بسیاری از کاربران در دنیای عکاسی این سؤال را مطرح می‌کنند که پالایه UV اصولا چه کاربردی دارد؟ قصد از فیلتر UV، فیلتری برای مسدودسازی اشعه‌های UV است که امروزه به‌عنوان یکتا از مرسوم‌ترین فیلترهای لنز دوربین شناخته می‌شود. تقریبا هر کیت نوآموز لنز، با چنین فیلتری عرضه می‌شود که درکنار فیلترهای پلاریزه و ND قرار می‌گیرد. حتی برخی از دوربین‌ها به‌صورت پیش‌فرض با پالایه UV فروخته می‌شوند.

فیلتر UV تعریف و استعمال ساده‌ای دارد: از عبور روشنایی UV یا همان فرابنفش ممانعت می‌کند. الان این سؤال مطرح می‌شود که فیلتر کردن نور مذکور چه فایده‌ای دارد و چرا باید چنین عملکردی را احتیاج داشته باشیم؟ لنزها اصولا دارای المان‌های شیشه‌ای انبوه و پوشش‌های هستند که روشنایی فرابنفش را مسدود می‌کنند. به‌علاوه، هر دوربین دیجیتال با یک قطعه‌ی شیشه‌ای سبز-آبی از کارخانه بیرون می‌شود که روی حسگر قرار دارد و نورهای UV و IR را مسدود می‌کند. آیا این قطعه‌ی شیشه‌ای عملکرد کافی ندارد؟ آیا باز هم به قطعه‌ای اضافه دربایستن داریم الی آلودگی و مزاحمت نور فرابنفش را از بین ببرد؟

همان‌طور که گفته شد، درصورت به کارگیری دوربین‌ها و قطعات اپتیکی مدرن، احتیاج چندانی به لنز UV نخواهید داشت. علوم نورشناسی در مدل‌های متنوع دوربین و حسگر، بیش از همگی المان‌های سایر روی تفاوت‌های جزئی روشنایی و کیفیت در عکس‌ها تأثیر دارند. درواقع امروزه اکثر افرادی که از فیلترهای UV کاربرد می‌کنند، نمی‌توانند تفاوت چندانی بین عکس‌های ثبت‌شده با و بدون پالایه تشخیص دهند.

فیلتر UV

بسیاری از کاربران می‌گویند فقط برای محافظت از لنزهای خود از پالایه UV استفاده می‌کنند که توجیهی محسوس‌تر به‌نظر می‌رسد. به‌هرحال به کارگیری یک لایه‌ی شیشه‌ای بدون رنگ به‌عنوان محافظی بین عالم پیرامون و لنز و دوربین گران‌قیمت یک عکاس، کاری بخردانه به‌نظر می‌رسد. البته تولیدکننده‌ها چنین اعتقاد و باوری برای حفاظت با پالایه UV ندارند. درواقع اگرچه هنوز بسیاری از عکاسان، حفاظت از لنز را بالاترین برتری فیلترها می‌دانند، تولیدکننده‌ها می‌‌گویند که لنز تنها برای ممانعت از عبور نور UV کاربرد دارد و محافظت، به‌عنوان کاربر ثانویه مطرح می‌شود. درنهایت هنوز با این سؤال روبه‌رو هستیم که ریشه-بن-بیخ علمی برای استفاده از یک شیشه‌ی شفاف به قصد ازبین‌بردن تأثیر نور فرابنفش در دوربین‌های نوین چیست؟

شرکت‌هایی همچون Kolari Vision، دوربین‌ها و لنزهایی را برای عکاسی طراحی و بهینه‌سازی می‌کنند که برای عکس‌برداری و فیلم‌برداری در شرایطی ورای طیف روشنایی مرئی استعمال دارند. تجهیزاتی که برای طول موج‌های مادون قرمز و فرابنفش کاربرد می‌شوند. تحلیل طیفی یگانه از بخش‌های اصلی چنین فرایندهایی محسوب می‌شود. آن‌ها در جریان طراحی رسیدگی می‌کنند که کدام طول موج‌ها به تصویر نهایی منتقل می‌شوند و با چه مقیاسی باید انتقال را چهره داد. در همین فرایندها می‌توان رسیدگی کرد که چه مقدار از نور فرابنفش به حسگر یک دوربین امروزین منتقل می‌شود و آیا این نور به اندازه‌ای هست که بیچارگی به مسدودسازی داشته باشد؟

