فیلتر اینفرारود چیست؟ چگونه کار می‌کند؟

در سال‌های اخیر، نظارت ویدئویی روز و شب به طور فزاینده‌ای محبوب شده است و خانه نویسنده نیز از این تجهیزات برای تضمین امنیت استفاده می‌کند. به طور کلی، دوربین‌های CMOS و دوربین‌های CCD می‌توانند پرتوهای نزدیک فروسرخ را که برای چشم انسان قابل دید نیستند، تشخیص دهند. در حالی که این موضوع برای تجهیزات بینایی شب مهم است، اما پرتوهای فروسرخ می‌توانند عکس‌های روزانه را تحریف کنند.

قبل از اینکه به فیلتر IR Cut بپردازیم، بیایید ابتدا بفهمیم فروسرخ چیست.

فروسرخ چیست؟

فروسرخ (به اختصار IR)، که به آن تابش فروسرخ نیز گفته می‌شود، یک موج الکترومغناطیس با طول موج بین میکروویوها و نور مرئی است. طول موج آن بین 760 نانومتر تا 1 میلیمتر قرار دارد که نوعی نور غیرمرئی با طول موج بلندتر از نور قرمز است و مربوط به فرکانسی در دامنه حدود 430 تراهرتز تا 300 گیگاهرتز است. بنابراین، نمی‌توان تنها با چشم انسان آن را مشاهده کرد.

فیلتر IR Cut چیست؟

فیلتر قطع فرکانس قرمز فروسرخ یا همان فیلتر قطع فرکانس اینفرارود، یک عنصر نوری است که در دوربین‌ها برای بهبود کیفیت تصویر استفاده می‌شود. این فیلتر معمولاً شامل یک فیلتر جذب قطع اینفرارود و یک فیلتر طیفی با عبور کامل است. به طور کلی، چشم انسان نمی‌تواند نور اینفرارود را ببیند، اما دوربین می‌تواند؛ بنابراین برای اینکه چشم انسان و دوربین دید یکسانی از رنگ تصویر داشته باشند، استفاده از فیلتر اینفرارود ضروری است. این دو فیلتر با یک موتور الکترومغناطیسی یا الکتریکی ترکیب شده‌اند تا جهت تنظیم انحراف رنگی ناشی از نور اینفرارود در ساعات روز، جابجایی خودکار انجام دهند.

فیلتر قطع فرکانس اینفرارود چگونه کار می‌کند؟

اصول کار فیلتر قطع فرکانس اینفرارود بر اساس تغییر حالت فیلتر با توجه به تغییرات نور محیطی است تا اثر بهینه‌ای بر روی تصویربرداری دوربین در شرایط نوری مختلف ایجاد کند. تمام این فرآیند بر اساس مکانیسم جابجایی خودکار انجام می‌شود.

مکانیسم جابجایی خودکار

مکانیسم جابجایی خودکار فیلتر IR Cut معمولاً توسط الکترومغناطیس یا موتور کنترل می‌شود. وقتی حسگر اینفرा़قرمز دوربین تغییرات نور را پیش بینی می‌کند، سوئیچ داخلی به طور خودکار وضعیت فیلتر را بر اساس شدت نور تنظیم می‌کند تا کیفیت تصویر بهترین حالت را داشته باشد. اجرای این فناوری شامل طراحی نوری پیچیده و ساختار مکانیکی است، بنابراین مواد و لایه‌های فیلتر باید به دقت انتخاب شوند تا قطع نور اینفرارُد انجام شود بدون اینکه تأثیر زیادی بر روی نور видیبل داشته باشد. البته، پاسخگویی و قابلیت اعتماد سوئیچ نیز اهمیت دارد.

تغییرات در نور

در طول روز، هنگامی که نور کافی وجود دارد، فیلتر قطع یا جذب نور اینفرارood مقدار زیادی از نور اینفرارood را جذب می‌کند تا از تأثیر آن بر رنگ تصویر جلوگیری شود و دوربین بتواند رنگ‌ها را به صورت نزدیک‌تر به آنچه چشم انسان می‌بیند بازسازی کند. چون طول موج نور اینفرارood نسبتاً بلند است، اگر از جداسازی آن پرهیز شود، ممکن است پدیده عدم تطابق رنگ (off-color) به وجود آید، مانند اینکه گیاهان سبز به ظاهر خاکستری درآیند.

