Qu’est-ce qu’un filtre infrarouge ? Comment cela fonctionne-t-il ?

Ces dernières années, la vidéosurveillance de jour et de nuit est devenue de plus en plus populaire, et la maison de l’auteur utilise également cet équipement pour assurer la sécurité. Manière généraleCaméras CMOS et caméras CCDPeut détecter les rayons infrarouges proches qui sont invisibles à l’œil humain. Bien que cela soit important pour les équipements de vision nocturne, les rayons infrarouges peuvent déformer les prises de vue de jour.

Avant d’entrer dans le filtre IR Cut, comprenons ce qu’est l’infrarouge.

Qu’est-ce que l’infrarouge ?

L’infrarouge (IR en abrégé), également connu sous le nom de rayonnement infrarouge, est une onde électromagnétique dont la longueur d’onde se situe entre les micro-ondes et la lumière visible. Sa longueur d’onde s’étend de 760 nm à 1 mm, ce qui est une lumière non visible avec une longueur d’onde plus longue que la lumière rouge, et correspond à une fréquence dans la gamme d’environ 430 THz à 300 GHz. Par conséquent, il ne peut pas être observé par l’œil humain seul.

Qu’est-ce qu’un filtre IR Cut ?

Un filtre IR, également connu sous le nom de filtre de coupure infrarouge, est un élément optique utilisé dans les appareils photo pour améliorer la qualité de l’image. Il se compose généralement d’un filtre de coupure/absorption IR et d’un filtre spectral à transmission complète. En général, l’œil humain ne peut pas voir la lumière infrarouge, alors que l’appareil photo le peut, donc pour que l’œil humain et la caméra voient la cohérence des couleurs de l’image, il est nécessaire d’utiliser le filtre infrarouge. Les deux filtres sont combinés à un moteur électromagnétique ou électrique pour réaliser une commutation automatique afin d’ajuster l’écart de couleur causé par la lumière infrarouge pendant la journée.

Comment fonctionne le filtre IR Cut ?

Le principe de fonctionnement du filtre IR Cut est d’ajuster automatiquement l’état du filtre en fonction des changements de lumière ambiante afin d’optimiser l’effet d’imagerie de la caméra dans différentes conditions d’éclairage. Tout cela est réalisé sur la base du mécanisme de commutation automatique.

Mécanisme de commutation automatique

Le mécanisme de commutation automatique du filtre IR Cut est généralement contrôlé par l’électromagnétisme ou le moteur, lorsque le capteur infrarouge de la caméra surveille le changement de lumière, le commutateur intégré ajustera automatiquement l’état du filtre en fonction de l’intensité de la lumière, afin d’obtenir la meilleure qualité d’image. La réalisation de cette technologie implique une conception optique et une structure mécanique sophistiquées, de sorte que le matériau et la couche du filtre doivent être soigneusement sélectionnés pour garantir la coupure de la lumière infrarouge tout en réduisant l’impact sur la lumière visible. Bien entendu, la réactivité et la fiabilité du mélangeur sont également importantes.

Changements de lumière

Pendant la journée, lorsqu’il y a suffisamment de lumière, le filtre de coupure/absorption IR interceptera ou absorbera la majeure partie de la lumière infrarouge, évitant ainsi l’impact sur la couleur de l’imagerie, de sorte que la caméra peut restaurer la couleur plus près de ce que l’œil humain voit. Parce que la longueur d’onde de la lumière infrarouge est relativement longue, si elle n’est pas filtrée, elle peut apparaître comme un phénomène de mauvaise couleur, comme parler de plantes vertes qui apparaissent grises.

La nuit ou dans des conditions de faible luminosité, le filtre IR Cut passe automatiquement à l’état de filtre à spectre complet. À ce moment-là, le filtre de coupure/absorption IR s’éloignera, permettant à plus de lumière (y compris la lumière IR) de pénétrer dans le capteur de l’appareil photo, permettant à l’appareil photo d’améliorer la luminosité et la clarté de l’image même dans des conditions de faible luminosité, réalisant ainsi une surveillance ou une photographie nocturne.

Quels sont les avantages de l’utilisation du filtre IR Cut ?

Adaptation automatique aux changements environnementaux :La fonction de commutation automatique du filtre IR permet à l’appareil photo de s’adapter rapidement aux changements de lumière ambiante sans intervention humaine, ce qui permet d’obtenir la meilleure qualité d’image possible.

Imagerie en basse lumière et de nuit :Dans des conditions de faible luminosité ou de nuit, le filtre à spectre complet du filtre IR Cut permet à plus de lumière de pénétrer dans le capteur, améliorant ainsi les performances de l’appareil photo.

Maintient la couleur :Dans de bonnes conditions d’éclairage, le filtre IR Cut capture et bloque la lumière infrarouge, réduisant ainsi les dominantes de couleur de l’image et maximisant la capacité de conserver des couleurs d’image similaires à celles observées par l’œil humain.

Durée de vie plus longue :Le filtre IR Cut réduit les réglages manuels dus aux changements de lumière ambiante et prolonge considérablement la durée de vie grâce à des ajustements automatiques.

Intégration avec les caméras RGB

L’intégration du filtre IR Cut avec les caméras RGb permet des ajustements plus fins de la réponse spectrale pour une sortie de meilleure qualité, car les caméras RVB s’appuient sur les canaux de couleur rouge, vert et bleu pour capturer des images et sont sensibles à la lumière infrarouge. Le filtre IR Cut réduit considérablement l’impact de la lumière infrarouge sur les caméras RVB, et le mécanisme d’ajustement automatique du filtre IR Cut garantit que les caméras RVB produisent une image de la plus haute qualité tout en conservant une colorimétrie précise, qu’il s’agisse d’une nuit peu éclairée ou d’une journée bien éclairée.

Cela dit, l’intégration du filtre IR Cut dans les caméras RVB présente des défis techniques tels que la précision de la fabrication du filtre et le temps de réponse du mécanisme de commutation, qui ne peuvent être surmontés que par une optimisation continue. Avec la demande accrue d’imagerie de haute qualité, l’intégration de l’IR Cut Filter avec les caméras RVB a un avenir très prometteur dans les domaines de la surveillance de la sécurité, des caméras de drones, des téléphones intelligents, etc.

Dans l’ensemble, les appareils photo qui utilisent la technologie IR Cut Filter peuvent améliorer considérablement la qualité d’image de l’appareil photo. En particulier, il peut fournir une meilleure précision et clarté des couleurs en termes de rétention des couleurs et d’imagerie nocturne.

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