有黑白物理滤镜吗？

我想知道是否有一个物理滤镜可以使相机在不使用任何软件效果/滤镜的情况下制作黑白图片？

没有。

无法创建可以完全“降低饱和”入射光的物理滤镜。

无需后处理的唯一方法就是在胶片/传感器级别。

请稍等一下形而上学，请原谅我。据我们了解，“颜色”不是宇宙中任何事物的真实属性。这是我们的视觉系统创造的东西-我们眼睛和大脑中复杂的相互作用。对于“不要吃有毒浆果”，“在草地上看着那只老虎”以及最近“在十字路口停下我们的车辆”之类的东西，它很有用。

这种感觉的基础是宇宙中物体的真实属性：不同的材料以不同的方式散射，反射和吸收不同波长的光。我们的眼睛的感受器对不同波长的光具有不同的敏感度，视觉系统将其转换为我们所谓的颜色。

颜色本身可以用很多不同的方式来考虑。在这种情况下有用的一种方法是将其分解为色度和亮度 -亮度基本上是“亮度”，而色度是...另一种颜色-色相（红色，橙色，黄色，绿色，蓝色... ）和饱和度或色彩鲜艳。以这种方式划分颜色的概念非常适合我们的心理模型-但实际上并不能立即转换回物理宇宙。

这导致在黑色和白色的过滤器将需要过滤掉的色度和只穿过亮度，因为这是一个“黑与白”的照片基本上是 -只是一个亮度的记录，没有所有的其他“色的东西” 。

但是，我不知道该怎么做。与我们通常使用的过滤器类似的东西当然是不可能的。那些只是阻止任一特定波长（在滤色器或UV或红外滤光片的情况下）或通常所有波长在很小的程度（在中性密度过滤器的情况下）。转换为黑白的“滤镜”实际上必须以某种方式转换波长（因为没有波长的光是...暗），而不是对其进行滤镜。这可能涉及某种非线性超材料，而我在高中阶段的物理知识无法解释。而且必须将所有不同的波长转换为相同的波长，或者随机散射它们，因此结果将是白光；这似乎很荒谬。我可以肯定地说，即使有可能，也不会将结果附加到相机上并随身携带。

另一方面，当然可以只记录亮度。这就是黑白胶卷的作用，实际上也是数字照相馆的作用。它们本质上只是亮度的量度，但是今天的数码相机使用滤光片仅记录某些波长的亮度，分别测量蓝色，绿色和红色。（这与人类视觉的工作原理大致相符，因此我们可以将其结合起来以形成全彩色图像。）如果您拥有少数没有使用这些滤镜的相机（例如Leica M Monochrom），那么您会得到黑色和白色图像。

当然，另一种方法是滤除除一个特定波长之外的所有东西。您可以在杰里·科芬（Jerry Coffin）的答案中或在涉及几乎单色的钠蒸气光的其他问题中看到这一点。那是黑白的，而不是黑白的，但是可能接近您想要的颜色。当然，这削减了相当多的光，而另一缺点是，它也减少了亮度的其它颜色-所以你只看到绿色的方差（或任何选择的颜色）和细微差别遮荫的其他颜色根本不会显示。

所有颜色都是软件处理的结果。的唯一事情的传感器，可以是膜或半导体，所能做的是响应于进入的光子改变状态。是的，数码相机具有彩色滤光片，但它们所做的只是限制传递给传感像素的波长。每个像素的输出仅是一束电子，然后将其转换为电压，然后将其测量并报告为数字。
您如何选择解释这些数字完全取决于您。几个例子：

将RAW文件加载到数学工具（例如R或MATLAB）中，然后可以基于数组中的数值生成单色图像。

类似地加载RGB文件。它（通常）由三个均等大小的数字数组组成，这些数组已标记为“ R，G，B”层。您可以为每个图层生成单色图像，或者在组合为彩色图像之前为每个图层分配所需的任何色相和色度。

同样，重要的是要理解的是，您最初的问题是错误的：无论是通过数字数据处理还是通过使用显影剂化学品和彩色打印纸还是黑白打印纸，相机及其传感器对彩色一无所知。这就是您处理数据（数字或模拟）的方式。

您不能添加物理滤镜，但是可以删除物理滤镜以将任何数码相机转换为严格的单色相机。

任何DSLR上的实际传感器都不了解颜色-每个像素记录其敏感的所有波长的总亮度。引入颜色的方式是添加一个Bayer滤镜，该滤镜基本上是每个像素的不同颜色的玻璃小块：现在，某些像素只能看到蓝色，其他像素只能看到红色，其余像素只能看到绿色。

通过删除拜耳滤镜，您的相机将恢复为单色，就像某些人实际上所做的那样：

没有。

每个彩色相机都具有三种类型的敏感材料-数码相机中的像素，Foveon传感器中的像素层，彩色胶片中的层。单色图像意味着所有这些类型的图像对于任何入射光都会产生恒定色度的响应，这是不可能的，因为它们被设计为产生不同的色度。

从理论上讲这是可能的，但并非普遍不可行。

为此，您需要一个相对较窄的带通滤光片，将通过的光限制在这样的程度：传感器检测到的（通常）三种颜色中，只有一种颜色会受到影响（至少达到可见的程度）。对您拍摄的照片有影响）。

这样的窄带滤波器已经制造出来并且可以正常使用-例如，它们经常用于波分复用中，该波分复用用于同时在光纤上发送多个信号。在发送端，您会接收许多信号，将每个信号编码为一种单色光，然后在发送之前将这些光混合在一起。

