Infrarot-Bandpass-Linse: Was ist das? Was macht es?

Während die Wahl des richtigen Kameramoduls für Embedded-Vision-Anwendungen wichtig ist, ist die Wahl der richtigen IR-Bandpassfilter und -objektive ebenso wichtig. Die richtigen IR-Bandpassfilter und -Objektive gewährleisten die Bildqualität und die Systemleistung. In einer bestimmten Embedded-Vision-Anwendung, bei der wir beispielsweise bestimmte Wellenlängen des Lichts ausblenden müssen, während die gewünschten Wellenlängen auf den Sensor fallen, ist ein IR-Bandpassfilter erforderlich.
 
Was genau ist also ein IR-Bandpassfilter? Was macht es? Lassen Sie uns diesen Artikel durchgehen, um es kurz zu verstehen.
 

Was sind IR-Bandpassfilter und -Objektive?

IR-Bandpass-Objektive wurden speziell entwickelt, um bestimmte Wellenlängen des Infrarotlichts durchzulassen und gleichzeitig den Rest des Lichtspektrums zu blockieren, und sind für Embedded-Vision-Anwendungen erforderlich, die bei bestimmten Infrarotwellenlängen arbeiten müssen. Zum Beispiel muss Infrarotlicht (typischerweise als Nahinfrarot im Bereich von 780 bis 1500 nm bezeichnet) für die Verarbeitung durch Systemalgorithmen genau erfasst werden, während sichtbares Licht (380 nm bis 700 nm) effektiv blockiert werden muss. Blockiert das Infrarot die Linse? Wir haben eineVerstehen vorher.

 
IR-Bandpassfilter erreichen dies durch eine spezielle optische Glasbeschichtung, die bestimmte IR-Wellenlängen durchlässt und gleichzeitig sichtbares Licht reflektiert oder absorbiert. Die beiden Haupttypen von IR-Filtern, die am häufigsten verwendet werden, sind:

1. reflektierende IR-Filter.
2. absorbierende IR-Filter.

Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erläuterung dieser beiden Arten von IR-Pass-Filtern.

 
Reflektierende IR-Filter

Diese Art von Filter wird auch als optisch gekühlter Spiegel bezeichnet und wird durch Vakuumbeschichtung auf optischem Weißglas hergestellt. Die Hauptfunktion besteht darin, sichtbares Licht zu reflektieren und gleichzeitig infrarote Wellenlängen durchzulassen. Es hat ein spiegelndes Aussehen, daher der Name. Reflektierende IR-Filter eignen sich gut für Anwendungen, die eine geringe Infrarotdurchlässigkeit erfordern, wie z. B. in bestimmten Überwachungssystemen oder industriellen Inspektionen, wo sie Störungen durch sichtbares Licht bei gleichzeitiger Beibehaltung eines bestimmten Niveaus der Infrarotlichtdurchlässigkeit wirksam minimieren.Erfahren Sie mehr über das IR-Kameramodul.
 

Absorbierende IR-Filter

Im Gegensatz zu reflektierenden Typen sind absorbierende IR-Filter in der Regel schwarz beschichtet oder aus schwarzem Glas gefertigt, absorbieren sichtbares Licht und lassen Infrarotwellenlängen den Bildsensor erreichen. Diese Art von IR-Passfilter wird häufiger in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe IR-Transmission erfordern, wie z. B. in der medizinischen Bildgebung und Biometrie. Absorbierende IR-Filter haben eine höhere IR-Empfindlichkeit als reflektierende Typen, was sie in Szenarien, in denen eine genaue IR-Bilderfassung erforderlich ist, effektiver macht.
 
Natürlich sollte bei der Auswahl eines IR-Bandpassfilters auch der prozentuale Transmissionsgrad und die spektrale Auswahl des Filters berücksichtigt werden.

 
Vergleich des Transmissionsprozentsatzes für reflektierende und absorbierende Filter

Der Transmissionsprozentsatz, das Verhältnis der Intensität des durchgelassenen Lichts zur Intensität des einfallenden Lichts, wirkt sich direkt auf die Bildqualität und die Menge des vom Sensor empfangenen IR-Linsenlichts aus.
 
Reflektierende IR-Filter sind weniger effizient bei der Übertragung von Infrarotlicht, aber sie sind in der Lage, das meiste sichtbare Licht zu reflektieren, was in bestimmten Anwendungen nützlich ist, bei denen die Interferenz von Infrarotlicht auf sichtbaren Bildern minimiert werden muss. Die geringe Transmission von IR-Licht kann jedoch den Einsatz in Anwendungen einschränken, die eine hohe IR-Transmission erfordern.
 
