Kamera inframerah dekat: Apa itu? Bagaimana cara kerjanya?

Pemotretan NIR adalah teknologi terdepan yang menawarkan perspektif unik dalam rentang panjang gelombang 650nm hingga 950nm. Berbeda dengan pemotretan cahaya tampak, NIR kurang dipengaruhi oleh perubahan warna, memungkinkan visualisasi presisi tinggi dari setiap objek. Fitur unik ini menjadikan pemotretan NIR sebagai teknologi pionir di berbagai bidang, dari diagnosa medis hingga pengendalian kualitas industri.

Apa itu teknologi pemotretan NIR?

Teknologi pemotretan NIR merupakan perkembangan signifikan dalam bidang pemotretan optik. Ini memanfaatkan spektrum elektromagnetik, khususnya panjang gelombang di luar spektrum cahaya tampak, yaitu berkisar antara 650nm hingga 950nm. Dengan kemampuan menembus objek kompleks, ia memberikan gambar rinci dalam berbagai kondisi.

Pemotretan NIR menggunakan prinsip gelombang kontinu, menawarkan kurva sensitivitas unik yang dengan jelas memproyeksikan objek jauh. Dibandingkan dengan metode pemotretan tradisional, pemotretan NIR tidak bergantung pada warna, artinya dapat memberikan gambar dengan kontras tinggi, membuatnya lebih mudah bagi pengamat manusia untuk menginterpretasikannya.

Salah satu keuntungan utama dari pemotretan NIR adalah kemampuannya untuk menembus beberapa bahan, seperti plastik dan jaringan tubuh manusia. Selain itu, sistem pemotretan NIR dapat beroperasi secara efektif dalam kondisi cahaya rendah, dengan sensitivitas yang baik dan kemampuan resolusi tinggi.

Namun, pemotretan NIR juga menghadapi beberapa tantangan. Misalnya, objek dengan panjang gelombang di atas 700nm hingga 1000nm mungkin tidak terlihat oleh modul kamera NIR . Selain itu, karena kurangnya cahaya ambien, pemotretan NIR mungkin memerlukan sumber cahaya tambahan dalam skenario malam hari.

Bagaimana pemotretan NIR dicapai?

Realisasi pemotretan NIR menunjukkan kemajuan dalam teknologi sensor dan pemahaman tentang spektrum elektromagnetik. Pemotretan NIR dicapai melalui kamera khusus yang peka terhadap rentang inframerah dekat di sekitar spektrum cahaya tampak. Ini mencakup panjang gelombang yang sedikit di luar jangkauan cahaya merah tampak, yaitu sekitar 700nm, hingga 950nm.

Kamera NIR, seperti yang digunakan untuk penglihatan malam atau pemantauan lalu lintas, dirancang dengan sensor yang sangat sensitif terhadap spektrum inframerah dekat. Secara tradisional, sensor CCD digunakan untuk pemotretan NIR, tetapi munculnya teknologi CMOS telah merevolusi bidang ini. Sensor CMOS menunjukkan sensitivitas yang lebih besar dalam rentang inframerah dekat, terutama di atas 850nm, membuatnya lebih hemat biaya dan cocok untuk berbagai aplikasi yang lebih luas.

Untuk mencapai pemotretan NIR, kamera biasanya dilengkapi dengan lapisan dasar yang lebih tebal, yang lebih peka terhadap spektrum inframerah dekat daripada spektrum cahaya tampak. Ini memungkinkan pengambilan gambar berkualitas tinggi bahkan dalam kondisi cahaya sekitar yang sangat rendah. Proses ini melibatkan langkah-langkah berikut:

• Pengambilan cahaya: Kamera NIR dilengkapi dengan lensa yang fokus pada cahaya inframerah dekat ke sensor kamera.
• Respon sensor: Sensor di dalam kamera mengonversi cahaya yang tertangkap menjadi sinyal listrik.
• Pemrosesan citra: Sinyal listrik tersebut kemudian diproses untuk membuat gambar digital yang dapat dianalisis atau ditampilkan.

Selain itu, kualitas pemotretan NIR dapat ditingkatkan secara signifikan menggunakan teknik dan trik tertentu. Misalnya, penguat gambar dapat meningkatkan kemampuan kamera untuk menangkap gambar yang dapat digunakan dalam kondisi cahaya redup. Selain itu, penggunaan filter dapat membantu memblokir panjang gelombang yang tidak diinginkan, memastikan bahwa kamera hanya mendeteksi cahaya inframerah dekat yang relevan dengan aplikasi saat ini.

