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Wo wird UV-Licht gefiltert?

darkstar

Themenersteller
Hallo zusammen,

wir hatten gerade in einem anderen Thread (hier) die Frage, wo das UV-Licht nun wirklich gefiltert wird, wenn man keinen UV-Filter verwendet. Die Aussage ist ja immer, dass man bei Digital keinen UV-Filter braucht, ich habe ihn bisher auch nicht vermisst.

Folgende Theorien stehen zur Debatte:

1) Das Glas in der Linse filtert das UV-Licht aus

2) Der Tiefpassfilter vor dem Sensor lässt das UV-Licht nicht durch

3) Vor dem Sensor ist noch ein UV-Filter

4) der Sensor selbst ist nicht empfindlich für UV-Licht


Jetzt seid ihr dran. ;)

Gruß,
Günter
 
Vor dem Sensor einer Digitalkamera sind direkt Filter angebracht, die die Helligkeitsinformation für eine Farbe auf das jeweilige Pixel bringen. Der Sensor selbst kann ja nur in Helligkeitsstufen unterteilen, nicht in Farben.

Also sind für drei Pixel drei Filter zuständig, die ein gewisses Bandpassverhalten haben müßten. Ich vermute, daß hiermit direkt das UV-Licht ausgefiltert wird - wie gesagt nur eine Vermutung.
 
darkstar schrieb:
Folgende Theorien stehen zur Debatte:
1) Das Glas in der Linse filtert das UV-Licht aus
2) Der Tiefpassfilter vor dem Sensor lässt das UV-Licht nicht durch
3) Vor dem Sensor ist noch ein UV-Filter
4) der Sensor selbst ist nicht empfindlich für UV-Licht
Zum Vergrößern anklicken....
Punkt 1: ja, aber nur Licht mit Wellenlängen unter ca. 350nm wird vom Glas selbst halbwegs zuverlässig gefiltert. Die exakte Wellenlänge hängt vom Glastyp ab. Wer Genaueres zum spektralen Transmissionsverhalten verschiedener Glassorten wissen will, der schaue hier:
http://www.schott.com/optics_devices/german/download/datasheet_all.pdf


Punkt 2: nicht dass ich wüsste.

Punkt 3: nicht dass ich wüsste.

Punkt 4: Ja, er wird weniger empfindlich - und auch die Farbmaske wird UV-Licht weiter abschwächen. Andererseits wird ein UV-Signal z.B. im Blaukanal des Sensors durch eine höhere Gewichtung dieses Kanals etwas verstärkt.

Es fehlt aber noch ein Punkt: die Vergütung der optischen Elemente führt zu einer geringen Transmission von UV-Licht. Vermisst man eine vergütete fotografische Optik im Spektrophotometer, so sinkt die Transmission unterhalb ca. 410 nm sehr rasch auf vernachlässigbar geringe Werte.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hi,

da meine 300D mod von UV(A) bis weit in´s IR kann:

ich gehe davon aus, das der "IR-Filter" vor dem Sensor auch das UV absorbiert (zumindest das, was die Objektive selber noch durchlassen)

Gruß Ulf
 
1) Das Glas in der Linse filtert das UV-Licht aus

Ich würde sagen nicht zwangsweise, wer kennt schon haargenau die Glassorten/Vergütungen die im Objektiv zur Verwendung kommen?
Was aber bestimmt ist: das Objektiv ist in erster Linie gerechnet für sichtbares Licht und nicht für UV oder IR Licht, d. h. es kommt sicher etwas durch aber nicht im Fokus sondern diffus verteilt über die Sensorfläche wegen der Unschärfe im geweiligen Bereich.
Man könnte sich doch den UV/IR Blocker vor dem Sensor sparen wenn das Glas nix durchlassen würde, aber die Herstellen bauen den ein, warum wohl?
Macht für 98% der Leute sehr wohl Sinn, dass der drinnen ist. Astrofotograhpen mal ausgenommen ;-)