Im Gegensatz dazu weisen Absorptions-IR-Filter eine höhere Effizienz bei der Transmission von IR-Licht auf, insbesondere im nahen IR-Bereich (780-1500 nm). Sie sind in der Lage, den größten Teil des sichtbaren Lichts zu absorbieren, so dass mehr IR-Licht den Sensor erreicht. Diese Eigenschaft macht absorbierende IR-Filter ideal für Anwendungen, die eine hohe IR-Empfindlichkeit erfordern, wie z. B. Nachtsichtüberwachung oder medizinische Bildgebung.

 
Hauptmerkmale von IR-Bandpassfiltern für Embedded-Vision-Anwendungen

Überlegene Blockierungsfähigkeit:IR-Bandpassfilter zeichnen sich durch das Blockieren unerwünschter Lichtwellen aus. Licht aus anderen Spektralbereichen wird effektiv blockiert, wodurch der Kontrast und die Gesamtqualität des transmittierten IR-Lichts verbessert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass der Bildsensor nur die gewünschten Wellenlängen des Infrarotlichts empfängt.
 
Höherer Übertragungswirkungsgrad:Diese Filter erreichen eine hohe Transmission im angegebenen Wellenlängenbereich und sorgen so für einen reibungslosen Durchgang des gewünschten Infrarotlichts. Dies verbessert die Bildqualität und die Sensorleistung in Anwendungen, bei denen Infrarotlicht die primäre oder einzige Lichtquelle ist.
 
Wellenlängen-Selektivität:IR-Passfilter lassen nur einen schmalen Wellenlängenbereich durch und isolieren effektiv spezifische IR-Wellenlängen, um die Anforderungen der Zielanwendung zu erfüllen. Diese Selektivität ermöglicht es ihnen, die Wellenlänge präzise zu steuern.
 
Thermische Stabilität:IR-Bandpassfilter behalten ihre Leistungsmerkmale auch in Umgebungen mit Temperaturschwankungen bei. Das bedeutet, dass sie in Umgebungen mit schwankenden Temperaturen, wie z. B. bei der Außenüberwachung oder der industriellen Prozesssteuerung, eingesetzt werden können, ohne dass ihre Filtration durch Temperaturänderungen beeinträchtigt wird.
 
Verbesserte Bildqualität:Durch die Reduzierung von Streulicht und die Erhöhung der Reinheit des Infrarotlichts tragen IR-Bandpassfilter dazu bei, die Bildschärfe und Detailgenauigkeit zu verbessern, was für eine hochpräzise visuelle Inspektion und Analyse wichtig ist.

Breites Spektrum an Anwendungsanpassungsfähigkeit:Ob in Überwachungssystemen, medizinischen Bildgebungsgeräten, intelligenten landwirtschaftlichen Systemen oder biometrischen Systemen, Infrarot-Passfilter sorgen für die notwendige Infrarotlichtdurchlässigkeit, um den effektiven Betrieb dieser Technologien zu unterstützen.

 
Anwendungsbereiche von IR-Bandpassfiltern

Überwachungssysteme:Im Bereich der Sicherheitsüberwachung verbessern IR-Bandpassfilter die Möglichkeiten der nächtlichen Überwachung, indem sie bestimmte Infrarotwellenlängen isolieren, um die Bildschärfe und -detailtreue zu verbessern, was für 24-Stunden-Überwachungssysteme nützlich ist, die klare Bilder in Umgebungen mit schlechten oder gar keinen Lichtverhältnissen aufnehmen können, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
 
Medizinische Bildgebungsgeräte:In der medizinischen Bildgebung wie z. B. Wärmebildkameras werden Infrarot-Passfilter verwendet, um bestimmte Infrarotwellenlängen für eine genaue Temperaturmessung und Gewebeanalyse zu isolieren. Vorteilhaft für die Früherkennung von Krankheiten, die Patientenüberwachung und die Bewertung von Behandlungen.
 
Intelligente Landwirtschaftssysteme:In der Präzisionslandwirtschaft helfen IR-Bandpassfilter Drohnen und Fernerkundungsgeräten bei der Analyse der Pflanzengesundheit, indem sie Wellenlängen isolieren, die auf Pflanzenstress, Wasserstand und Chlorophyllgehalt hinweisen. Dies ermöglicht es den Landwirten, intelligentere Entscheidungen über Bewässerung, Düngung und Schädlingsbekämpfung zu treffen, was zu verbesserten Ernteerträgen und Gesundheit führt.

 
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