مرشح كثافة محايدة

تعريف:
مخفف بصري مع عامل تخفيف قريب من ثابت في نطاق طويل موجي كبير.

فلتر الكثافة المحايدة هو نوع من المخفف البصري الذي يخفف تقريبا بنفس القدر على نطاق واسع من الأطوال الموجية، مثل منطقة الضوء المرئي بأكملها أو بعض مناطق الأشعة تحت الحمراء. خصائصه المستقلة عن الطول الموجي تميزها عن فلاتر الألوان الأخرى ، حيث يكون تخفيف فلتر الألوان أكبر في منطقة الطول الموجي معينة من الأطوال الموجية الأخرى.
تشبه فلاتر الكثافة المحايدة النظارات الشمسية الرمادية ، لكنها تمتلك جودة بصرية أعلى وتخفيف أكبر. عادة ما تكون مستطيلة أو دائرية الشكل لتلبية احتياجات المستخدمين.  
عادة ما تتميز كثافة التخفيف بالامتصاص أو الكثافة البصرية ، وهي القيمة المطلقة للوغاريتم لعامل نقل الطاقة بقاعدة 10. على سبيل المثال، تمثل الكثافة البصرية 3 عامل تخفيف 103 = 1000 للطاقة البصرية.  

فلتر الكثافة المحايدة للامتصاص والانعكاس
بعض فلاتر الكثافة المحايدة مصنوعة من الزجاج ، والمواد المنشأة في الزجاج يمكن أن تسبب عمليات امتصاص غير مرغوب فيها. بعض هذه المرشحات الامتصاص غير مغطاة، في حين أن البعض الآخر لديه طلاء مضاد للانعكاس النطاق العريض.  
لا تتطلب جميع الفلاتر التخفيف من خلال الامتصاص ، ويمكن استخدام الانعكاس أيضًا. غالبا ما يتم تطبيق طلاء معدني رقيق على الزجاج لتوفير كل من الامتصاص والانعكاس. وبالحديث الدقيق ، فإن الكثافة البصرية لهذا الفلتر ليست الامتصاص ، ولكن فقدان النقل الكلي.
ميزة هذا الفلتر المعدني هي أنه حتى الفلاتر الرقيقة جدا يمكن تحقيق تخفيف قوي. علاوة على ذلك، يمكن الحصول على طيف نقل مسطح جدا. ومع ذلك ، قد يكون لوجود الضوء العاكس تأثير في بعض التطبيقات ، مما يجعله أكثر ملاءمة لاستخدام فلاتر ND غير العاكسة.  
بسبب حقيقة أن الضوء المنعكس لا يسبب توليد الحرارة للمرشح ، فإنه يمكن أن يتحمل نظريا الطاقة البصرية العالية. ومع ذلك ، بسبب امتصاص الطبقة المعدنية الرقيقة كمية كبيرة من الضوء في نفس الوقت ، يمكن مقارنة عتبة فقدان الطاقة بمستوى الطاقة الذي يمكن أن يتحمله فلتر الامتصاص.
وخلال التدفئة ، سيخضع الطلاء لتفاعل الأكسدة. لذلك ، تتطلب عملية تنظيف دقيقة ، في حين لا تفعل فلاتر الزجاج النقي ذلك.  
قد لا يكون الانعكاس مسطحًا عبر نطاق الطول الموجي بأكمله ، لأن الامتصاص يعتمد على الطول الموجي ، ولكن الناقل قريب من ثابت.  

تطبيق فلتر الكثافة المحايدة
عندما يكون الضوء المحيط قويًا ، عادة ما تستخدم فلاتر الكثافة المحايدة في التصوير الفوتوغرافي. يمكن لهذا الفلتر تقليل حجم الفتحة ، مما يؤدي إلى تركيز أعمق للصورة ، أو يمكن للمرشح تمديد وقت فتح وإغلاق المفتاح للحصول على تأثير الغموض الناجم عن الحركة.
يتم استخدام فلاتر الامتصاص النقي بشكل أكثر شيوعا في التصوير الفوتوغرافي. هناك أيضًا فلاتر متدرجة تختلف امتصاصها من الأعلى إلى الأسفل.  
فلاتر الكثافة المحايدة لها تطبيقات متعددة في البصريات وتكنولوجيا الليزر. على سبيل المثال، يمكن استخدام فلتر لتخفيف الضوء القوي قبل أن يدخل الكاشف الضوئي، أو يمكن أيضًا تخفيف شعاع الليزر.
ومع ذلك ، فلاتر الكثافة المحايدة ليست مخففات عالية الطاقة: عند تطبيقها على الطاقة العالية ، يمكنها توليد آثار حرارية تشوه الشعاع وحتى تضرر الفلتر.  
الجمع بين بعض فلاتر الكثافة المحايدة من مجموعة فلتر كبيرة في سلسلة فلتر يمكن تحقيق درجات مختلفة من التخفيف. عند الجمع بين هذه الفلاتر العاكسة في شعاع الليزر، من المهم أن تكون حذرا من عدم جعل شعاع عمودي على الفلتر.
والسبب هو أن الانعكاس العالي قد يشكل تجويف الرنين البصري. سيغير تأثير الرنين بشكل كبير الناقلية الكلية (مرتبطة ارتباطا وثيقا بطول الموجة وعرض المسافة) ، وسوف تضر طاقة تجويف الرنين العالية التي يتم توليدها بالمرشح. 
فلتر كثافة محايد مع خصائص كثافة بصرية جيدة بعد التصحيح مهم جدا لمقاييس الطاقة ، ويجب حساب الطاقة الحادثة بناء على طاقة النقل المقاسة.  

عجلة فلتر الكثافة المحايدة
يمكن استخدام عجلة فلتر الكثافة المحايدة القابلة للدوران لتحقيق ضبط مستمر للامتصاص. في هذه المرحلة ، خلال عملية الدوار حول المركز ، سيستمر الامتصاص في الزيادة حتى يعود إلى قيمته الأولية في نقطة معينة. عادة ما تستخدم العجلات في الحالات التي تحتل فيها منطقة الشعاع جزءًا صغيرًا فقط من منطقة الفلتر بأكملها ، ومعدل امتصاص الشعاع قريب من ثابت.