2) Der Tiefpassfilter vor dem Sensor lässt das UV-Licht nicht durch

Das ist nicht nur ein Tiefpass sonder ein IR/UV Blocker.
Weil der Sensor für beide Bereiche empfindlich ist, brauchst du den um den Kontrast im sichtbaren Bereich nicht zu versauen.
Zusätzliches IR/UV Licht nehmen die Sensorzellen mit auf und messen das als höhere Lichtintensität in den Bereichen die dem jeweils vorgesetzten Farbfilter entspricht.
Die Zellen sind ja "dumm" was die Farbinformation angeht.
Da geht es nur drum wie viel Licht während der Aufnahmezeit registiert wird, ob das nun rot, gelb, violett, IR oder UV ist spielt keine Rolle.

3) Vor dem Sensor ist noch ein UV-Filter

siehe 2, in diesem Zusammenhang ist Tiefpassfilter für UV und UV-Filter dasselbe

4) der Sensor selbst ist nicht empfindlich für UV-Licht

siehe 1+2, oh doch. Ergibt sich aus dem vorher geschriebenen.


Noch als Anmerkung:
Filter, Glas, Vergütungen werden nie "alles aufhalten" oder "alles durchlassen".
Der eine Bereich wird weniger stark abgeschwächt der andere halt stärker.
Ist in dem Zusammenhang nicht wie in der Digitaltechnik wo es nur 1 und 0 gibt, also "alles" oder "nichts".

Gruß
Marcus

P.S. wer mal ausprobieren will wie ein Sensor ohne IR/UV Filter aufnimmt, kann an seiner Webcam falls die ein schraubbares Objektiv hat das mal abmachen und am hinteren Ende das Sperrfilter rausmachen z. B. Phillips Toucam o. ä.
Das geht natürlich nicht ohne das Sperrfilter zu zerstören, aber ist erheblich günstiger um seinen Forscherdrang zu befriedigen als wenn man an seiner DSLR rummacht :D
 
nicht unbedingt das Glas selber, sondern viel mehr der Kleber/Beton zwischen den Linsen filtert das UV Licht heraus.



Es gibt auch spezielle Linsen mit speziellen Quarzgläsern, die UV Strahlung besonders gut druchlassen. (zB das 105/4 UV Nikkor) Die Sensoren von digitalkameras sind in der Lage, die UV (oder auch IR) aufzuzeichnen. Die UV Strahlung wird dann vom Sensor in "Falschfarben" (der Sensor weis ja nicht, dass das UV ist) abgespeichert.
 
Na, da kommt doch schon einiges. Vorneweg, ich habe die Theorien erst mal einfach so in den Raum gestellt, um nicht gleich die Richtung vorzugeben, natürlich hatte ich auch ein paar Vermutungen.

Lupus schrieb:
1) Das Glas in der Linse filtert das UV-Licht aus

Ich würde sagen nicht zwangsweise, wer kennt schon haargenau die Glassorten/Vergütungen die im Objektiv zur Verwendung kommen?
Was aber bestimmt ist: das Objektiv ist in erster Linie gerechnet für sichtbares Licht und nicht für UV oder IR Licht, d. h. es kommt sicher etwas durch aber nicht im Fokus sondern diffus verteilt über die Sensorfläche wegen der Unschärfe im geweiligen Bereich.
Man könnte sich doch den UV/IR Blocker vor dem Sensor sparen wenn das Glas nix durchlassen würde, aber die Herstellen bauen den ein, warum wohl?
Macht für 98% der Leute sehr wohl Sinn, dass der drinnen ist. Astrofotograhpen mal ausgenommen ;-)
Zum Vergrößern anklicken....
So etwas in der Richtung habe ich auch vermutet. Wenn das Glas UV-Licht blocken würde hätte man ja auch zu Analogzeiten kein Problem mit UV-Licht gehabt. Aber damals wurden Bilder mit UV-Filter, vor allem in der Höhe, also dort, wo viel UV-Strahlung vorhanden ist, deutlich weniger 'matschig', wenn man einen UV-Filter verwendete. Ich kann mir gut vorstellen, dass das Matschige gut durch die anderen Brechungseigenschaften für UV-Licht zustandekommen kann.

