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CCD上的滤光片

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    ccd滤光片的使用,使测量更加精确

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     监控摄像机中的CCD上的滤光片,正确名称叫”光学低通滤波器” 滤光片有两大功用: 1.滤除红外线. 2.修整进来的光线 滤除红外线: 彩色监控摄像机CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,,因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了. 修整进光: 因为CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点. 那么滤光片是怎么做到这些的呢?我们不防来看看 1滤除红外线: 可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99%的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响. 另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线,蓝玻璃是比较好的选择 . 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coatin就行了. 2.修整光线: 上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常摄像机只考虑到水平分辨率,因此只对光线做水平修整,因此在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR-Coating 来滤红外线. 那更高级的呢?就是两片石英中间夹片蓝玻璃,那就各项优点就有了,这种”三片式常见于日本进口机. l 石英片整光效果是物理方式的,要配合CCD上感光点而变,因此理论上不同CCD厂牌及不同画素还有N制P制,石英片厚度都不同, 黏贴方式 : 1.直接就夹在遮光片上,再锁在CCD上,好处是方便,须注意防尘 2.用UV胶黏,再照紫外线灯,优点是稳固,但须在无尘室或无尘箱中弄,如果不管那么多就硬干了 。 3.用双面胶带,一黏就好了,这个最方便又省钱,但常常一段时间后就掉下来了,尤其是被太阳晒久了。 如何选用和订购滤光片 在选用滤光片之前必须对滤光片的分类有基本的了解。滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、应用特点等方式分类。   光谱波段:紫外滤光片、可见滤光片、红外滤光片;(如对光谱不清楚,可以参考光谱图如下:)    光谱特性:带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片;    其中带通型即选定波段的光通过,通带以外的光截止。比如我们的红外带通滤光片。    短波通型即短于选定波长的光通过,长于该波长的光截止。比如我们的红外截止滤光片。    长波通型即长于选定波长的光通过,短于该波长的光截止。比如我们的红外滤光片,IPL滤光片 使用红外截止滤光片和透红外滤光片拍摄的不同效果对比 红外截止滤光片即允许可见光透过而截止或反射红外光的光学滤光片。其功能是防止CCD影像传感器由于像素间隔而产生的伪色和波纹,改善红外线对CCD成像的影响。 红外线截止滤光片通常被使用在保护需避免热伤害的光学系统中,藉由反射红外光,也将热能反射回光源方向。红外线截止滤光片对数位相机镜头的CCD,CMOS感测器非常重要,因为这些感测器通常对红外光过份敏感,会造成侦测的影像色偏或出现人眼 看不到的影像。因此它可校正影像感测器比较接近人眼的状态。 带通滤光片是一种可以让特定波长的光通过而让其他波段的光反射(或衰减)的光学元件。带通滤光片的工作区域可以是紫外光波段,可见光波段,近红外光波段, 远红外光波段,依您的应用范围而定。和一般通过截止滤光片,或彩色滤光片相比,带通滤光片设计及制作上都较困难,主要原因是,因为光谱波峰两端的位置都需 要比较精确的控制。而控制两点的位置当然比一点的困难度高多了。 带通滤光片是一种带宽比较窄,短波和长波有明显截止的玻璃,它光谱特性由透射比的最大值(TM)及其波长(λM)位置,短波截止波长,长波截止波长和半宽度来表示。最大透射比的一半所对应的波长λ1和λ2之差(λ1-λ1)nm称为半宽度FWHM。 防水防尘膜使水、尘等脏污与镜片的接触面积变小呈110度角,与使其不易粘附于镜片表面,所以滤光片表面会更加光洁,增加了防水、防雾、防尘、防指纹等防污染的功能。可广泛用于摄相机摄影机镜头上,电子数码产品的窗口片,触摸屏等视窗产品上起防尘片等光学产品。通常防水防尘膜与增透膜一起使用在视窗产品上,还可以起到增加镜片表面的硬度,同时也可以起到防止划伤的作用。这里防刮伤并不是100%的防刮伤,这里是指常规的微小的刮擦,对窗口起到保护的作用。此种镀膜还可以与反光膜一起用在车用后视镜产品。当水落在滤光片表面上时尤如水落到了荷叶上可迅速滑落,可使光学窗口保持清晰的视野。

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