در شب یا در شرایط نور کم، فیلتر IR Cut به حالت فیلتر طیف کامل تغییر می‌کند. در این حالت، فیلتر قطع یا جذب نور اینفرارood جابجا می‌شود و اجازه می‌دهد که بیشتر نور ( inclusief نور اینفرارood) به سنسور دوربین برسد، که این امکان را فراهم می‌آورد تا دوربین حتی در شرایط نور کم، روشنایی و وضوح تصویر را افزایش دهد و به این ترتیب نظارت یا عکاسی شب را امکان‌پذیر سازد.

چه منافعی از استفاده از فیلتر IR Cut وجود دارد؟

طبیعت اتوماتیک برای سازگاری با تغییرات محیطی: ویژگی جابه‌جایی خودکار فیلتر IR Cut به دوربین اجازه می‌دهد تا به طور سریع به تغییرات نور محیطی بپاسخ دهد بدون هیچ مداخله انسانی، که منجر به کیفیت تصویر بهترین ممکن می‌شود.

تصویربرداری در شرایط نور کم و شب: در شرایط نور کم یا شب، فیلتر طیف کامل IR Cut مقدار بیشتری از نور را به سنسور وارد می‌کند که باعث بهبود عملکرد دوربین می‌شود.

نگهداری رنگ: در شرایط نور خوب، فیلتر IR Cut نور پرتو فروسرخ را جمع‌آوری و بلوک می‌کند، که باعث کاهش پرتی رنگ در تصویر می‌شود و توانایی حفظ رنگ‌های تصویر مشابه آنچه توسط چشم انسان دیده می‌شود را به حداکثر می‌رساند.

مدت زمان سرویس بیشتر: فیلتر IR Cut با کاهش تنظیمات دستی ناشی از تغییرات نور محیطی و انجام تنظیمات خودکار، عمر سرویس را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

통합 با دوربین‌های RGB

ادغام فیلتر IR Cut با دوربین‌های RGb امکان تنظیمات دقیق‌تر در پاسخ طیفی را برای خروجی با کیفیت بیشتر فراهم می‌کند، زیرا دوربین‌های RGB به کانال‌های رنگی قرمز، سبز و آبی بستگی دارند تا تصاویر را ضبط کنند و به نور فرابنفش حساس هستند. فیلتر IR Cut تأثیر نور فرابنفش بر روی دوربین‌های RGB را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد و مکانیسم تنظیم خودکار فیلتر IR Cut اطمینان می‌دهد که دوربین‌های RGB خروجی تصویر با کیفیت بالاتری تولید کنند و همچنین رنگ‌سنجی دقیق را حفظ کنند، چه در شب‌های کم نور و چه در روزهای خوب روشن.

با این حال، ادغام فیلتر IR Cut با دوربین‌های RGB چالش‌های فنی مانند دقت در تولید فیلتر و سرعت پاسخ مکانیزم جابجا شدن را ایجاد می‌کند که فقط از طریق بهینه‌سازی مداوم قابل حل است. با افزایش تقاضا برای تصویربرداری با کیفیت بالا، ادغام فیلتر IR Cut با دوربین‌های RGB آینده‌ای بسیار روشن در زمینه‌هایی مانند نظارت امنیتی، دوربین‌های درون‌پرواز و تلفن‌های هوشمند دارد.

کلیاً، دوربین‌هایی که از فناوری فیلتر قطع فروسرخ (IR Cut Filter) استفاده می‌کنند می‌توانند کیفیت تصویر دوربین را به شدت بهبود بخشند. به ویژه، می‌تواند دقت رنگ و شفافیت را در حفظ رنگ و تصویربرداری شب بهبود بخشد.

به خوشحالی، شرکت سینوسن، به عنوان یکی از رهبران سازنده ماژول دوربین در چین، همیشه به فناوری نوین پرداخته است. ما تجربه پروژه‌ای غنی و سیستم فناوری بازمatur در زمینه ماژول دوربین حرارتی و ماژول دوربین IR Cut داریم و می‌توانیم به شما راه‌حل مناسب‌ترین پروژه را ارائه دهیم.