Lentille passe-bande infrarouge : qu’est-ce que c’est ? Que fait-il ?

Si le choix du bon module de caméra est important pour les applications de vision embarquée, le choix des filtres passe-bande IR et des objectifs appropriés est tout aussi important. Les filtres passe-bande IR et les objectifs appropriés garantissent la qualité d’image et les performances du système. Par exemple, dans une application de vision embarquée particulière, où nous devons bloquer des longueurs d’onde spécifiques de la lumière tout en permettant aux longueurs d’onde souhaitées de tomber sur le capteur, un filtre passe-bande IR est nécessaire.
 
Qu’est-ce qu’un filtre passe-bande IR exactement ? Que fait-il ? Passons en revue cet article pour comprendre brièvement.
 

Que sont les filtres passe-bande IR et les objectifs ?

Les lentilles passe-bande IR sont spécialement conçues pour laisser passer des longueurs d’onde spécifiques de la lumière infrarouge tout en bloquant le reste du spectre lumineux, et sont nécessaires pour les applications de vision embarquée qui doivent fonctionner à des longueurs d’onde infrarouges spécifiques. Par exemple, la lumière infrarouge (généralement appelée proche infrarouge allant de 780 à 1500 nm) doit être capturée avec précision pour être traitée par les algorithmes du système, tandis que la lumière visible (380 nm à 700 nm) doit être efficacement bloquée. L’infrarouge bloque-t-il l’objectif ? Nous avons uncomprendre avant.

 
Les filtres passe-bande IR accomplissent cela au moyen d’un revêtement de verre optique spécial qui laisse passer des longueurs d’onde IR spécifiques tout en réfléchissant ou en absorbant la lumière visible. Les deux principaux types de filtres IR les plus courants sont :

1. filtres IR réfléchissants.
2. filtres IR absorbants.

Ce qui suit est une compréhension détaillée de ces deux types de filtres passe-ir.

 
Filtres IR réfléchissants

Ce type de filtre est également appelé miroir refroidi optiquement et est fabriqué par revêtement sous vide sur du verre blanc optique. La fonction principale est de réfléchir la lumière visible tout en laissant passer les longueurs d’onde infrarouges. Il a un aspect miroir, d’où son nom. Les filtres IR réfléchissants fonctionnent bien dans les applications qui nécessitent une faible transmission infrarouge, comme dans certains systèmes de surveillance ou les inspections industrielles, où ils sont efficaces pour minimiser les interférences de la lumière visible tout en maintenant un certain niveau de transmission de la lumière infrarouge.En savoir plus sur le module de caméra ir.
 

Filtres IR absorbants

Contrairement aux types réfléchissants, les filtres IR absorbants sont généralement recouverts de noir ou en verre noir, et ils absorbent la lumière visible et permettent aux longueurs d’onde infrarouges d’atteindre le capteur d’image. Ce type de filtre passe-IR est plus courant dans les applications qui nécessitent une transmission IR élevée, telles que l’imagerie médicale et la biométrie. Les filtres IR absorbants ont une sensibilité IR plus élevée que les filtres réfléchissants, ce qui les rend plus efficaces dans les scénarios où une capture d’image IR précise est requise.
 
Bien entendu, lors du choix d’un filtre passe-bande IR, le pourcentage de transmission et la sélection spectrale du filtre doivent également être pris en compte.

 
Comparaison du pourcentage de transmission des filtres réfléchissants et absorbants

Le pourcentage de transmission, c’est-à-dire le rapport entre l’intensité de la lumière transmise et l’intensité de la lumière incidente, affecte directement la qualité de l’image et la quantité de lumière infrarouge reçue par le capteur.
 
Les filtres IR réfléchissants sont moins efficaces pour transmettre la lumière infrarouge, mais ils sont capables de réfléchir la plupart de la lumière visible, ce qui est utile dans certaines applications où il est nécessaire de minimiser les interférences de la lumière infrarouge sur les images visibles. Cependant, leur faible transmission de la lumière IR peut limiter leur utilisation dans les applications nécessitant une transmission IR élevée.
 
