Lente de paso de banda infrarroja: ¿Qué es? ¿Qué hace?

Si bien elegir el módulo de cámara adecuado es importante para aplicaciones de visión integrada, elegir los filtros y lentes de banda IR adecuados es igualmente importante. Los filtros y lentes de banda infrarrojos adecuados aseguran la calidad de imagen y el rendimiento del sistema. Por ejemplo, en una aplicación de visión incrustada en particular, donde necesitamos bloquear longitudes de onda específicas de luz mientras permitimos que las longitudes de onda deseadas caigan en el sensor, se requiere un filtro de paso de banda IR.
 
¿Qué es exactamente un filtro de banda de infrarrojos? ¿Qué hace? Repasemos este artículo para comprenderlo brevemente.
 

¿Qué son los filtros y lentes de banda infrarroja?

Las lentes de paso de banda infrarrojas están diseñadas específicamente para permitir que pasen longitudes de onda específicas de luz infrarroja mientras bloquean el resto del espectro de luz, y son necesarias para aplicaciones de visión incrustada que necesitan operar a longitudes de onda infrarrojas específicas. Por ejemplo, la luz infrarroja (generalmente conocida como infrarroja cercana que oscila entre 780-1500 nm) debe capturarse con precisión para su procesamiento por algoritmos del sistema, mientras que la luz visible (380 nm a 700 nm) debe bloquearse de manera efectiva. ¿El infrarrojo bloquea la lente? Tenemos unentendimiento antes.

 
Los filtros de banda de paso infrarrojos logran esto mediante un revestimiento óptico especial de vidrio que permite que pasen longitudes de onda infrarrojas específicas mientras reflejan o absorben la luz visible. Los dos tipos principales de filtros IR más comunes son:

1. filtros infrarrojos reflectantes.
2. filtros de absorción infrarroja.

A continuación se describe en detalle estos dos tipos de filtros de paso.

 
Filtros infrarrojos reflectantes

Este tipo de filtro también se llama espejo óptico enfriado y se fabrica con recubrimiento al vacío sobre vidrio blanco óptico. Su función principal es reflejar la luz visible mientras permite que las longitudes de onda infrarrojas pasen. Tiene una apariencia especular, de ahí el nombre. Los filtros IR reflectantes funcionan bien en aplicaciones que requieren una baja transmitancia infrarroja, como en ciertos sistemas de vigilancia o inspecciones industriales, donde son eficaces para minimizar la interferencia de la luz visible mientras mantienen un cierto nivel de transmisión de luz infrarroja.Aprenda sobre el módulo de cámara.
 

Filtros IR absorbentes

A diferencia de los tipos reflectantes, los filtros IR absorbentes suelen estar recubiertos de negro o hechos de vidrio negro, y absorben la luz visible y permiten que las longitudes de onda infrarrojas lleguen al sensor de imagen. Este tipo de filtro de paso IR es más común en aplicaciones que requieren una alta transmisión IR, como la imagen médica y la biométrica. Los filtros IR absorbentes tienen una sensibilidad IR más alta que los tipos reflectantes, lo que los hace más efectivos en escenarios donde se requiere una captura de imagen IR precisa.
 
Por supuesto, al elegir un filtro de banda de paso infrarrojo, también se debe considerar el porcentaje de transmisión y la selección espectral del filtro.

 
Comparación del porcentaje de transmisión de los filtros reflectantes y los filtros absorbentes

El porcentaje de transmisión, la relación entre la intensidad de la luz transmitida y la intensidad de la luz incidente, afecta directamente a la calidad de la imagen y a la cantidad de luz de la lente ir recepcionada por el sensor.
 
Los filtros infrarrojos reflectantes son menos eficientes en la transmisión de luz infrarroja, pero son capaces de reflejar la mayoría de la luz visible, lo que es útil en ciertas aplicaciones donde hay una necesidad de minimizar la interferencia de la luz infrarroja en las imágenes visibles. Sin embargo, su baja transmisión de luz infrarroja puede limitar su uso en aplicaciones que requieren una alta transmisión de luz infrarroja.
 