دوربین‌های امروزین مجهز به لایه‌ی مسدودساز UV روی حسگر هستند
تمامی دوربین‌های با این قصد ساخته می‌شوند که طیف نور مرئی (بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر) را بازسازی کنند. بااین‌حال، انتقال طیفی در مدل‌های متفاوت دوربین با هم تفاوت دارد و به ویژه در بین برندها، تفاوت عمده‌ای را اثر می‌دهد. در یک بررسی، انحنای انتقال نور در ۸۲ دوربین بررسی شد که در ۱۰ تا ۱۵ سنه ماضی ساخته شده‌اند. این دوربین‌ها از آن شرکت‌های کانن، نیکون، سونی، فوجی‌فیلم و پنتاکس بودند. محققان در رسیدگی خود به‌دنبال آن بودند که کدام دوربین‌ها بیشترین فایده را در استفاده از فیلتر UV می‌برند.

طیف فرابنفش، از ۴۰۰ نانومتر آغاز می‌شود و به سمت چپ نمودار و ما فوق آن پیوسته پیدا می‌کند. یک فیلتر مناسب UV، باید هر بخشی از خطوط پیمان گرفته پایین‌تر از ۴۰۰ نانومتر را مسدود کند. نمودار زیر، مثال شهودی مناسبی از انتقال روشنایی از فیلتر UV است.

فیلتر UV

بررسی‌ها و مقاله‌های متعدد و معتبر اثر می‌دهند که فیلترهای UV، نقاط قطع روشنایی فرابنفش را در سرتاسر سطح خویش دارند که امواج از ۳۳۰ تا ۳۹۵ نانومتر را مسدود می‌کنند. شیشه‌های استاندارد بدون پوشش، انتقال نور فرابنفش را در نزدیک طول موج ۳۵۰ نانومتری مختل می‌کنند. ازطرفی حتی اگر یک فیلتر بهتر کاربرد کنیم که UV را در طول موج ۳۹۵ نانومتری مسدود می‌کند، مفتوح هم در نمودار، پایین‌تر از نقطه‌ای هستیم که دوربین‌های مدرن به‌صورت پیش‌فرض روشنایی UV را مسدود می‌کنند. در جدول زیر، نقطه‌ی قطع میانگین را در هریک از برندهای دوربین باره رسیدگی مشاهده می‌کنید.

همان‌طور که در جدول دیدیم، تمامی برندها روشنایی UV را بیش از فیلترهای استاندارد مسدود می‌کنند. نیکون و فوجی و پنتاکس عملکرد قوی‌تری دارند و روشنایی را در درازا موج ۴۲۰ نانومتر مسدود می‌کنند. کانن با مسدودسازی در نقطه‌ی ۴۱۶ نانومتر، عملکرد کمی ضعیف‌تر دارد و سونی با مسدودسازی در ۴۰۹ نانومتر، تقریبا اکثر روشنایی UV را عبور می‌دهد. به‌هرحال هر دوربین عملکرد متفاوتی دارد و کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند دوربین‌های جدید احتمالا به‌صورت پیش‌فرض با مسدودسازی از طول موج ۴۲۰ نانومتر ساخته شوند.

آیا فیلتر UV فایده‌ای برای عکس‌های شما دارد؟
به‌صورت کلی اکثر فیلترهای UV نور اضافه‌ای را از رسیدن به حسگر دوربین شما مسدود نمی‌کنند. درواقع حسگر دوربین به‌تنهایی روشنایی فرابنفش را بیش از فیلترهای مرسوم مسدود می‌کند. درنتیجه می‌توان مجددا همان عبارت «قطعه‌ی شیشه‌ای ساده‌ی شفاف» را برای فیلترها به کار برد.

