Transmisjon og optisk tetthet beskriver samme sak på to skalaer: hvor mye stråling et materiale slipper gjennom. Transmisjon angir den transmitterte andelen lineært i prosent, optisk tetthet angir den logaritmisk – en OD på 1 betyr 10 % transmisjon, en OD på 3 betyr 0,1 %. Fordi beskyttelsesfiltre, laservernbriller og nøytraltetthetsfiltre spesifiseres i OD mens instrumenter oppgir prosent, er konvertering i begge retninger hverdagsarbeid.
Denne kalkulatoren dekker tre oppgaver: optisk tetthet fra en målt transmisjon, transmisjon fra en oppgitt optisk tetthet, og den kombinerte dempingen når flere komponenter befinner seg i strålebanen – vindu, filter, skueglass. For kombinasjonen multipliseres transmisjonene, ikke adderes; på OD-skalaen legges verdiene i stedet sammen, noe som gjør den logaritmiske skalaen attraktiv.
Beregningen gjelder for én bølgelengde og forutsetter at transmisjonsverdiene refererer til samme bølgelengde. Transmisjon måles med et fotometer eller et spektrometer – Opsytec produserer begge deler og kalibrerer dem i sitt eget laboratorium.
Alle øvrige radiometriske omregninger er samlet i radiometrikalkulatoren.
Beregningen gjelder for én enkelt bølgelengde og for ideelle, ikke-spredende prøver. Reflekssjonstap ved grenseflatene er allerede inkludert i en målt transmisjon, men ikke i en ren materialverdi. Sikkerhetsrelaterte vurderinger – for eksempel av beskyttelsesfiltre – må verifiseres med egnede, kalibrerte målinger.
Grunnleggende prinsipper
Optisk tetthet er den negative dekadiske logaritmen til transmisjon: OD = −log₁₀(T), der T er en brøkdel mellom 0 og 1. Hvis transmisjon som vanlig oppgis i prosent, blir OD = −log₁₀(T[%] / 100). Det omvendte er T = 10^(−OD) eller T[%] = 10^(−OD) · 100. Optisk tetthet er dimensjonsløs. I kjemi kalles den samme størrelsen absorbans eller ekstinksjon.
Hvis flere komponenter følger etter hverandre, multipliseres transmisjonene: T_total = T₁ · T₂ · … · Tₙ. På OD-skalaen blir dette en addisjon: OD_total = OD₁ + OD₂ + … + ODₙ.
Et filter transmitterer 1 %: OD = −log₁₀(0,01) = 2. Tre komponenter med 90 %, 75 % og 60 % gir T_total = 0,90 · 0,75 · 0,60 = 0,405 = 40,5 %, som svarer til OD_total = 0,392.
Optisk densitet avhenger sterkt av bølgelengde. En verdi på «OD 4» uten et bølgelengdeområde er verdiløs — det samme materialet kan ha OD 5 ved 254 nm og OD 0,5 ved 365 nm. For spredende eller turbide prøver samler et enkelt oppsett for lite lys og rapporterer for høy optisk densitet; det krever en integrerende kule. Og å multiplisere transmisjoner overser multiple reflekser mellom tett plasserte overflater.
Ofte stilte spørsmål
OD = −log₁₀(T/100) når T er angitt i prosent. 10 % transmisjon gir OD 1, 1 % gir OD 2, 0,1 % gir OD 3. Hvert videre OD-trinn betyr en faktor på ti mindre transmittert stråling.
En tidels-tusendel av den innkommende strålingen slippes gjennom, det vil si 0,01 %. Tilsvarende svekker OD 6 til en milliondel.
Aritmetisk sett ja — alle tre er −log₁₀(T). Begrepene kommer fra forskjellige fagfelt: optisk tetthet fra filterteknologi, absorbans og ekstinksjon fra spektroskopi.
Multipliser transmisjonene eller legg sammen de optiske densitetene — begge gir samme resultat. To filtre med OD 2 og OD 3 gir sammen OD 5, det vil si 0,001 % transmisjon.
Fordi absorpsjonen til et materiale varierer sterkt over spekteret. Et UV-beskyttelsesglass kan være sterkt absorberende i UV-C og klart i det synlige. Uten en bølgelengde er ikke en OD sammenlignbar — den måles spektralt, se spektrometre.
Et fotometer for enkeltbølgelengder eller et spektrometer for hele kurven. For spredende prøver legges det til en integrerende kule slik at spredt lys også fanges opp.
For omregningen ja, for vurderingen nei. Laserbeskyttelsesfilter klassifiseres etter egne standarder med beskyttelsesnivåer; en enkel OD-omregning erstatter ikke denne vurderingen. For transmisjonstesting i laserprosesser, se laserprosesser & transmisjonstesting.
Forfatter: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia er daglig leder for Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterte kalibreringslaboratoriet. Etter sin forskning på pulserende xenon-eksimerutladninger ved Institute of Lighting Technology ved KIT, er hans nåværende fokus på optisk stråling målteknologi. Han er nestleder for DIN Standards Committee FNL 7 «Optical Radiation» og medlem av DVGW Project Group on UV Disinfection.
