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近紅外線攝影應注意事項
2007/03/02 17:09:03瀏覽1368|回應0|推薦0

近紅外線攝影應注意事項

自從電子影像技術急速發展以來,近紅外線照相技術就開始日漸式微。這種狀況並不是因為近紅外線照相技術的式微,而是因為電子影像技術的優點太多而凌駕近紅外線照相技術之上的緣故。近紅外線攝影應注意事項,站主根據多年實驗的經驗歸納如下:

1.    確定所選用的攝影機具備近紅外線感應能力 

2.    攝影機調整「背焦」(BACK FOCUS 

3.     適當選用「近紅外線透通濾色片」 

4.    選擇適合的近紅外線照明燈 

1. 確定所選用的攝影機具備近紅外線感應能力

在選擇攝影機時必須同時研讀技術手冊(Instruction Manual),手冊中通常會詳列或表繪出此型攝像元件的光譜響應範圍。大部份的黑白攝影機都可對近紅外線感應,但是為了能獲得與人眼相同的波長範圍,都加裝「近紅外線濾除濾色片」。如果使用此類型攝影機,務必記得把這片表面看起來有點淺綠色的「近紅外線濾除濾色片」拿掉。

2. 攝影機調整「背焦」(BACK FOCUS

去除「近紅外線濾除濾色片」後,行經的路徑變短了(註:因為玻璃是一種密介質,光線在玻璃中行進的速度較慢,其效果等於拉長「光程」,「近紅外線濾除濾色片」被取下後,由鏡頭到攝像元件間的距離無法使影像清晰聚焦),有些攝影機會在「鏡頭接合環」(C-MOUNT or CS-MOUNT)後設計一些活動旋轉螺栓,以便調整攝像元件的平面距離,使影像能清晰聚焦。

C-MOUNT or CS-MOUNT鏡頭的差異


如果攝影機沒有這種設計,以下兩個建議可以採用:

建議1:選購一片與「近紅外線濾除濾色片」相同厚度的透明光學玻璃(必須是光學玻璃,因為一般玻璃內含有鐵質,而呈現輕微的綠色,會吸收掉部份近紅外線,而且一般玻璃的密度分佈不平均,會使影像扭曲變形),取代原來「近紅外線濾除濾色片」的位置。

建議2:購買「鏡頭接合延伸環」(LEN MOUNT EXTENSION TUBE)。只需要一個 15mm 的延伸環就足以應付了。

3. 適當選用「近紅外線透通濾色片」

因為可見光與紅外光的波長不同,被鏡頭折射的角度不同,成像所需要的距離也不相同。因此當對準近紅外線影像時,如果鏡頭中還有其他波長的可見光,也同時會成像在攝像元件之上,但是由於它們的聚焦距離不同,所以影像一定是鬆散而不清晰的,自然會使原本清晰的近紅外線影像受到破壞而糢糊不清了。

同理,如果在使用黑白攝影機拍攝可見光影像時,沒有加裝「近紅外線濾除濾色片」,糢糊的近紅外線影像也會破壞可見光的影像一樣。這種情形不但發生在黑白攝影機中,當使用彩色攝影機時,如果攝影機對近紅外線信號的遮斷不良,就會在紅色光的部份產生許多閃爍的紅斑,這種毛病有時被誤診為「熱噪訊」。

4.選擇適合的近紅外線照明燈

選用「近紅外線透通濾色片」的目的是消除可見光的干擾,如果環境許可(如:鑑定實驗室中),或情況特殊(如偵查犯罪,斥堠等),使用者可以利用近紅外線照明設備來達到更佳的使用效果。

有關紅外線燈光的一般情況如下:

1.白熾燈(INCANDESCENT LIGHT,如電燈泡,鹵素燈,石英燈等)都會發射出大量的紅外線波長來,只需要燈光前加裝一片耐熱的「紅外線透通濾色片」即可。

2.氣體放電燈(如日光燈,高、低壓鈉燈,水銀燈,氙氣燈等)除了氙氣燈外,都不含紅外線波長。氙氣燈同樣可以加裝一片耐熱的「紅外線透通濾色片」製作。

3.紅外線發光二極體及紅外線雷射會發射單一波長的紅外光。

4.白熾燈為連續光譜波長,而「紅外線透通濾色片」亦是寬頻通過,所以所得之紅外光線不夠純淨,有時可能造成干擾。

5.白熾燈所耗電力較大,不適合戶外長時間使用。

6.外線發光二極體及紅外線雷射光的波長單一,非常純淨,耗電又少,適合戶外較長時間使用。但是紅外線雷射為不可見光,對肉眼具有毀滅性的傷害力,不可不慎。

7.白熾燈的價格雖便宜,但濾色片及充電電池的價格卻非常高。

8.CCD攝像元件對紅外線感應的有效範圍只到 900nm 左右,而攝像管式的攝像元件--IR-VIDICON則可以達到 2,000nm。紅外線光源的「發射光譜光域」應與攝影機之攝像元件「光譜響應範圍」匹配。

( 知識學習科學百科 )
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