Ein Filter ist ein frequenzselektiver Schaltkreis, der bestimmte Frequenzen, Wellenlängen oder Bitmuster sperrt, andere hingegen passieren lässt. Generell kann eine Einteilung nach der Filterart und -technik vorgenommen werden, und zwar in passive und aktive analoge Filter, digitale Filter, optische Filter und Farbfilter.
Bei den analogen Filtern handelt es sich um solche, die bestimmte Frequenzen selektieren, diese durchlassen, andere hingegen sperren. Man unterscheidet daher bei dem Frequenzbereich zwischen dem Durchlassbereich ( DB) und dem Sperrbereich ( SB). Gleiches gilt für optische Filter, allerdings mit dem Unterschied, dass diese bestimmte Wellenlängen durchlassen und andere sperren.
Schwieriger gestaltet sich die Unterscheidung der digitalen Filter. Da gibt es solche, die die Funktion von analogen Filtern nachbilden, also eine frequenzmäßige Selektion vornehmen, andere, die Bitmuster analysieren.
Zusammenfassend lässt sich vereinfachend festhalten, dass in der Nachrichtentechnik zur Frequenzselektion analoge Filter, bei der optischen Übertragungstechnik zur Wellenlängenselektion optische Filter und in der Datenkommunikation zur Bitmusterselektion digitale Filter eingesetzt werden.
- In der NF-Technik, HF-Technik und der Nachrichtentechnik werden analoge HF-Filter in passiver oder aktiver Technik eingesetzt. Entsprechende Filter arbeiten frequenzselektiv und werden in allen analog arbeitenden übertragungstechnischen Einrichtungen wie Verstärker, Sender, Empfänger, Antennen, Übertragungsstrecken. Die darin verwendeten Filtertechniken wie Hochpass, Tiefpass, Bandpass, Bandstoppfilter und Diplex-Filter lassen bestimmte Frequenzbereiche passieren, andere werden gesperrt. Analoge, frequenzmäßig arbeitende Filter bestehen aus Wirkwiderständen, Kapazitäten und Induktivitäten, also aus LC- oder RC-Gliedern. Neben den RC- und LC-Filtern gibt es noch das Quarzfilter und das auf dielektrischer Basis arbeitende Keramikfilter. Wichtige Kennwerte von analogen Filtern, die das Übertragungsverhalten bestimmen, sind die Bandbreite und die Halbwertsbreite, das Dämpfungsverhalten, das sich auch in der Flankensteilheit zeigt, das Phasenverhalten und die Gruppenlaufzeit.
- Neben den analogen Filtern gibt es in der Nachrichtentechnik auch Digitalfilter mit denen analoge Filterfunktionen nachgebildet werden. Dazu gehören das FIR-Filter oder das IIR-Filter, die durch Implementierungen mathematischer Modelle die Frequenzgangkurven bestimmen.
- In der Kommunikationstechnik werden digitale Filter zur Selektion von Bitmustern eingesetzt. Diese digitalen Paketfilter können Adressen für die optimale Routenbestimmung oder Lasttrennung ausfiltern, sie werden in Firewalls eingesetzt, für den Virenschutz oder gegen Spam-Mails, als Contentfilter, Mailfilter, Spamfilter, Uploadfilter und Bozofilter. Eine Variante der digitalen Filter sind die Zeichenfilter. Mit ihnen können Format-, Steuerzeichen oder andere Zeichen aus einem Datenstrom ausgefiltert werden.
- Optische Filter können Wellenlängenfilter oder Farbfilter sein. Die optischen Wellenlängenfilter werden vorwiegend in der optischen Übertragungstechnik und im Wellenlängenmultiplex eingesetzt. Zu dieser Gruppe gehören das Bragg-Gitter, dichroitische Filter, Phase Arrays und Dünnschichtfilter.
- Farbfilter werden in Digitalkameras und in Videokameras eingesetzt, aber auch in Scannern, Displays und Projektoren. Bei den mit Bildsensoren arbeitenden Geräten ist es so, dass die Bildsensoren lediglich helligkeitsempfindlich sind und daher die aufgenommenen Helligkeitssignale in ihre Farbanteile zerlegt werden müssen.
- In der Bildbearbeitung werden Filtertechniken für die Weichzeichnung, das Aufhellen oder Abdunkeln von Bildausschnitten, die Kontrasterhöhung, die Erstellung von Masken und die Einblendung neuer Bilddetails benutzt.
