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                                                                光的色溫對奧林巴斯顯微鏡的影響

                                                                2019-06-12 17:59:38 71

                                                                ?色溫的概念是基于理論上的標準化的材料稱為黑體輻射器冷卻至一種狀態,其中所有分子運動已經停止發射的溫度和輻射之間的關系。?可以想像,在停止所有分子運動,溫度被描述為在絕對零度或0開爾文,這等于-273攝氏度。

                                                                設想現在,該黑體輻射器被加熱到??的冷凍水的溫度,等于273開爾文,0攝氏度或32華氏度。?黑色的機身,然后再加熱到開水的溫度:373開爾文,攝氏100度或華氏212度。?如果黑體繼續加熱,它就會開始發光,并發出自己的光。?當溫度達到3200開爾文,散熱器會發出具有可見光譜相同的光由一個鎢絲,典型的在顯微鏡下發現燈所產生的色溫?。

                                                                黑體輻射體的絕對溫度始終以開爾文,這相當于(度增量是相同的),以攝氏度(℃),加273度。?例如,1000 K等于727°C。?因此,我們可以定義一個光源的色溫為黑體輻射體的絕對溫度的值時,所述散熱器色度匹配,該光源。?熒光燈和其他來源,只能近似于黑體的色度 ??的情況下,經校正的詞相關色溫度是通過一個計算色度應用。

                                                                雖然這個黑體輻射實際上并不存在,許多金屬的行為以類似的方式,因此,我們可以采用黑色金屬馬掌(圖1)作為本次討論的例子。?在圖1中,馬蹄先加熱到約900多K的溫度(圖1(a)),在那里它開始煥發出暗紅色。?當溫度升高到1500 K和2000 K時,馬蹄形之間(圖1(b))變為黃色至亮紅色。?仍進一步升高溫度至剛好超過3000°K產生黃色至白色的顏色轉變(一個鎢絲,如圖1(c)的顏色溫度),并在5000 K以上的日光,圖1(色溫(d)段),會出現一個藍白色的顏色。?這個概念可以進一步探討在我們的互動Java支持的色溫教程下面鏈接。

                                                                色溫的概念是非常重要的攝影,其中薄膜乳液必須平衡,以準確呈現顏色使用不同的光源。?這是特別真實的攝影通過顯微鏡。?膜意在外面用在普通的日光或室內熒光燈或閃光燈照明,是平衡的制造過程中為5500 K的色溫可選地,設計用于在室內使用鎢絲燈泡(或在顯微鏡)膜是均衡為的3200 K的色溫的日光色光譜的3400 K的5500?平均值在一天中的不同部分而不同,并且也季節依賴性(見表1)。?在清晨和傍晚,色溫將下降到5000 K和下面,引起顏色的變化在導致暖(偏紅)色彩再現的乳液。

                                                                有研究色溫現象時要考慮的兩個重要點。?光源的色溫值僅指源的可視外觀,而不一定描述的效果這源將會對照片或顯微照片。?另外,顏色溫度不考慮可見光源的光譜分布。?在其中一個光源,如熒光燈,激光,或氣燈,不具有光譜分布類似于黑體輻射器的情況下,其單獨的色溫不是選擇適當的過濾器進行色彩平衡的可靠手段更正。?因此,盡管兩個不同的光源可以被描述為具有相同的色溫,曝光的照相乳劑可向源有不同的反應。?當使用熒光燈或類似光源,每個波長的比較膜的靈敏度和光譜輸出是必要的,以確定色溫度平衡正確的過濾器。

                                                                為光源的評價接受的慣例,在關于對色彩平衡調節濾波器的要求,采用的色溫,這被稱為microreciprocal度mireds,當由百萬乘以倒數。?因為倒數單位給定的總和大約相當于該發出可見光譜(從1,000 K到10,000 K的范圍內)在大多數光源相同的色差這種方法是非常有用的。?例如,產生一個100多K的色溫降低在3200 K光源的顏色轉換濾鏡會產生一個10,000 K的光源,減少了約100萬。?將這些值來mireds:

                                                                (1/3200 K) × 1,000,000 = 313 mireds

                                                                (1/3100 K) × 1,000,000 = 323 mireds

                                                                323 mireds (3100 K) - 313 mireds (3200 K) = 10 mireds

                                                                and

                                                                (1/10,000 K) × 1,000,000 = 100 mireds

                                                                (1/9000 K) × 1,000,000 = 111 mireds

                                                                111 mireds (9000 K) - 100 mireds (10,000 K) = 11 mireds

                                                                很明顯,雖然轉換10,000 K和3200 K光源之間的度差分別為100萬和100 K是,當作為撥拉裝置(10與11 mireds)相比,實際過濾差異幾乎是相同的。

                                                                最近,術語倒數megakelvins(1/MK)已使用柯達和其他取代mireds。?表示在倒數megakelvins倒數色溫具有相同的值作為mireds,但該值是由第一表達在megakelvins色溫(1 MK = 1,000,000 K)和取倒數來確定。?例如,5500κ輕源可以表示為:

                                                                0.0055 MK

                                                                以倒數:

                                                                1/0.0055 MK = 182 MK-1 = 182 Mireds

                                                                設計修改光源的有效色溫濾鏡可以由表達式定義及其相互移值來定義:

                                                                倒數移值= 1/T(2) - 1/T(1)

                                                                其中,T(2)是光的色溫度,通過色彩平衡濾波器已經通過與T(1)是原始光源的色溫。?例如,如果在顯微鏡鎢 - 鹵燈的色溫為日光平衡的薄膜待校正的公式來計算的倒數移值將是:

                                                                1/0.0055 - 1/0.0032 = 182 - 313 = -131 MK-1

                                                                在此示例中,往復移值為-131 MK?-1。?請注意,該往復移值的符號是負的,當轉換或平衡濾波器引起的光源的色溫發生。?相反,當轉換或平衡濾波器降低光源的色溫,往復移值是一個正數。(本文來源:光的色溫對奧林巴斯顯微鏡的影響

                                                                幾乎所有的室內/鎢膜已被設計成當由具有3200 K的色溫在這些情況下的光照射與正確的色彩平衡反應,在薄膜上的顏色將匹配那些觀察到的圖像。?這些膜稱為B型室內膜和包括該克塔克羅姆和富士正片鎢平衡膜。?A型室內膜到3400稍高色溫度(K)反應,并包括鎢平衡柯達克羅姆40T作為這種類型的膜的例子。?約5500 K A色溫是需要匹配所有室外或日光膠片的色彩平衡設計。

                                                                其中一個在顯微攝影的首要任務是確保光線到達膠片色溫正確匹配主要適用于彩色膠片的設計色溫。?在顯微鏡幾乎總是使用鎢,或者更可能的鎢鹵素燈泡,作為光源。?大多數標本,除熒光標本,不發出自己的光芒。熒光設備可能使用汞或氙氣燈,以激發標本發出熒光,這往往需要用日光型膠片相匹配的色彩平衡。