برخی ترکیب‌های خاص می‌توانند تأثیری جزئی روی عکاسی شما داشته باشند. به‌عنوان نمونه یک پالایه UV قوی با نقطه‌ی مسدودسازی ۴۲۰ نانومتر در ترکیب با دوربین‌های سونی و کانن، تأثیر مثبتی خواهد داشت. به‌علاوه، بسته به دوربینی که کاربرد می‌‌کنید، شاید دستگاه شما با برند نیکون یا فوجی یا پنتاکس هم مسدودسازی ضعیف‌تری داشته باشد. پس در چنین شرایطی هم یک فیلتر قوی UV کاربردی خواهد بود.

فیلتر UV قدرتمند برای دوربین‌های سونی کمی کاربردی به‌نظر می‌رسد
در محتوای بازاریابی بعضی از شرکت‌های تولیدکننده‌ی لنز، محصولاتی با عبارت UV Haze Filter دیده می‌شوند. تولیدکننده‌ها مدعی هستند که این فیلترها توانایی اکثریت در مسدودسازی روشنایی فرابنفش دارند. هرچند آزمایش‌ها نشان می‌دهد که آن‌ها نیز در اکثر موارد مسدودسازی در حدود ۴۰۰ نانومتر دارند.

شاید توضیحات بالا این سؤال را برای شما برپایی کند که آیا اساسا، فیلترهای UV کاربردی داشته‌اند یا همیشه یک بهانه برای بازاریابی و فروش اغلب بوده‌اند. پاسخ را باید در عکاسی بر پایه فیلم نگریستن کرد. نور UV در چنین سبکی از عکاسی یک چالش مهم محسوب می‌شود و مسدودسازی آن، مفید و حتی در بعضی موارد الزامی خواهد بود. حتی در روزهای ابتدایی دوران عکاسی دیجیتال هم بسیاری از دوربین‌ها توانایی فیلتر کردن UV را در سطح حسگر نداشتند و به کارگیری فیلتر، الزامی بود.

دوربین ای او اس آر کانن / Canon EOS R

بررسی دوربین‌های کهن دیجیتال از اکثر برندها نشان می‌دهد که فیلتر کردن طول موج در آن‌ها، در محدوده‌ی ۳۵۰ نانومتر بود. دوربین‌های باستانی تنوع و تفاوت زیادی در فیلتر کردن روشنایی داشتند و در بیشتر آن‌ها، ۴۰۰ نانومتر به‌عنوان یک محدوده‌ی دست‌نیافتنی مشاهده می‌شد. به‌هرحال با نگاهی به انحنای انتقال نور دوربین‌های مذکور، به لزوم به کارگیری فیلتر UV پی می‌بریم. تولیدکننده‌های دوربین به‌مرور راهکارهایی را برای این سخت گسترش دادند و نخستین دستاوردها در دوربین نیکون D40x، نسخه‌ی بهبودیافته‌ی D40 دیده شد.

دوربین نیکون D40 در سال ۲۰۰۶ به بازار عرضه شد. کمپانی ژاپنی یک سنه پس نسخه‌ای ارتقا یافته را به‌نام D40x به بازار عرضه کرد که درکنار بهینه‌سازی‌های دیگر، دارای یک فیلتر قوی‌تر UV روی حسگر بود. حتی دوربین قدیمی‌تر D200 که در سال ۲۰۰۵ عرضه شده بود هم از چنین فیلتری سهم می‌برد. به‌هرحال پیاده‌سازی فیلتر روی حسگرها به‌‌مرور در دوربین‌های حرفه‌ای بیشتر شد الی اینکه امروز به‌عنوان استانداردی در میانی دوربین‌های دیجیتال شناخته می‌شود.

همان‌طور که در بررسی‌ها مشاهده شد، دوربین‌های سونی با پایین‌ترین سطح مسدودسازی UV، عملکردی ضعیف‌تر از سایرین دارند. این محصولات همیشه به‌خاطر سستی در پیاده‌سازی فیلترهای نوری به ویژه در رنگ پوست، باره انتقاد بودند، اگرچه جدیدترین مدل‌ها از کمپانی ژاپنی، شفا زیادی را در فیلتر کردن نور تجربه کرده‌اند.