Lupus schrieb:
2) Der Tiefpassfilter vor dem Sensor lässt das UV-Licht nicht durch

Das ist nicht nur ein Tiefpass sonder ein IR/UV Blocker.
Weil der Sensor für beide Bereiche empfindlich ist, brauchst du den um den Kontrast im sichtbaren Bereich nicht zu versauen.
Zusätzliches IR/UV Licht nehmen die Sensorzellen mit auf und messen das als höhere Lichtintensität in den Bereichen die dem jeweils vorgesetzten Farbfilter entspricht.
Die Zellen sind ja "dumm" was die Farbinformation angeht.
Da geht es nur drum wie viel Licht während der Aufnahmezeit registiert wird, ob das nun rot, gelb, violett, IR oder UV ist spielt keine Rolle.
Zum Vergrößern anklicken....
OK, also ein Bandpass. ;) Aber selbst mit Tiefpass sollte es gehen, UV-Licht ist dann wohl doch ehr hochfrequenter als sichtbares Licht. ;)

Klar, dass die Sensorzellen für alles mögliche empfindlich sind, nur irgendwo lässt die Empfindlichkeit sowohl für hochenergetisches als auch für niederenergetisches nach. Die Frage war halt, ob das 'rechtzeitig' passiert, also bei brauchbaren Frequenzen, aber ich vermute mal die Antwort ist nein. Du hat ja auch geschrieben, dass es da kein 0 und 1 gibt, klar, und vermutlich lässt sich ein Filter mit einer wesentlich steileren Flanke bauen, als es bei der Empfindlichkeit von Sensorzellen möglich ist. Und steile Filter will man, sonst handelt man sich alle möglichen anderen lästigen Effekte ein.


Lupus schrieb:
Noch als Anmerkung:
Filter, Glas, Vergütungen werden nie "alles aufhalten" oder "alles durchlassen".
Der eine Bereich wird weniger stark abgeschwächt der andere halt stärker.
Ist in dem Zusammenhang nicht wie in der Digitaltechnik wo es nur 1 und 0 gibt, also "alles" oder "nichts".
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Richtig, die Frage ist halt eben, wie die Filtereigenschaften sind, wie Steil der Filter ist, und so weiter. Ich nehme mal an, dass optische Filter vom Prinzip her nicht viel anders sind als Hochfrequenzfilter in der Nachrichtentechnik, und das ist schlimm genug. ;)


Lupus schrieb:
P.S. wer mal ausprobieren will wie ein Sensor ohne IR/UV Filter aufnimmt, kann an seiner Webcam falls die ein schraubbares Objektiv hat das mal abmachen und am hinteren Ende das Sperrfilter rausmachen z. B. Phillips Toucam o. ä.
Das geht natürlich nicht ohne das Sperrfilter zu zerstören, aber ist erheblich günstiger um seinen Forscherdrang zu befriedigen als wenn man an seiner DSLR rummacht :D
Zum Vergrößern anklicken....
Naja, ich habe keine Webcam und auf basteln habe ich gerade auch keine Lust. Aber wenn es jemand machen will, ich will niemanden Bremsen. ;)

Gruß,
Günter
 
Die Vergütung der Objektive trägt auch noch zur Filterung bei (also nicht nur das Glas ansich).
Umgekehrt ist das beim Zeiss 250mm Superachromat zu beobachten. Der ist absichtlich NICHT T* vergütet sondern hat nur eine Einschichtvergütung. Der Grund ist, dass der Superachromat bis ins UV durchkorrigiert ist, aber eine Mehrschichtvergütung das UV blocken würde und so den Nutzen der Korrektur wieder teilweise aufheben würde.
 
darkstar schrieb:
Folgende Theorien stehen zur Debatte:
1) Das Glas in der Linse filtert das UV-Licht aus
2) Der Tiefpassfilter vor dem Sensor lässt das UV-Licht nicht durch
3) Vor dem Sensor ist noch ein UV-Filter
4) der Sensor selbst ist nicht empfindlich für UV-Licht
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Mi67 schrieb:
Punkt 2: nicht dass ich wüsste.
Punkt 3: nicht dass ich wüsste.

