光強(qiáng)衰減：濾光片的dB值

在濾光片的使用，我們一般會(huì)看到一些帶符號(hào)的dB值，尤其在ND濾光片中，我們也叫中性密度濾光片、光學(xué)衰減片或ND鏡，這類濾光片具有對(duì)入射光束能量進(jìn)行衰減，由于這種光衰減作用是非選擇性的，也就是對(duì)不同波長(zhǎng)光線都是等效衰減的，所以會(huì)被標(biāo)記上負(fù)多少的衰減值，這種衰減光強(qiáng)的主要特點(diǎn)就是不改變光譜能量分布。

dB值是怎么計(jì)算出來(lái)的？

dB值（分貝值）在中性密度濾光片中用于表示光強(qiáng)的相對(duì)衰減量，它與透過(guò)率（T）之間存在直接的數(shù)學(xué)關(guān)系。

首先，我們需要了解透過(guò)率（T）與光密度（OD）之間的關(guān)系。光密度（OD）是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)值，它描述了濾光片對(duì)光的衰減能力。光密度（OD）與透過(guò)率（T）之間的關(guān)系可以用以下公式表示：OD = -log10(T)或者T = 10^(-OD)，其中，T是透過(guò)率（一個(gè)介于0和1之間的小數(shù)），OD是光密度。

dB值與透過(guò)率的關(guān)系

在光學(xué)中，dB（分貝）通常用于表示光強(qiáng)的相對(duì)變化或衰減量，dB值與透過(guò)率之間的關(guān)系是基于功率比的對(duì)數(shù)表示的，對(duì)于中性密度濾光片來(lái)說(shuō)，我們通常關(guān)心的是光強(qiáng)的衰減，但dB的概念實(shí)際上是基于功率的，在光學(xué)中，當(dāng)光強(qiáng)與功率成正比時(shí)，我們可以近似地將dB值用于描述光強(qiáng)的衰減。dB值與其透過(guò)率（T）成反比關(guān)系。透過(guò)率越低，dB值越高，表示濾光片對(duì)光的衰減能力越強(qiáng)。

在這種情況下，dB值（通常用D表示）與透過(guò)率（T）之間的關(guān)系可以用以下公式表示：D = -10 * log10(T)

注意這里與光密度（OD）的公式相似，但多了一個(gè)系數(shù)-10。這是因?yàn)閐B是一個(gè)以10為底的對(duì)數(shù)單位，用于描述功率或強(qiáng)度的相對(duì)變化。

假設(shè)，一塊中性密度濾光片的標(biāo)記為“-30dB”時(shí)，它意味著該濾光片具有非常高的光衰減能力。具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)標(biāo)記通常對(duì)應(yīng)于濾光片的可見光透過(guò)率為0.1%（或0.001）。這意味著通過(guò)該濾光片后，只有原始光強(qiáng)的0.1%能夠透過(guò)。

計(jì)算示例：

假設(shè)我們有一個(gè)中性密度濾光片，其透過(guò)率為0.1%（即T=0.001）。要計(jì)算這個(gè)濾光片的dB值，我們可以使用上面的公式：

D = -10 * log10(0.001)

D ≈ -10 * (-3)

D = 30 dB

因此，這個(gè)濾光片的dB值為30。

通過(guò)上面的計(jì)算，我們可知中性密度濾光片的dB值是通過(guò)其透過(guò)率計(jì)算得出的，它表示了濾光片對(duì)光強(qiáng)的衰減能力。dB值越高，濾光片對(duì)光的衰減能力越強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)具體需求選擇合適dB值的中性密度濾光片來(lái)控制光強(qiáng)。