در دسته سایر بازار، کانن پیمان دارد که به‌خاطر مسدودسازی عالی روشنایی فرابنفش، دائم با کیفیت بالای رنگ در عکس‌ها تحسین می‌شود. آن‌ها از مدت‌ها قبل عملکردی عالی در طراحی و ساخت فیلتر برای حسگرها داشته‌اند. از میانی دوربین‌های بررسی شده،‌ کانن و پنتاکس به‌صورت میانگین عملکرد بهتری داشته‌اند. نیکون رویکردی محافظه‌کارانه دارد و پایین‌تر از طول موج ۴۰۰ نانومتر قرار می‌گرد. فوجی هم عملکرد احسان دارد و در بخش مسدودسازی نور مادون قرمزهم حساسیتی بالاتر از میانگین را نسبت به مدل‌های سایر نشان می‌دهد.

مجددا باتوجه‌به نمودارهای منتشرشده به این نتیجه می‌رسیم که شاید دوربین‌های سونی بیش از همگی مدل‌های موجود در بازار،‌ از مزایای یک پالایه UV نیرومند بهره‌مند شوند. البته آزمایش‌های سپریدن شده، لنز را در محاسبات لحاظ نکرده‌اند. آزمایش‌های دیگر نشانه می‌دهند که بیشتر لنزها، نور UV زیادی را عبور نمی‌دهند.

فیلتر UV

کارشناسان اعتقاد دارند بهینه‌سازی انتقال طیفی نور در یک دوربین، تأثیر مستقیمی بر دقت رنگ عکس پایانی ثبت‌شده با آن دارد. ازطرفی اگر چنین دستاوردی را مدنظر داشته باشیم، کیفیت عکس به همان اندازه که از طیف UV تأثیر می‌گیرد، از طیف مادون قرمز در محدوده‌ی ۶۰۰ لغایت ۷۰۰ نانومتر نیز تأثیر خواهد پذیرفت.

مقاله‌های مرتبط:
فیلتر‌ ویژه لنز دوربین‌های عکاسی و فیلم‌برداری چیست و چه کاربردی دارند
با دو ماژیک، نوارچسب و یک موبایل، روشنایی سیاه بسازید
محدوده‌ی مادون قرمز در بررسی‌ها و تحلیل‌های کیفیت رنگی یک دوربین، اهمیت زیادی دارد. فراموش نکنید که بسیاری از این تحلیل‌ها با هدف بهینه‌سازی طیف رنگ پوست انجام می‌شوند که بیشتر از نور قرمز ساختن شده است. تنظیم حساسیت نور قرمز یک دوربین، تأثیر قابل‌توجهی روی رنگ پوست موضوع دارد. سونی و نیکون (خطوط نارنجی و قرمز در نمودار)، رنگ قرمز را در طیف‌سنجی نشانه می‌دهند، درحالی‌که کانن (خط آبی) جذب نور قرمز بیشتری دارد. دوربین فوجی‌فیلم (خط قرمز) در سوی دیگر دیاگرام پیمان می‌گیرد و حساسیت بالایی به نور قرمز و حتی مادون قرمز اثر می‌دهد. به همین علت برخی از مدل‌های دوربین فوجی در چهره ستفاده از فیلترهای IR، توانایی جذب و اکسپوژر سریع‌تری نسبت به مادون قرمز دارند.

درنهایت برررسی نمودارها نشانه می‌دهد هرگونه تحلیل و پردازش نور در دوربین‌های متنوع از تولیدکننده‌های متنوع باید با تحلیل لایه‌ی مسدودسازی IR/UV در حسگر هریک از آن‌ها و قبل پردازش داخلی بررسی شود. در دوربین‌های حرفه‌ای در سطح سینمایی، چند گزینه‌ی پالایه UV/IR در سطح حسگر دراختیار کاربر پیمان دارد که در موقعیت‌های گوناگون، از مدل پسندیده استفاده می‌شود. درواقع بسته به موقعیت ثبت تصویر، باید روشنایی بیشتر یا اقلیت در محدوده‌ی مادون قرمز و فرابنفش جذب شود. درنهایت تأثیر این فیلترها بسیار زیاد خواهد بود و رنگ را به‌گونه‌ای اصلاح می‌کند که بی گمان نرم‌افزار توانایی اصطلاح در آن سطح را ندارد.

منبع : https://www.zoomit.ir/2020/6/6/359296/why-uv-filters-basically-useless-modern-cameras/