Es fehlt aber noch ein Punkt: die Vergütung der optischen Elemente führt zu einer geringen Transmission von UV-Licht. Vermisst man eine vergütete fotografische Optik im Spektrophotometer, so sinkt die Transmission unterhalb ca. 410 nm sehr rasch auf vernachlässigbar geringe Werte.
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Neue Erkenntnisse durch Aufzeichnung von Transmissionsspektren ausgebauter AA-Filter der 30D bzw. der 5D (danke Nightshot!): eine Vergütung ist auch auf den Canon IR-Filtern zu finden und zieht Licht unterhalb 410 nm zu mehr als 90% heraus. Unterhalb 394 nm kommen weniger als 1% durch das Antialiasing-Filtersandwich hindurch und unterhalb 370 nm liegt die Transmission bei weniger als 0,1 %.

BTW: die gemessenen Kurven der beiden AA-Filter entsprechen ziemlich exakt dem, was bei Baader zu sehen ist: http://www.baader-planetarium.de/sektion/s45/bilder/vergleich_400d_baader_bcf_gross.jpg
 
Der Bayer Filter auf dem Sensor filtert das UV Licht. Sieht man, wenn man die Datenblätter von Farb- und S/W Sensoren vergleicht (zB. Toshiba TCD1205D vs. NEC PD8872C, ersterer ist für Barcode Scanner und sieht problemlos bis 350nm).
 
Die Frage ist doch auch, ab welcher Wellenlänge UV-Licht gefiltert werden muß/soll und ab welcher Intensität es beim Fotografieren "schädlich" ist. Unter 350nm lässt weder Glas nennenswert Licht durch, noch sind ordinäre (Bayer-)Sensoren dafür empfindlich. Bei Film sieht das sicher anders aus - oder?
 
Baxx. schrieb:
Die Frage ist doch auch, ab welcher Wellenlänge UV-Licht gefiltert werden muß/soll und ab welcher Intensität es beim Fotografieren "schädlich" ist. Unter 350nm lässt weder Glas nennenswert Licht durch, noch sind ordinäre (Bayer-)Sensoren dafür empfindlich. Bei Film sieht das sicher anders aus - oder?
Zum Vergrößern anklicken....
Nun ja, da bei Film das Licht zuvor ja ebenso durch Objektive hindurch muss, spielt die Empfindlichkeit von Filmemulsionen unterhalb 400 nm auch keine wirkliche Rolle.
 
Mi67 schrieb:
Nun ja, da bei Film das Licht zuvor ja ebenso durch Objektive hindurch muss, spielt die Empfindlichkeit von Filmemulsionen unterhalb 400 nm auch keine wirkliche Rolle.
Zum Vergrößern anklicken....

Ja nur - wozu dann der UV-Filter? Oder filtert der auch noch violett und hat mit UV (>400nm) garnichts zu tun? Ist das alles ein großer Schwindel? :D
 
Selbst wenn AA-Filter das UV-Licht blockieren und Filme dafür unempfindlich sind, hilft ein UV-Filter bei nicht bis ins UV korrigierten Objektiven (und entsprechend UV durchlässigen) dem AF bei der korrekten Fokussierung im (letztlich maßgeblichen) sichtbaren bzw. aufnehmbaren Spektrum. UV korrigiert sind i.d.R. nur Spezialobjektive.

Früher hat man eher Skylight-Filter verwendet. Ich weiß nicht in wiefern die UV geblockt haben -- der entscheidende Effekt war die Filterung von blau-violetten Lichtanteilen, die bei Schönwetter-Fernaufnahmen Kontrastminderungen verursachen. Das läßt sich heute leicht per EBV machen.
 
Nein, der bleibt eingebaut. Das AF Modul würdest nie wieder zusammengebaut bekommen. Zumindest nicht so, dass es mit vertretbarem Aufwand wieder funktionieren würde.
 
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