Un filtre bidirectionnel est un filtre de couleur très précis utilisé pour traverser sélectivement la lumière tout en réfléchissant d'autres couleurs sur une petite plage. En revanche, les miroirs et les miroirs colorimétriques sont souvent caractérisés par la couleur de la lumière réfléchie plutôt que par la couleur.
Un filtre bicolore filtre la lumière provenant d'une source de lumière blanche pour produire une lumière qui est perçue par l'homme comme une couleur très saturée.
Les miroirs de séparation chromatique (souvent appelés miroirs froids) sont généralement utilisés derrière la source de lumière pour refléter la lumière visible vers l'avant tout en permettant à la lumière infrarouge invisible de sortir derrière le luminaire. Cette disposition permet un éclairage intense avec moins d'objets éclairés. À cette fin, de nombreuses lampes halogènes à quartz ont des réflecteurs bicromatiques intégrés, initialement conçus pour les projecteurs afin d'éviter la fonte des diapositives, mais sont maintenant largement utilisés pour l'éclairage domestique et commercial à l'intérieur. Augmenter la blancheur en éliminant l'excès de rouge; Toutefois, si la lumière infrarouge est utilisée dans des luminaires embarqués ou fermés, il existe un risque important d'incendie par rayonnement dans ces luminaires. Pour ces applications, une lampe de faisceau non froid (ALU ou argent) doit être utilisée.
Le filtre bidirectionnel utilise le principe d'interférence de film mince pour produire la même couleur que le film d'huile de surface. Lorsque la lumière frappe le film d'huile à un certain angle, une partie de la lumière est réfléchie de la surface supérieure de l'huile et une partie de la lumière est réfléchie de la surface inférieure en contact avec l'eau. Parce que la lumière réfléchie d'un fond est légèrement plus longue, certaines longueurs d'onde sont renforcées par ce retard, tandis que d'autres sont annulées, créant ainsi une couleur visible.
Au lieu d'utiliser un film d'huile pour générer une interférence dans un miroir ou un filtre, des couches alternatives de revêtements optiques avec différents indices de réfraction sont construites sur des substrats en verre. Les interfaces entre les couches avec des indices de réfraction différents produisent une réflexion de phase qui augmente sélectivement la lumière sur certaines longueurs d'onde et interfère avec d'autres. Ces couches sont généralement ajoutées par dépôt sous vide. En contrôlant l'épaisseur et le nombre de couches, la bande passante de la fréquence peut être ajustée à la largeur du filtre et devenir plus large ou plus étroit, selon les besoins. Parce que les longueurs d'onde indésirables sont réfléchis au lieu d'être absorbés, le filtre bidirectionnel n'absorbe pas cette énergie indésirable pendant le travail et ne devient donc pas plus d'énergie dans la bande passante).
Un prisme bidirectionnel similaire est utilisé dans les cas où la lumière blanche est délibérément divisée en différentes bandes de couleurs (par exemple, dans un projecteur vidéo couleur ou une caméra de télévision couleur). Cependant, il est maintenant plus courant que les caméras disposent d'un réseau de filtres d'absorption pour filtrer les pixels individuels sur un seul réseau CCD.
Dans un microscope à fluorescence, un filtre bicolore agit comme un séparateur de faisceau qui dirige l'éclairage de la fréquence d'excitation directement vers l'échantillon, puis rejette la même fréquence d'excitation dans l'analyseur, mais par une fréquence d'émission spécifique.
Certains projecteurs LCD utilisent un filtre bidirectionnel au lieu d’un prisme pour diviser la lumière blanche émise par l’ampoule en trois couleurs, avant de passer par trois unités LCD.
Les projecteurs DLP plus anciens transmettent généralement une source de lumière blanche via une roue de couleur qui utilise un filtre bicolore pour commuter rapidement les couleurs envoyées par le dispositif de microscope numérique (monochrome). Les projecteurs plus récents peuvent utiliser une source de lumière laser ou LED pour émettre directement la lumière sur la longueur d'onde souhaitée.
Ils sont utilisés comme séparateurs laser harmoniques. Ils séparent les différents composants harmoniques des systèmes laser à double fréquence par réflexion et transmission spectrales sélectives.
Les filtres bidirectionnels sont également utilisés pour créer des masques pour les produits d'éclairage haute puissance. Créez des photos en superposant jusqu’à quatre filtres de séparation des couleurs.
La tête de couleur de l'amplificateur de caméra utilise un filtre colorimétrique bidirectionnel pour ajuster la balance des couleurs de l'impression.
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