                                                                近似??色溫?
                                                                普通光源
                                                                日光源 色溫?
                                                                (K)
                                                                倒數?
                                                                Megakelvins?
                                                                (MK-1)
                                                                天空光 12000至18000 83至56
                                                                陰天 7000 143
                                                                中午的太陽/晴朗夏天的天空 5000至7000 200?143
                                                                中午的太陽/晴朗冬季的天空 5500至6000 182至167
                                                                攝影日光 5500 182
                                                                中午的陽光?
                                                                (時間相關)
                                                                4900至5800 204至172
                                                                一般中午陽光?
                                                                (北半球)
                                                                5400 185
                                                                在30度高度的陽光 4500 222
                                                                在20度高度的陽光 4000 250
                                                                在10度高度的陽光 3500 286
                                                                日出和日落 3000 333
                                                                人工光源 色溫?
                                                                (K)
                                                                倒數?
                                                                Megakelvins?
                                                                (MK-1)
                                                                電子閃光燈 5500至6500 182至154
                                                                藍涂層閃光球泡燈 5500至6500 182至154
                                                                氙氣燈 6000 167
                                                                白焰碳弧 5000 200
                                                                鋯閃光燈泡?
                                                                (AG-1&M3)
                                                                4200 238
                                                                暖白熒光燈管 4000 250
                                                                鋁填充閃光球泡燈?
                                                                (M2,5,&25)
                                                                3800 263
                                                                500W 3400K 溢光 3400 294
                                                                500W 3400K 鹵鎢照片燈 3200 313
                                                                12 Volt/100W?
                                                                鹵鎢燈@ 9V
                                                                3200 313
                                                                12 Volt/50w?
                                                                鹵鎢燈@ 9v
                                                                3200 313
                                                                6 Volt/20或30w
                                                                鹵鎢燈@5.5-6w
                                                                3200 313
                                                                200W家用燈泡 2980 336
                                                                100W家用燈泡 2900 345
                                                                75W家用燈泡 2820 354
                                                                40瓦家用燈泡 2650 377
                                                                煤油燈 2000至2200 500到455
                                                                燭火?
                                                                (英國標準)
                                                                2900 345
                                                                表1

                                                                怎樣顯微鏡確保光線到達膠片的色溫相匹配電影的設計??從鹵素燈泡的加熱線圈所產生的光的溫度是依賴于通過燈泡加熱的燈絲發出的電壓。?鎢和鎢-鹵燈發射出的能量的連續光譜?,是由一個相對恒定的輸出對于每個波長(圖2)表現。?大部分由這些燈發出的能量是在光譜(紅色和更高)的長波長部分,它們隨后產生大量的熱量,不進行光學顯微術有用。?事實上,由鎢和鎢 - 鹵燈發出的能量的大約90%被釋放的紅外輻射和熱的形式。?一個典型的鎢燈的可見光譜示于圖2中為3的色溫。?注意,該光譜分布是相似的每種顏色溫度,用藍色到紅色的比例增加,因為色溫度增加通過提高施加到燈上的電壓。

                                                                幾乎所有的現代顯微鏡有一降壓變壓器與內置在顯微鏡底座的電壓調節器。?由該變壓器產生的電壓通常是由一個旋鈕或車輪或放置在顯微鏡的底部或側部上的滑塊控制。?在許多現代的顯微鏡,該電壓是由發光二極管或電壓表直接顯示的電壓表示。?表1示出了常見的幾種顯微鏡燈泡的色溫和多種時,在特定的電壓或在自然條件下設定的其他光源。?較高的顯微鏡的降壓變壓器的電壓設定,較高發射的光的色溫。?隨著電壓升高時,白色光變得更藍,隨著電壓的減小,光變得更紅黃色。?一旦電壓彩色顯微攝影已正確設置,不使用電壓調節器來調整亮度,因為這種調整會影響色溫。

                                                                適當地平衡光的測試,匹配影片的設計,是有一個顯微照片的清晰的背景顯示為白色。?偏藍的背景表示過高的色溫,而黃色背景表示過低的色溫。

                                                                為了便于正確設置顯微攝影,許多現代顯微鏡有一個光電壓按鈕在按下時,會自動設置為9伏12伏100瓦的鹵素燈或600伏20瓦的鹵素燈泡的5至6伏,提供光逼近3200開爾文。

                                                                當使用黑色/白色膜(色溫度是不相關),改變電壓要在顯微鏡燈將改變光的強度。?提高電壓在這種情況下會增加強度,縮短曝光,而降低電壓會降低強度,導致更長時間的曝光。

                                                                而最常用的燈泡(12伏,100瓦的鹵素;或6伏20瓦或30瓦的鹵素)可以被設置以產生色溫接近3200開爾文(以匹配的室內B型膜的色彩平衡) ,沒有這些燈泡(氙氣燈除外)能輻射光線適宜日光平衡片。?為了產生光模擬日光的質量,顏色轉換過濾器必須被放置在光路中,無論是在顯微鏡的光端口或內置的固定器。最常用的變換過濾器(產生的色溫大跳躍)是柯達80A濾波器(3200開至5500開爾文)或其親屬80B,80C,80D(參照表2和圖3)。?對于奧林巴斯顯微鏡,相當于日光平衡濾波器被稱為LBD過濾器,以及尼康顯微鏡的過濾器被稱為NCB過濾器。?柯達80系列轉換過濾器的可見吸收光譜示于圖3。?這些過濾器顯示出最大吸收集中在可見光譜中,包括大部分的黃色和紅色波長的600-650區域。?該過濾器80A具有最高的消光系數,因此,通過吸收更多的紅色和黃色的光,會產生在有效色溫的最大位移(見表2),接著是80B,80C,和80D。

