Kamera inframerah dekat: Apa itu? Bagaimana cara kerjanya?

Pencitraan NIR adalah teknologi mutakhir yang menawarkan perspektif unik dalam rentang panjang gelombang 650nm hingga 950nm. Tidak seperti pencitraan cahaya tampak, NIR kurang terpengaruh oleh perubahan warna, memungkinkan visualisasi presisi tinggi dari objek apa pun. Fitur khas ini menjadikan pencitraan NIR sebagai teknologi terdepan di berbagai bidang, mulai dari diagnostik medis hingga kontrol kualitas industri.

Apa itu teknologi pencitraan NIR?

Teknologi pencitraan NIR menandai kemajuan yang signifikan di bidang pencitraan optik. Ini menggunakan spektrum elektromagnetik, khususnya panjang gelombang di luar spektrum cahaya tampak, mulai dari 650nm hingga 950nm. Mampu menembus objek yang kompleks, ia memberikan gambar detail dalam berbagai kondisi.

Pencitraan NIR menggunakan prinsip gerak gelombang kontinu, menawarkan kurva sensitivitas unik yang dengan jelas memproyeksikan objek yang jauh. Dibandingkan dengan metode pencitraan tradisional, pencitraan NIR tidak bergantung pada warna, artinya dapat memberikan gambar kontras tinggi, membuatnya lebih mudah ditafsirkan oleh pengamat manusia.

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

Namun, pencitraan NIR juga menghadapi beberapa tantangan. Misalnya, objek dengan panjang gelombang di luar 700nm hingga 1000nm mungkin tidak terlihat olehModul kamera NIR. Selain itu, karena kurangnya cahaya sekitar, pencitraan NIR mungkin memerlukan sumber cahaya tambahan dalam skenario nokturnal.

Bagaimana pencitraan NIR dicapai?

Realisasi pencitraan NIR menunjukkan kemajuan dalam teknologi sensor dan pemahaman spektrum elektromagnetik. Pencitraan NIR dicapai melalui kamera khusus yang sensitif terhadap rentang inframerah dekat di dekat spektrum yang terlihat. Ini mencakup panjang gelombang tepat di luar jangkauan cahaya merah yang terlihat, 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. TradisionalSensor CCDdigunakan untuk pencitraan NIR, tetapi munculnya teknologi CMOS telah merevolusi bidang ini. Sensor CMOS menunjukkan sensitivitas yang lebih besar dalam kisaran inframerah dekat, terutama di atas 850nm, membuatnya lebih hemat biaya dan cocok untuk aplikasi yang lebih luas.

Untuk mencapai pencitraan NIR, kamera biasanya dilengkapi dengan lapisan dasar yang lebih tebal, yang lebih sensitif terhadap spektrum inframerah dekat daripada spektrum yang terlihat. Hal ini memungkinkan pengambilan gambar berkualitas tinggi bahkan dalam cahaya sekitar yang sangat rendah. Prosesnya melibatkan langkah-langkah berikut:

• Tangkapan cahaya:Kamera NIR dilengkapi dengan lensa yang memfokuskan cahaya inframerah dekat ke sensor kamera.
• Respons sensor:Sensor di dalam kamera mengubah cahaya yang ditangkap menjadi sinyal listrik.
• Pemrosesan gambar:Sinyal listrik kemudian diproses untuk membuat gambar digital yang dapat dianalisis atau ditampilkan.

Selain itu, kualitas pencitraan NIR dapat ditingkatkan secara signifikan menggunakan teknik dan trik tertentu. Misalnya, pengintensif 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.

Meningkatnya permintaan untuk pencitraan NIR

Menurut riset pasar baru-baru ini, pasar pencitraan NIR sedang dalam tren naik. Ukuran pasar telah berlipat ganda dari sekitar 5 juta pada tahun 2019 dan diproyeksikan mencapai 5 juta pada tahun 2030. Pertumbuhan ini dapat dikaitkan dengan meningkatnya adopsi teknologi NIR dalam perawatan kesehatan, keamanan, pertanian, dan inspeksi industri.

Bagaimana cara kerja kamera NIR?

Kamera NIR dirancang untuk mendeteksi dan memproses cahaya dalam kisaran inframerah dekat, biasanya antara 700nm dan 1000nm. Ini dicapai melalui sensor khusus yang lebih sensitif terhadap cahaya inframerah daripada cahaya tampak. Efisiensi kuantum (QE) yang tinggi dari sensor ini memastikan bahwa sebagian besar foton insiden diubah menjadi elektron, yang kemudian diproses menjadi gambar yang dapat digunakan. Efisiensi kuantum adalah parameter kunci 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 cahaya redup.

Setelah cahaya NIR ditangkap oleh sensor kamera, ia mengalami serangkaian langkah pemrosesan gambar. Langkah-langkah ini mungkin termasuk pengurangan noise, peningkatan kontras, dan koreksi warna. Algoritme pemrosesan gambar canggih juga dapat digunakan untuk mengekstrak informasi tertentu atau meningkatkan visibilitas fitur tertentu dalam gambar.

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

Kontrol pencahayaan yang tepat sangat penting untuk menangkap gambar NIR berkualitas tinggi. Pencahayaan berlebih dapat menyebabkan gambar pudar, sedangkan pencahayaan yang kurang dapat menyebabkan gambar berisik atau gelap. Kamera NIR biasanya memiliki fitur eksposur otomatis yang menyesuaikan waktu eksposur dan aperture untuk mendapatkan gambar terbaik dalam berbagai kondisi pencahayaan. Selain itu, mempertahankan rasio aspek yang benar memastikan distorsi gambar diminimalkan, yang sangat penting untuk analisis dan interpretasi yang akurat.

Mengambil gambar dalam format RAW memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam pasca-pemrosesan karena menyimpan lebih banyak data gambar asli. Ini sangat berguna dalam pencitraan NIR, di mana analisis seringkali membutuhkan kualitas gambar setinggi mungkin. Menggunakan filter IR berkualitas tinggi juga dapat meningkatkan kejernihan 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 bahan dengan karakteristik spektral NIR yang unik. Mereka membantu para ilmuwan dan peneliti dalam mengidentifikasi dan mengukur zat tertentu, yang sangat penting untuk pengembangan obat, analisis kimia, dan ilmu material.

Biometrik dan Kontrol Akses

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

Aplikasi Industri

Di sektor industri, kamera NIR digunakan untuk kontrol kualitas, memeriksa produk untuk 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 Pencitraan NIR

Sinoseen menawarkan lebih dari 14 tahun pengalaman dan keahlian di bidang penglihatan tertanam, dengan tim profesional yang telah memberikan dukungan kamera NIR khusus untuk lebih dari 50+ klien. Jika Anda memerlukan integrasikamera yang cocok untuk pencitraan NIR, jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan menawarkan layanan khusus satu atap yang paling profesional.