En revanche, les filtres IR à absorption présentent une efficacité plus élevée dans la transmission de la lumière IR, en particulier dans la gamme IR proche (780-1500 nm). Ils sont capables d’absorber la majeure partie de la lumière visible, permettant ainsi à plus de lumière IR d’atteindre le capteur. Cette propriété rend les filtres IR absorbants idéaux pour les applications qui nécessitent une sensibilité IR élevée, telles que la surveillance de la vision nocturne ou l’imagerie médicale.

 
Principales caractéristiques des filtres passe-bande IR pour les applications de vision embarquée

Capacité de blocage supérieure :Les filtres passe-bande IR excellent dans le blocage des ondes lumineuses indésirables. La lumière provenant d’autres régions spectrales est efficacement bloquée, ce qui améliore le contraste et la qualité globale de la lumière IR transmise. Cela garantit que le capteur d’image ne reçoit que les longueurs d’onde souhaitées de la lumière infrarouge.
 
Efficacité de transmission plus élevée :Ces filtres permettent une transmission élevée dans la gamme de longueurs d’onde spécifiée, assurant un passage en douceur de la lumière infrarouge souhaitée. Cela améliore la qualité de l’image et les performances du capteur dans les applications où la lumière infrarouge est la principale ou la seule source de lumière.
 
Sélectivité de la longueur d’onde :Le filtre passe-IR ne laisse passer qu’une gamme étroite de longueurs d’onde, isolant efficacement des longueurs d’onde IR spécifiques pour répondre aux besoins de l’application cible. Cette sélectivité leur permet de contrôler précisément la longueur d’onde.
 
Stabilité thermique :Les filtres passe-bande IR conservent leurs caractéristiques de performance même dans des environnements avec des variations de température. Cela signifie qu’ils peuvent être utilisés dans des environnements à températures fluctuantes, tels que la surveillance extérieure ou le contrôle de processus industriels, sans que leur filtration ne soit affectée par les changements de température.
 
Qualité d’image améliorée :En réduisant la lumière parasite et en augmentant la pureté de la lumière infrarouge, les filtres passe-bande IR contribuent à améliorer la clarté et les détails de l’image, ce qui est important pour l’inspection et l’analyse visuelles de haute précision.

Large gamme d’adaptabilité d’application :Qu’il s’agisse de systèmes de surveillance, d’appareils d’imagerie médicale, de systèmes agricoles intelligents ou de systèmes biométriques, les filtres infrarouges fournissent la transmission de la lumière infrarouge nécessaire pour soutenir le fonctionnement efficace de ces technologies.

 
Domaines d’application des filtres passe-bande IR

Systèmes de surveillance :Dans le domaine de la surveillance de sécurité, les filtres passe-bande IR améliorent les capacités de surveillance nocturne en isolant des longueurs d’onde infrarouges spécifiques pour améliorer la clarté et les détails de l’image, ce qui est utile pour les systèmes de surveillance 24 heures sur 24 qui peuvent capturer des images claires dans des environnements peu ou pas éclairés, améliorant ainsi la sécurité.
 
Appareils d’imagerie médicale :Dans les applications d’imagerie médicale telles que les caméras thermiques, les filtres passe-infrarouge sont utilisés pour isoler des longueurs d’onde infrarouges spécifiques afin de mesurer la température et d’analyser les tissus avec précision. Bénéfique pour la détection précoce de la maladie, le suivi des patients et l’évaluation du traitement.
 
Systèmes d’agriculture intelligente :Dans l’agriculture de précision, les filtres passe-bande IR aident les drones et les équipements de télédétection à analyser la santé des cultures en isolant les longueurs d’onde indicatives du stress des plantes, des niveaux d’eau et de la teneur en chlorophylle. Cela permet aux agriculteurs de prendre des décisions plus intelligentes en matière d’irrigation, de fertilisation et de lutte antiparasitaire, ce qui améliore les rendements et la santé des cultures.

 
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