                                                                色溫轉換計算器

                                                                使用我們的色溫轉換計算器來確定轉換的顯微鏡照明從一個色溫到另一個適當的過濾器。?只需選擇起始顏色溫度,并從下拉菜單中選擇所需的最終色溫,和我們的互動的Java計算器將自動進行計算。

                                                                對于小的增加色溫,淡藍色的柯達82系列濾光鏡(表2)可以使用。?反之,對于小滴在色溫,淡黃色柯達81系列過濾器用于(表2和圖5)。?當嘗試一個日光平衡顯微鏡光源的色溫轉換,如氙氣燈或閃光燈管與鎢平衡彩色膠片的使用,使用琥珀柯達85系列濾光鏡。?雖然這是更為實際利用配備有鎢鹵素光源,尤其是對關鍵的顯微攝影顯微鏡,這些過濾器將成為在這情況下是無法使用其他燈具。

                                                                曝光補償與?
                                                                色彩轉換和平衡濾波器
                                                                過濾器 改變色溫 Film 提高曝光?
                                                                (F光圈)

                                                                相互轉移
                                                                (MK-l)

                                                                ?
                                                                ? From To ? ? ?
                                                                80A 3200K 5500K 陽光 2 -131
                                                                80B 3400K 5500K 陽光 1 2/3 -112
                                                                80C 3800K 5500K 陽光 1 -81
                                                                80D 4200K 5500K 陽光 1/3 -56
                                                                81 - -100K 鎢/日光 1/3 9
                                                                81A - -200K 鎢/日光 1/3 18
                                                                81B - -300K 鎢/日光 1/3 27
                                                                81C - -400K 鎢/日光 1/3 36
                                                                81D - -500K 鎢/日光 2/3 45
                                                                81EF - -650K 鎢/日光 2/3 59
                                                                82 - +100 K 鎢/日光 1/3 -9
                                                                82A - +200 K 鎢/日光 1/3 -18
                                                                82B - +300 K 鎢/日光 2/3 -27
                                                                82C - +400 K 鎢/日光 2/3 -36
                                                                85 5500K 3400K ?
                                                                (A型)
                                                                2/3 112
                                                                85B 5500K 3200K ?
                                                                (B型)
                                                                2/3 131
                                                                85C 5500K 3800K 1/3 81
                                                                NCB?
                                                                (尼康)
                                                                3200K 5500K 陽光 2 -131
                                                                LBD?
                                                                奧林巴斯
                                                                3200K 5500K 陽光 2 -131
                                                                表2

                                                                這些“微調”過濾器(柯達系列81,82和類似的過濾器),用于制造更小的調整(100 K至600 K)色溫有用的被稱為色彩平衡濾鏡,而不是產生大的變化的顏色轉換器?(幾千開爾文)中的色溫。?在表2中列出的值可以作為一個準則時,放置在光路中展示的色彩平衡和轉換過濾器的效果。?在圖4所示的共線也可用于確定適當的濾波器,以選擇從一個已知的起始色溫度轉到所需的色溫。?使用該曲線圖中,放置一個直邊尺原始源的色溫,連接到該轉換后的源程序。?通過在標尺上交叉的中心軸線的點確定了必要的過濾器來實現顏色轉換。?確定所需的色溫轉換濾鏡的色彩平衡調整的更方便的方法是采用我們的色溫轉換計算器?,用于計算相應的過濾器時,正確的起點和最終的色溫從下拉菜單中選擇。



                                                                電話咨詢
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