双滤光片切换器;小小滤光片,作用大大强
说起滤光片,看似在摄像机里,是非常小而很多人感觉无足轻重的东西;过去大部分的工厂,包括我们自己,一提到红外效果的提高,都只有往CCD改进,镜头改善,红外灯电路板方面的增加优化,而小小滤光片,自然会在轻视之列; 双滤光片技术最早始行于台湾,对于这些行业前辈我们始终抱着尊敬的态度来学习与借鉴;最早的是利用马达式的切换方法,后来又进换到电磁式的切换法,但到底双滤光片仍至多滤光片的原理哪里呢,许多人或者不知所以然;
我们都知道,自然界存在着各种波长的光线,通过折射人眼能看到不同颜色的光线,这就是光线的波长不同所导致的。其实还有许多光线是人眼看不到的,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间,超过760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光等。随着科学的进步,人类发明了摄像机,理论上讲摄像机可以看到绝大部分波长的光线,但在摄像机的使用过程中就出现了一个问题,由于各种光线的参杂,摄像机看到的物体反映在监视器上与人眼直接看到的就变样了。如人眼看到绿色,通过摄像机则变成蓝色,产生彩色失真。
过去,为解决色彩失真问题,一般在CCD前贴有一低通滤片,该滤片阻碍了红外光的进出,故白天彩色不失真,但夜间却没有了夜视功能。于是有人引用了双峰值高的单滤光片,夜晚有夜视功能,但这种单滤光片,其优点虽然是成本低廉,但由于要兼顾白天与晚上的波长吸引,开放的波长频率过大,晚上虽然可以吸引到红外灯,但白天,由于自然光线中含有较多的红外成份,当其进入CCD后会干扰色彩还原,比如绿色植物变得灰白,红色衣服变成灰绿色等等(有阳光室外环境尤其明显)。而且为了白天的效果不致于难以接收,滤光片的波开不能完全适应晚上,在夜间由于双峰滤光片的过滤作用,使CCD不能充分利用所有光线,红外摄像机其低照性能难以令人满意。
有部分工厂,包括我们现在致力于推出的双滤光片技术,即IRCUT双滤光片的使用有效解决了双峰滤光片日夜不能兼顾而产生问题。能够让普通日夜型摄象机晚上和白天分别使用不能的滤光片工作;IRCUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成,他通过一块电路控制板和切换器,当白天的光线充分时,电路控制板驱使切换器中切换到红外截止滤光片工作,CCD还原出真实彩色,当夜间光线不足时,红外截止滤光片自动移开,全光谱光学玻璃开始工作,,能够感应晚上红外灯的辅光,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高了红外摄像机的低照性能,整个画面清晰自然;
双滤光片技术的应用,对于晚上的效果是立竿见影的,但双滤光片现在由于技术由于各种因素,也存在着质量差别很多的,并非所有工厂的双滤光片的产品都成熟而有效果,要注意以下几个方面:
一)切换器的精细程度要讲究,切换器越精细,其寿命和切换成功率就越高,故障率就是越低;
二)是在于切换器电路板的工作设计,越是轻巧的设计,越容易能减少摩擦,减少电流干扰;
三)是在于滤光片技术,普通工厂使用简单很薄的常见的二片滤光片;这容易导至白天过滤不完全,晚上切换回来易产生焦点偏移;比较成熟的工厂一般使用厚而清彻的三片滤光片,在晚上与白天切换过程中,纠正焦点偏移导致的图像模糊现象;至于三滤光片技术如何原理使用;限于篇幅,在此不多述
四)选择切换器时要注意,选择切换时强而有力,切换很顺利;而市场上的切换器普遍切换时不够力量,在侧翻或者有时会产生切换困难或者只切换一半的故障
五)滤光片的质量就更不用提了,存在关千差万别,记得选择滤光效果好,但又穿透性更强的滤光片,相差可能也就几元钱,对效果影响也是很大的;
此外,与双滤光片技术相匹配的CCD,也经常无缝调整处理;与双滤光片达到完美的结合;不致于在切换过程中,使CCD色彩产生干扰;最大化的与这项技术保持统一;
产品的效果,特别是红外,与多种因素有关,以前大家只知道与镜头红外灯,以及电路板设计,也机板息息相关,想不到,小小的滤光片居然能起到这么大的作用,比起用低照度的方案来改善晚上效果,用滤光片性价比更为合算;
双滤光片技术虽然二三年前已经由台湾到大陆,但实际应用并不顺利,很多工厂在没有完全撑握之前,就匆匆上马,导致了不少问题的产品;由于双滤光片技术为新兴技术,笔者也只是略知皮毛;在此斗胆执笔写上几段,把在参与公司研发使用过程中的小小心得,在此与各方同行朋友分享;意在抛砖引玉,希望能得到更多同行的指正;不正确的方面,希望行家多多指教。