एक इन्फ्रारेड फिल्टर क्या है? यह कैसे काम करता है?

गत वर्षों में, दिन और रात की वीडियो सुरक्षा प्रणाली का उपयोग बढ़ते हुए लोकप्रिय हो गया है, और लेखक के घर में भी इस उपकरण का उपयोग सुरक्षा के लिए किया जाता है। आम तौर पर, CMOS कैमरे और CCD कैमरे मनुष्य की आँखों से अदृश्य लगभग पास-आवर्ती बैंड के लिए जिम्मेदार अल्पाधिकृत विकिरण (near-infrared rays) का पता लगा सकते हैं। यह रात की दृश्यता उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन यह दिन के समय फोटो को विकृत कर सकता है।

IR Cut Filter पर चर्चा करने से पहले, चलिए समझते हैं कि अल्पाधिकृत विकिरण (infrared) क्या है।

अल्पाधिकृत विकिरण (Infrared) क्या है?

अल्पाधिकृत विकिरण (IR के रूप में संक्षिप्त), या अल्पाधिकृत विकिरण, एक विद्युत-चुम्बकीय तरंग है जिसकी तरंगदैर्ध्य माइक्रोवेव और दृश्य प्रकाश के बीच होती है। इसकी तरंगदैर्ध्य 760 nm से 1 mm तक होती है, जो एक अदृश्य प्रकाश है जिसकी तरंगदैर्ध्य लाल प्रकाश से अधिक होती है, और यह 430 THz से 300 GHz की आवृत्ति की सीमा में होती है। इसलिए, इसे मानव आँख अकेले नहीं देख सकती।

IR Cut Filter क्या है?

एक IR कट फिल्टर, जिसे इन्फ्रारेड कटऑफ़ फिल्टर भी कहा जाता है, कैमरों में चित्र की गुणवत्ता में सुधार के लिए उपयोग किया जाने वाला एक ऑप्टिकल घटक है। यह आमतौर पर एक IR कटऑफ़/अवशोषण फिल्टर और एक पूर्ण-परिवर्तन वाला स्पेक्ट्रल फिल्टर से मिलकर बना होता है। आम तौर पर, मानव आँखें इन्फ्रारेड प्रकाश को देख नहीं सकती हैं, जबकि कैमरा देख सकता है, इसलिए मानव आँखों और कैमरे के बीच चित्र के रंग की संगति बनाए रखने के लिए इन्फ्रारेड फिल्टर का उपयोग करना आवश्यक होता है। दो फिल्टरों को एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक या इलेक्ट्रिक मोटर के साथ जोड़ा जाता है ताकि दिन में इन्फ्रारेड प्रकाश द्वारा होने वाली रंग की विषमता को समायोजित करने के लिए स्वचालित स्विचिंग की प्राप्ति हो सके।

IR कट फिल्टर कैसे काम करता है?

IR कट फिल्टर का कार्य अंदाज़ानुसार परिवेशीय प्रकाश के परिवर्तन के अनुसार फिल्टर की स्थिति को स्वचालित रूप से समायोजित करना है ताकि कैमरे का चित्रण प्रभाव विभिन्न प्रकाश स्थितियों में बेहतर बना सके। सभी यह कार्य स्वचालित स्विचिंग मेकेनिज़्म पर आधारित है।

स्वचालित स्विचिंग मेकेनिज़्म

आरएस कट फिल्टर के स्वचालन स्विचिंग मेकेनिज़्म को आमतौर पर इलेक्ट्रोमैग्नेटिज़्म या मोटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जब कैमरे का इन्फ्रारेड सेंसर प्रकाश के परिवर्तन की निगरानी करता है, तो अंदरूनी स्विचर स्वचालन रूप से फिल्टर की स्थिति को प्रकाश की तीव्रता के अनुसार समायोजित करता है, ताकि सबसे अच्छी छवि गुणवत्ता प्राप्त की जा सके। इस प्रौद्योगिकी की वास्तविकता में उत्कृष्ट ऑप्टिकल डिजाइन और मैकेनिकल संरचना से जुड़ी है, इसलिए फिल्टर के सामग्री और परत का चयन ध्यान से किया जाना चाहिए ताकि इन्फ्रारेड प्रकाश को बंद करते हुए विभिन्न प्रकाश पर न्यूनतम प्रभाव पड़े। बेशक, स्विचर की प्रतिक्रिया और विश्वसनीयता भी महत्वपूर्ण है।

