CCD濾光片原理

CCD上那片濾光片,正確名稱叫”光學低通濾波器” (OLPF)。濾光片的功用:1.濾除紅外線： 2.修整進來的光線

濾除紅外線:

彩色CCD也可感應紅外線,就是因為會感應紅外線,會導致D.S.P無法算出正確顏色,，因此須加一片濾光片,把光線中紅外線部份隔開,所以只有彩色CCD需要裝濾光片,黑白就不用了。

修整進光:

因為CCD上是一顆顆的感光體(CELL)構成,最好光線是直射進來,但為了怕干擾到鄰近感光體,就需要對光線加以修整,因此那片濾光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把進來的光線,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影響旁邊的感光點。

CCD濾光片的基本功能

1濾除紅外線:

可用鍍膜方式及藍玻璃,鍍膜分真空鍍膜及化學鍍膜方式,化學鍍膜是將石英片浸入溶劑中加以電鍍,成本低但鍍膜厚度不平均且容易脫落,真空鍍膜是用真空蒸鍍法,鍍膜均勻且不易脫落,但成本高。以上我們稱IR Coating , 目地在濾除紅外線, 另外還要加上所謂的AR-Coating 的鍍膜,目地是增加透光率,因為光線在透過不同介質時(比如從空氣進入石英片),會產生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,濾光片可達到98-99%的穿透率,否則只有90-95的穿透率,這對CCD的感光度當然有影響。

另外是用藍玻璃,藍玻璃是用”吸收”的方式過濾紅外線,而IR-Coating是用反射的方式濾掉紅外線,但反射光容易造成干擾,如果只考慮濾除紅外線, 藍玻璃是比較好的選擇。但玻璃無法修整光線,因此就有一片藍玻璃加一片石英片的所謂”兩片式”濾光片。其中藍玻璃用來濾紅外線,而石英片修整光線用,因此石英片上只需做AR-Coating就行了。

2.修整光線:

利用石英的物理偏光特性,把進來的光線,保留直射部份, 反射掉斜射部份,但只能對一個方向修整,通常攝像機只考慮到水平分辨率,因此只對光線做水平修整, 因此在貼濾光片時方向要對,不可弄反了。那如果垂直光線也要修整的話怎辦?很簡單,就黏兩片,把其中一片轉90度就行了,因此就有這種也叫”兩片式”的濾光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR-Coating 來濾紅外線。

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