譜跟連續譜兩種，而離散譜又分成吸收光譜與發射光譜。Spectrum這個英文字後來被廣泛應用描述於各種物理量的分佈，例如量測不同分子質量的多寡分佈情形稱作質譜（mass spectrum），而描述電子能量分佈時稱為電子能譜（electron energy spectrum）。

(二)光的折射、反射與繞射

光從一種介質進入另一種不同的透明介質時，在兩介質的界面上會發生部分反射和部分折射的現象，因前進速度改變產生行進方向發生改變的現象稱為折射現象，當光波經過障礙物則會產生干涉與繞射現象。在相機鏡頭上，玻璃表面的平整度，以及鏡頭多片玻璃內部多次來回反射、繞射，都會影響成像品質，現在日益進步的鍍膜技術，可以透過良好的抗反射鍍膜來解決許多耀光或鬼影的問題。

(三)色偏

色偏是指在一幅影像中，所捕捉到的光譜來源的平均值不同而造成影像顏色的差異。簡單來說，是可見光光譜700nm-400nm轉換成人眼看的到的顏色就是彩虹色，依序是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，而沒有色偏的定義就是以人眼所見的可見光皆平衡均勻穿透所呈現的影像。

舉例來說，常聽到的冷色調影像就是指，在波長450nm-500nm這段藍綠色的光譜穿透率相對於其它可見光的光譜高出，造成整張照片顏色偏藍，反之，若波長550nm-600nm這段橘黃色光譜比較高，就成為所謂的暖色調影像。

    STC全系列濾鏡均是以可見光（波長400nm-650nm）在穿透濾鏡後的平均穿透度為100%做為做色偏的校正基準，有別於一般以測量色偏的方式是以相機拍攝後的成像來計算，此種色偏的判斷有顯著缺點是無法以前端進入光線的原始的色偏進行校正，並造成後端透過相機演算法還原出來的顏色，與真正光線進到相機鏡頭的顏色是不一樣的。

(四)偏光（光柵原理）​

偏光結構原屬於微機電的一環，透過碘料係的染料將偏光片中的染料延展成均勻的光柵結構，讓在同一空間中所有漫射與指向的光源可以經過光柵後變成單一向的光線，在LCD產業尚未開始蓬勃發展之前，高品質的偏光材料是只有軍用與航太用才會使用到的昂貴材料，但在1998年之後，因LCD面板廠大量興起，偏光片材也發展迅速，成本就隨著市場興起而降低，並掀起了廣泛的應用，目前全世界做偏光片的廠家有很多，在亞洲地區比較具規模的有日本的日東(Nitto)、日化（NCI），台灣的明碁材料（BenQ）、奇美材料（CHIMEI）、力特光電（Optimax）等。

(五)十字紋現象

可調式減光鏡十字紋的現像（X Pattern or Cross Effect）發生在兩片疊合的偏光片（光柵原理），在旋轉到兩者線性90度相交錯時，造成的光學遮蔽影響，陰影的形狀會隨著交疊的角度由淺變深，到最大值時就變成了很細密的黑色暗影，也因為交疊出來的十字影像與中古時代十字軍東征時的圖騰相似，因此又稱為馬爾他十字紋。

一般來說十字紋現象在愈接近廣角端的鏡頭上愈容易出現，主要是廣角鏡端的繞涉現象由大角度的側面將光柵顯影，使得累積下來顯影的光柵密度愈發突顯十字紋的陰影區塊，然而，當光線繞射的角度改為小角度的長焦段鏡頭時，相同減光值在廣角鏡頭所產生的十字紋就消失了，因此，STC的可調式減光鏡並不做卡榫的設計，限制射影人使只能使用某個區間的減光範圍，只要鏡頭焦段靈活運用得當，就能將可調式減光鏡發揮更多的可能性。

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