प्रकाश में परिवर्तन

दिन में पर्याप्त प्रकाश होने पर, IR कटऑफ़/अवशोषण फ़िल्टर अधिकांश बॉल्टा प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे चित्र के रंग पर प्रभाव नहीं पड़ता और कैमरा मानव आँखों से देखने वाले रंग को अधिक सटीक ढंग से पुनः प्राप्त कर सकता है। क्योंकि बॉल्टा प्रकाश की तरंगदैर्ध्य अपेक्षाकृत लंबी होती है, इसलिए यदि इसे फ़िल्टर नहीं किया जाता, तो रंगों में विषमता आ सकती है, जैसे हरे पौधों का ग्रे दिखना।

रात या कम प्रकाश की स्थितियों में, IR कट फ़िल्टर स्वचालित रूप से पूर्ण स्पेक्ट्रम फ़िल्टर मोड में बदल जाता है। इस समय, IR कटऑफ़/अवशोषण फ़िल्टर हट जाता है और अधिक प्रकाश (जिसमें बॉल्टा प्रकाश भी शामिल है) को कैमरा सेंसर में प्रवेश करने की अनुमति देता है, जिससे कैमरा कम प्रकाश की स्थितियों में भी चित्र की चमक और स्पष्टता में सुधार कर सकता है और रात की निगरानी या फ़ोटोग्राफी संभव हो जाती है।

IR कट फ़िल्टर का उपयोग करने से क्या फायदे हैं?

पर्यावरणीय परिवर्तनों का स्वचालित समायोजन: आईआर कट फिल्टर की स्वचालन चालू करने वाली विशेषता के कारण कैमरा परिसर में प्रकाश के परिवर्तनों को मानवीय हस्तक्षेप के बिना तेजी से समायोजित कर सकता है, जिससे उत्कृष्टतम छवि गुणवत्ता प्राप्त होती है।

निम्न प्रकाश और रात की छवि बनाना: निम्न प्रकाश या रात की स्थितियों में, आईआर कट फिल्टर का पूर्ण स्पेक्ट्रम फिल्टर अधिक प्रकाश को सेंसर में प्रवेश करने देता है, जिससे कैमरा की क्षमता में सुधार होता है।

रंग बनाए रखता है: अच्छी प्रकाश स्थितियों में, आईआर कट फिल्टर इन्फ्रारेड प्रकाश को पकड़ता है और रोकता है, जिससे छवि के रंगों के बदलाव कम होते हैं और छवि के रंगों को मानव नेत्र द्वारा देखे गए रंगों के अनुरूप बनाए रखने की क्षमता अधिकतम होती है।

लंबी सेवा जीवन: आईआर कट फिल्टर परिसर में प्रकाश के बदलाव के कारण मैनुअल समायोजन को कम करता है और स्वचालन समायोजन के माध्यम से सेवा जीवन को बहुत अधिक बढ़ाता है।

आरजीबी कैमरों के साथ एकीकरण

IR Cut Filter को RGb कैमरों में जोड़ने से स्पेक्ट्रल प्रतिक्रिया को समायोजित करने की क्षमता में सुधार होता है, जिससे उच्च गुणवत्ता का आउटपुट प्राप्त होता है। RGB कैमरे छवियों को पकड़ने के लिए लाल, हरे और नीले रंग के चैनल पर निर्भर करते हैं और वे अवरती विमान प्रकाश से संवेदनशील होते हैं। IR Cut Filter अवरती विमान प्रकाश का रूपक प्रभाव रूढ़िबद्ध बनाता है और इसका स्वचालन संरचना यह सुनिश्चित करती है कि RGB कैमरे उच्चतम गुणवत्ता का छवि आउटपुट उत्पन्न करें और सही रंगमिश्रण बनाए रखें, चाहे यह कम प्रकाश रात या अच्छी तरह से रोशन दिन हो।

इसके बावजूद, IR Cut Filter को RGB कैमरों में जोड़ना तकनीकी चुनौतियों का सामना करता है, जैसे फिल्टर निर्माण की सटीकता और स्विचिंग संरचना की प्रतिक्रिया काल, जो केवल निरंतर अनुकूलन के माध्यम से दूर किए जा सकते हैं। उच्च-गुणवत्ता छवि की मांग में वृद्धि के साथ, IR Cut Filter को RGB कैमरों में जोड़ने का भविष्य सुरक्षा निगरानी, ड्रोन कैमरे, स्मार्टफोन आदि क्षेत्रों में बहुत चमकीला है।

समग्र रूप से, IR Cut Filter प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले कैमरे कैमरे की छवि की गुणवत्ता में बहुत बड़ी सुधार कर सकते हैं। विशेष रूप से, इससे रंग रखरखाव और रात की छवि बनाने में रंग की बेहतर सटीकता और स्पष्टता प्राप्त की जा सकती है।

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