En contraste, los filtros IR de absorción muestran una mayor eficiencia en la transmisión de luz IR, especialmente en el rango IR cercano (780-1500nm). Son capaces de absorber la mayor parte de la luz visible, permitiendo así que más luz infrarroja llegue al sensor. Esta propiedad hace que los filtros IR absorbentes sean ideales para aplicaciones que requieren una alta sensibilidad a la luz infrarroja, como la vigilancia de la visión nocturna o la imagen médica.

 
Características clave de los filtros de banda de IR para aplicaciones de visión integrada

Capacidad de bloqueo superior:Los filtros de banda infrarroja son excelentes en bloquear las ondas de luz no deseadas. La luz de otras regiones espectrales se bloquea eficazmente, mejorando así el contraste y la calidad general de la luz infrarroja transmitida. Esto asegura que el sensor de imagen reciba solo las longitudes de onda deseadas de luz infrarroja.
 
Eficiencia de transmisión más alta:Estos filtros logran una alta transmisión en el rango de longitud de onda especificado, asegurando el paso suave de la luz infrarroja deseada. Esto mejora la calidad de imagen y el rendimiento del sensor en aplicaciones donde la luz infrarroja es la fuente de luz principal o única.
 
Selectividad de longitud de onda:El filtro de paso IR permite que solo pase un rango estrecho de longitudes de onda, aislando efectivamente longitudes de onda IR específicas para satisfacer las necesidades de la aplicación objetivo. Esta selectividad les permite controlar con precisión la longitud de onda.
 
Estabilidad térmica:Los filtros de banda de IR mantienen sus características de rendimiento incluso en entornos con variaciones de temperatura. Esto significa que pueden utilizarse en entornos con temperaturas fluctuantes, como la vigilancia al aire libre o el control de procesos industriales, sin que su filtración se vea afectada por los cambios de temperatura.
 
mejor calidad de imagen:Al reducir la luz ambulante y aumentar la pureza de la luz infrarroja, los filtros de paso de banda IR ayudan a mejorar la claridad y el detalle de la imagen, lo que es importante para la inspección y el análisis visuales de alta precisión.

Amplia adaptabilidad a las aplicaciones:Ya sea en sistemas de vigilancia, dispositivos de imagen médica, sistemas agrícolas inteligentes o sistemas biométricos, los filtros de paso infrarrojos proporcionan la transmisión de luz infrarroja necesaria para apoyar el funcionamiento efectivo de estas tecnologías.

 
Áreas de aplicación de los filtros de banda de paso IR

sistemas de vigilancia:En el campo de la vigilancia de seguridad, los filtros de banda de IR mejoran las capacidades de vigilancia nocturna aislando longitudes de onda infrarrojas específicas para mejorar la claridad y el detalle de la imagen, lo que es útil para los sistemas de vigilancia las 24 horas que pueden capturar imágenes claras en entornos con
 
Dispositivos de imágenes médicas:En aplicaciones de imágenes médicas como cámaras de imágenes térmicas, el filtro de paso infrarrojo se utiliza para aislar longitudes de onda infrarrojas específicas para una medición precisa de la temperatura y el análisis de tejidos. Es beneficioso para la detección temprana de la enfermedad, el seguimiento del paciente y la evaluación del tratamiento.
 
Sistemas de agricultura inteligente:En la agricultura de precisión, los filtros de banda de IR ayudan a los drones y equipos de teledetección a analizar la salud de los cultivos aislando longitudes de onda indicadoras del estrés de las plantas, los niveles de agua y el contenido de clorofila. Esto permite a los agricultores tomar decisiones más inteligentes sobre riego, fertilización y control de plagas, lo que conduce a mejores rendimientos y salud de los cultivos.

 
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