Permintaan yang meningkat untuk pemotretan NIR

Menurut penelitian pasar terbaru, pasar pemotretan NIR sedang menunjukkan tren kenaikan. Ukuran pasar telah berlipat ganda dari sekitar $285 juta pada tahun 2019 dan diproyeksikan akan mencapai $485 juta pada tahun 2030. Pertumbuhan ini dapat dikaitkan dengan adopsi teknologi NIR yang semakin luas di bidang kesehatan, keamanan, pertanian, dan inspeksi industri.

Bagaimana kamera NIR bekerja?

Kamera NIR dirancang untuk mendeteksi dan memproses cahaya dalam rentang inframerah dekat, biasanya antara 700nm hingga 1000nm. Hal ini dicapai melalui sensor khusus yang lebih peka terhadap cahaya inframerah dibandingkan cahaya tampak. Efisiensi kuantum (QE) tinggi dari sensor-sensor ini memastikan bahwa sebagian besar foton insiden dikonversi menjadi elektron, yang kemudian diproses menjadi gambar yang dapat digunakan. Efisiensi kuantum adalah parameter utama untuk kinerja kamera NIR. Ini mengukur kemampuan kamera untuk mengubah foton insiden menjadi sinyal listrik yang dapat dideteksi. QE yang lebih tinggi berarti kualitas gambar yang lebih baik, bahkan dalam kondisi pencahayaan rendah.

Setelah cahaya NIR ditangkap oleh sensor kamera, ia menjalani serangkaian langkah pemrosesan gambar. Langkah-langkah ini mungkin mencakup pengurangan noise, peningkatan kontras, dan koreksi warna. Algoritma pemrosesan gambar lanjutan juga dapat digunakan untuk mengekstraksi informasi tertentu atau meningkatkan visibilitas fitur-fitur tertentu dalam gambar.

Kamera NIR biasanya menggunakan filter warna untuk meningkatkan kualitas gambar yang ditangkap. Sebagai contoh, filter warna RGB dapat digunakan untuk menyederhanakan pemilihan palet dan meningkatkan akurasi warna. Namun, dalam pengimajan NIR, filter ini dapat disesuaikan atau diganti dengan filter infrared-pass untuk memungkinkan lebih banyak cahaya inframerah dekat mencapai sensor, menghasilkan gambar yang lebih jelas.

Pengendalian paparan yang tepat sangat penting untuk menangkap gambar NIR berkualitas tinggi. Paparan berlebih dapat menyebabkan gambar terlalu terang, sementara paparan kurang dapat mengakibatkan gambar bising atau gelap. Kamera NIR umumnya memiliki fitur paparan otomatis yang menyesuaikan waktu paparan dan bukaan untuk mendapatkan gambar terbaik di bawah kondisi pencahayaan yang berbeda. Selain itu, menjaga rasio aspek yang benar memastikan distorsi gambar diminimalkan, yang sangat penting untuk analisis dan interpretasi yang akurat.

Menangkap gambar dalam format RAW memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam pengolahan pasca-pengambilan gambar karena mempertahankan lebih banyak data gambar asli. Ini sangat berguna dalam pemotretan NIR, di mana analisis sering kali memerlukan kualitas gambar tertinggi yang mungkin. Penggunaan filter IR berkualitas tinggi juga dapat meningkatkan kejelasan gambar dengan memblokir panjang gelombang cahaya yang tidak diinginkan.

Aplikasi umum untuk kamera NIR

Penelitian dan Pengembangan (R&D)

Di sektor R&D, kamera NIR sangat berharga untuk menganalisis material dengan karakteristik spektral NIR unik. Mereka membantu ilmuwan dan peneliti dalam mengidentifikasi dan mengukur zat-zat tertentu, yang sangat penting untuk pengembangan obat, analisis kimia, dan ilmu bahan.

Biometrik dan Kontrol Akses

Teknologi NIR memainkan peran penting dalam sistem biometrik, terutama pengenalan iris. Teknologi ini dapat menangkap gambar rinci dalam berbagai kondisi penerangan, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi kontrol akses yang aman.

Aplikasi Industri

Di sektor industri, kamera NIR digunakan untuk pengendalian kualitas, memeriksa produk untuk mencari cacat atau benda asing, dan memantau proses manufaktur. Mereka juga dapat digunakan dalam pertanian untuk menilai kesehatan tanaman dan memprediksi hasil panen.

Sinoseen: Mitra Anda untuk Pemotretan NIR

Sinoseen memiliki lebih dari 14 tahun pengalaman dan keahlian di bidang visi tersemat, dengan tim profesional yang telah menyediakan dukungan kamera NIR khusus untuk lebih dari 50+ klien. Jika Anda memerlukan integrasi kamera yang sesuai untuk pemotretan NIR , jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan memberikan layanan penyesuaian satu atap yang paling profesional.