在光学中,ND值,通常指的是中性密度(Neutral Density)的缩写,也称为光密度(Optical Density),它表示光线透过某介质后强度的减弱程度,也可以说是减光,ND值越高,表示光线透过介质后强度减弱得越多。
ND值通常用对数来表示,记为OD。OD值等于光线入射强度与光线透射强度的比值的对数。数学表达式为:
OD = log10(I0 / I)
其中:
I0:光线入射强度
I:光线透射强度
ND值与光线透过介质后强度的衰减率(Transmission)之间存在以下关系:
Transmission = 10^(-OD)
例如,ND值为1的光学元件可以使光线强度衰减到原来的10%,ND值为2的光学元件可以使光线强度衰减到原来的1%。
ND滤光片
ND滤光片是一种用于衰减光学的光学元件,也叫减光片、减光镜、中性密度滤光片、ND滤镜,其主要功能是均匀地衰减所有波长的光线,而不会改变光线的颜色。ND滤光片通常由染料或金属薄膜制成,可以吸收部分光线,从而降低光线的强度。ND滤光片的ND值取决于其材料、厚度和制造工艺。ND值越高,滤光片的颜色越深,光线衰减越明显。
ND和ND滤光片的区别
ND是光学的一个概念,它表示光线透过介质后强度的减弱程度。ND值是一个无量纲的量,通常用对数来表示。
ND滤光片是一种光学元件,其主要功能是均匀地衰减所有波长的光线,而不会改变光线的颜色。ND滤光片的ND值取决于其材料、厚度和制造工艺。
简而言之,ND是描述光线透过介质后强度的减弱程度的参数,而ND滤光片是实现这种衰减效果的光学元件。
光学的ND和ND滤光片密切相关。ND值是ND滤光片的重要参数,它指示了滤光片能够衰减光线强度的程度。ND滤光片在光学领域有着广泛的应用,例如摄影、显微镜和激光等。
在摄影师的镜头前,在激光实验室精密的设备中,甚至在天文望远镜指向深邃星空的观测口上,一块看似不起眼的深色玻璃片——中性密度(ND)滤光片(也叫ND滤镜),扮演着关键角色。它的核心使命是均匀、无偏地“削弱”穿过它的光线强度,而不改变其颜色构成。衡量其减光能力的关键指标就是ND值(如 ND2、 ND4、 ND1000 等),其定义为:ND值 = -log₁₀(透射率)。例如,透射率为 1% (0.01) 的滤光片,其 ND值 = -log₁₀(0.01) = 2.0。这个值直接决定了它能将光线减弱多少倍。
ND滤光片主要有两种实现方式:吸收型(常用有色玻璃或树脂材料)和反射/吸收型(在玻璃基底上镀制金属或金属化合物薄膜)。
| 透过率 | 底数 | ND值 | 透过率 |
| 实数 | 对数 | 实数 | |
| 0.79 | 10 | 0.1 | 79.0% |
| 0.63 | 10 | 0.2 | 63.0% |
| 0.5 | 10 | 0.3 | 50.0% |
| 0.4 | 10 | 0.4 | 40.0% |
| 0.32 | 10 | 0.5 | 32.0% |
| 0.25 | 10 | 0.6 | 25.0% |
| 0.2 | 10 | 0.7 | 20.0% |
| 0.16 | 10 | 0.8 | 16.0% |
| 0.13 | 10 | 0.9 | 13.0% |
| 0.1 | 10 | 1.0 | 10.0% |
| 0.05 | 10 | 1.3 | 5.0% |
| 0.03 | 10 | 1.5 | 3.0% |
| 0.01 | 10 | 2.0 | 1.0% |
| 0.001 | 10 | 3.0 | 0.1% |
| 0.0001 | 10 | 4.0 | 0.0100% |
| 0.00001 | 10 | 5.0 | 0.0010% |
| 0.000001 | 10 | 6.0 | 0.0001% |