漸變濾光片是一種能夠調節光線透過率或顏色的濾光片，它在攝影、光譜分析等領域廣泛使用，其主要特點是其透光度或顏色等特性在空間上呈現漸變趨勢，從而可以在不同區域實現不同的光學效果。這種濾光片通常由透明材料制成，表面涂有特定的光學薄膜，通過控制薄膜的厚度、折射率等參數來實現漸變效果。

漸變濾光片分類

根據透過率和顏色也可以簡單劃分為兩種，一種為色光漸變濾光片，另外一種為中性密度漸變濾光片。色光漸變濾光片通過畫面的某個區域添加特定的顏色，從而增強畫面的色彩層次和氛圍，以達到特定漸變的藝術效果。例如，使用藍色漸變鏡可以加深天空的顏色，使天空看起來更加深邃和蔚藍；而使用橙色或紅色漸變鏡則可以模擬日落時的特殊色彩，營造出溫暖而浪漫的氛圍。

（GND漸變鏡）

中性密度漸變濾光片一般也可以被稱為中性灰漸變濾光片Graduated Neutral Density Filter，即我們常說的GND濾鏡，它主要用于調節畫面中的曝光差異，通過逐漸降低透光度的方式，這種濾光片在結構上具有漸變層，其密度從一端到另一端逐漸變化，通常是從全透明逐漸過渡到暗灰色。這種設計使得濾光片能夠在不同區域對光線進行不同程度的減弱，從而實現更精細的曝光控制。

（圓形漸變中性密度濾光片）

GND濾鏡主要用于解決大光比場景下的曝光問題。例如，在拍攝風光照片時，天空往往比地面亮很多，使用GND濾鏡可以在不影響地面曝光的情況下，壓暗天空的光線，使得整個畫面的曝光更加均衡。

（條形漸變中性密度濾光片）

按漸變形式分類：

軟漸變：過渡范圍較大，顏色或透光度變化較為平緩，適用于需要柔和過渡效果的場景。

硬漸變：過渡范圍較小，顏色或透光度變化較為急劇，適用于需要明確區分兩個區域的場景。

按功能和應用領域分類：

攝影用漸變濾光片：如灰色漸變鏡（GND濾鏡）、有色漸變鏡等，主要用于調節畫面中的亮度平衡和色彩層次。

光譜分析用漸變濾光片：如線性漸變濾光片（LVF），其光譜特性隨位置線性變化，適用于光譜成像和分析。

（徑向漸變中性密度濾光片）

按設計結構分類：

旋入式漸變濾光片：設計為旋入式，方便安裝和拆卸。

插入式漸變濾光片：設計為插入式，可以更容易地改變角度和位置，以適應不同的拍攝需求。

其他特殊類型：

徑向漸變濾光片：光密度從中心向邊緣逐漸變化，適用于需要特定函數關系來衰減光強的場景。

階梯漸變濾光片：具有多個光密度臺階，用于微調激光強度等需要精確控制光量的場景。

（圓形階梯中性密度濾光片）

漸變濾光片的應用環境及作用

攝影領域：

風景攝影：使用灰色漸變鏡可以平衡天空與地面的曝光差異，使畫面更加和諧。

創意攝影：有色漸變鏡可以強化畫面的色彩層次和氛圍，創造出獨特的視覺效果。

光譜分析領域：

高光譜相機：線性漸變濾光片與探測器結合使用，可以實現光譜區和空間區的連續取樣，提高光譜分辨率和成像質量。

光譜儀：用于分離和檢測不同波長的光信號，進行光譜分析和成分檢測。

其他應用領域：

天文觀測：用于調節進入望遠鏡的光線強度，減少眩光和光污染。

工業檢測：在生產線上用于檢測產品的表面缺陷和顏色一致性。

醫療診斷：在眼科手術中用于選擇性地屏蔽或透過不同波長的激光光線，輔助醫生進行手術。

漸變濾光片在這些應用環境中起到了至關重要的作用，它們能夠調節光線的強度和顏色分布，改善成像質量，提高檢測精度和效率，為各領域的科研和生產活動提供了有力的支持。