在接收端，您可以通过相同数量的窄带通滤光片使该光通过，从而可以重建原始数据流。

至于为什么它不实用：两个原因。首先，这种过滤器可能相当大且昂贵。其次，（通过摄影可能更重要），当您通过一个窄带时，通带中通常还会出现相当数量的衰减。也就是说，随着摆脱不需要的光，您通常还会丢失很多想要的光。

在典型的相机上，您只需要处理三种颜色的传感器，它们在光谱中分布很广。通常，您希望保持绿色，因为1）这是人们的眼睛通常最敏感的范围，并且2）在典型传感器上，绿色传感器孔的数量是红色或蓝色传感器孔的两倍。

天文学家还经常使用相当窄的带通滤波器。具体而言，一种发射星云由于三重离子化的氧气（也称为“氧气III”）而发光。发出的光分别在496nm和501nm处，两者都非常接近绿色范围的中间：

因此，如果我们插入一个滤光片以仅使那些波长的光通过，并基本上停止所有其他光，则无论用于感测光的相机/传感器/胶片如何，我们都能获得非常接近纯单色的图像。这样的过滤器很容易获得（使用Google搜索oxygen-III filter会出现很多选择）。仅作为示例，这是这些过滤器之一的响应曲线：

这个特殊的过滤器是氢-β过滤器，但是也可以使用带通窄的氧-III过滤器。“调谐”一些稍微宽一些的带通滤光片（仍通常称为“窄带”），以允许既有氢β发射（486 nm）又有氧III发射（496和501 nm）。但是，即使在大多数人的眼中，这三种颜色都非常相似（深深地带有淡淡的蓝色），但这种滤光器可以滤除496 nm处的大部分发射光，并且基本上可以滤除501 nm处的所有发射光。

但是，这些滤镜通常设计用于望远镜而不是照相机。它们通常具有望远镜目镜所用的尺寸（例如2英寸）。它们还阻挡了很多可见光，因此通常仅建议将它们用于相对较大的望远镜上，通常至少要使用8或10英寸才能使用它们。

即使假设您可以安装滤光片并可以承受一定量的透射光，您仍然会遇到一个问题：尽管您的图片（几乎全部）是单色的，除非您进行了一些预处理，但它不会t显示为灰色阴影，它将显示为绿色阴影。

我可以看到使用这些滤镜的最后一个问题：对于大多数类型的摄影，您可能会得到的效果并不理想。早期的黑白胶片具有相当宽的感光度范围，但受蓝光影响最大，而受红光影响很小。

后来调整了黑白文件（“全色胶片”），使其在可见光谱范围内具有与正常视觉更为接近的灵敏度。这足以改进它，因此可以相当快地取代正色胶卷用于大多数典型摄影。

在这种情况下，您将检测到比原色胶卷更窄的光线范围，以至于您可能无法获得对大多数典型用途有用的结果。

另一方面，在某些情况下使用这种窄带滤波器也有一些好处。举一个例子，由于透镜只需要聚焦一个波长的光，色差就变得基本上无关紧要。这样可以提高分辨率（尽管确切的改进将取决于镜头必须要开始多少色差）。

它不是滤镜-不可拆卸，而且绝对不可逆-但是任何数码相机都可以通过将滤色镜从传感器上刮下来并处理RAW图像而转换为灰度。没有彩色滤光片，传感器仅收集亮度信息。相机将继续处理像素，就好像滤色器矩阵仍在其中一样，因此您必须捕获RAW图像并自己进行处理。我从来没有尝试过，但是当CVS（美国药房连锁店）首次开始销售使用和返回数码相机时，我就听说过。

带有示例的线程：http : //photo.net/digital-camera-forum/00CM0R

有关滤色器矩阵的更多信息：https : //en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter

希望这可以帮助！

在相机中，入射光被过滤到RGB光谱的三个坐标，然后使用化学反应（胶卷相机），CCD或CMOS芯片（数码相机）捕获。

物理上无法使相机捕获彩色图像的唯一方法是使用单色胶卷或从CMOS芯片上取下滤光罩。此过程将杀死您的相机999 999次1 000 000次尝试。

当您将摄像机设置为单色捕获时，它将“忽略”过滤并汇总所有3个通道的信号。在后处理中，程序将计算通道的平均值。

如果要捕获红外图像，则必须具有与红外兼容的光学元件和对红外敏感的检测器。您可能会获得全新的芯片和定制的AF传感器。

不。您必须了解，没有白光的波长之类的东西，因此没有这种过滤器可依据的物理特性。

如果您不喜欢物理学，请考虑一个合理的例子：白光是一个更广泛的集合，其中包括所有其他颜色的光作为子集。因此，您的问题实际上听起来像是

Is there a filter that can extract fruits from apples?

同样，答案是否定的。

我要反驳说，是的，我们可以...如果您扩展“物理过滤器”的含义，如下所示：

该滤镜是一个有源摄像机，可以在其自己的显示器上以黑白显示其输出（通过在其传感器上没有滤色器，在软件中进行去饱和，使用单色显示器等），也许还可以使用一些光学器件来模拟更远的焦点。

然后，您的相机会拍摄滤镜显示的照片，并认为它是真实世界。它是黑色和白色的:-)

如果这听起来太离谱了，请考虑一下在2011年，据报道电影《橄榄》是第一部完全在Smartphone上拍摄的电影。但是他们是如何获得出色的散景和景深的呢？通过用800美元的佳能L系列24-70mm镜头拍摄投影在毛玻璃上的图像！作弊？