En los últimos años, los módulos de cámara han evolucionado desde herramientas de captura de imágenes simples hasta sofisticados dispositivos ópticos. Anteriormente, muchos sistemas se centraron en la calidad de imagen en la gama Visible Light. Sin embargo, a medida que se expanden los escenarios de aplicación, cómo obtener imágenes de alta calidad en entornos de poca luz se ha vuelto cada vez más crítico.
Los sensores de cámaras CMO y CCD funcionan bien a la luz del día y pueden detectar una luz infrarroja cercana que es invisible para el ojo humano, pero puede causar distorsión de color de imagen. Por lo tanto, comprender y administrar efectivamente la luz infrarroja es muy importante para garantizar que la imagen sea auténtica.
A continuación, comprendamos rápidamente lo que significa "infrarrojo".
¿Qué es el infrarrojo?
El infrarrojo (IR) también se conoce como radiación infrarroja, es un tipo de radiación electromagnética con una longitud de onda más larga que la luz visible. El ojo humano generalmente puede percibir la luz con una longitud de onda de 320 nanómetros a 760 nanómetros, mientras que la luz infrarroja tiene un rango de longitud de onda más amplio en el espectro electromagnético, generalmente entre 700 nanómetros y 1 milímetro.
Este rango está mucho más allá del alcance de lo que el ojo humano puede observar, por lo que si desea capturar imágenes en este rango de longitud de onda, necesita una tecnología de cámara específica, como una cámara especializada de infrarrojo cercano (NIR).
¿Qué es un filtro de corte IR?
El filtro de corte IR, o el filtro de corte infrarrojo, es un diseño de obturador mecánico de precisión. Su objetivo principal es bloquear o permitir que pase la luz infrarroja, asegurando imágenes de alta calidad con una verdadera reproducción del color en diferentes condiciones de iluminación.
A diferencia del ojo humano, los sensores de cámara son muy sensibles a la luz infrarroja cercana fuera del rango de luz visible. Para hacer que las imágenes capturadas por la cámara sean más consistentes con la percepción visual del ojo humano, la mayoría de las cámaras OEM están equipadas con un filtro de corte IR, que solo permite que la luz visible pase mientras refleja o absorbe luz infrarroja innecesaria.
Cómo funcionan los filtros de corte
El principio de funcionamiento de los filtros de corte infrarrojo es inteligente y eficiente, controlado por un motor o electroimán. Cuando hay suficiente luz durante el día, el filtro de corte IR se abrirá, bloqueando la luz infrarroja para ingresar al sensor y permitir que solo pase la luz visible, evitando la interferencia de la luz infrarroja en el color de la imagen y garantizando la precisión del color, al igual que el ojo humano. Este proceso también se llama "verdadero día y noche" (TDN).
Cuando la luz ambiental se vuelve oscura o entra en modo nocturno, el filtro de corte IR se apagará o se alejará automáticamente. En este momento, el sensor de la cámara puede recibir toda la luz, incluida la luz visible y la luz infrarroja, y con iluminación infrarroja (como LED infrarrojos), puede capturar imágenes transparentes en blanco y negro por la noche.
Tres razones clave para usar el filtro de lentes infrarrojas
La integración de filtros de corte IR en aplicaciones de visión integrada no es accidental, sino basada en una variedad de necesidades prácticas.
1. Asegure el color de la imagen verdadera
Durante el día, la intensidad de la luz infrarroja en el medio ambiente es alta. Si el sensor de la cámara recibe directamente la luz infrarroja, el color de la imagen se desviará significativamente, por ejemplo, las plantas verdes pueden aparecer moradas o los objetos negros aparecen grises. Los filtros de corte IR aseguran que los colores de la imagen capturados por la cámara en el modo de día sean muy consistentes con los colores reales que se ven el ojo humano al filtrar con precisión la luz infrarroja. Esto es crucial para el reconocimiento de color, la inspección de calidad y la cadena de evidencia de video de vigilancia, y resuelve efectivamente el punto de dolor de la distorsión de la imagen.
2. Mejorar el rendimiento de la visión nocturna: Diga adiós para la visión nocturna de filtro borrosa
Cuando la luz es insuficiente o en completa oscuridad, el filtro de corte IR se elimina automáticamente, lo que permite que la cámara haga uso completo de la iluminación infrarroja. En este modo, el sensor de la cámara puede capturar la luz infrarroja que es invisible para el ojo humano, generando así imágenes claras y blancas de alto contraste sin ninguna fuente de luz visible. Esto es crucial para aplicaciones como el monitoreo de seguridad nocturno, la inspección industrial o el monitoreo del entorno al aire libre. Expande en gran medida los escenarios de uso y los límites de rendimiento de los módulos de la cámara, y resuelve efectivamente el punto de dolor de las capacidades de visión nocturna insuficientes de las cámaras tradicionales.
3. Versatilidad y adaptabilidad mejoradas: filtro integrado de corte UV IR
Muchos filtros modernos de corte IR no solo bloquean la luz infrarroja, sino que también tienen en cuenta el filtrado de la luz ultravioleta (UV) para formar un filtro de corte UV IR. La luz ultravioleta también puede tener un impacto negativo en la calidad de la imagen, como hacer que la imagen sea azulada o borrosa. Los filtros con funciones integradas de corte IR y tala UV permiten que los módulos de cámara se adapten mejor a varios entornos de iluminación complejos, ya sea una luz solar fuerte, días nublados o de noche, y puede proporcionar una salida de imagen estable y de alta calidad. Esta versatilidad reduce la dependencia de condiciones de iluminación específicas, reduce la complejidad del diseño del sistema y mejora la robustez del sistema.
Cámara IR CCTV y sus áreas de aplicación
Los filtros de corte IR son estándar en los sistemas modernos de videovigilancia, especialmente las cámaras de CCTV IR (cámaras de televisión de circuito cerrado infrarrojas). Permite que estas cámaras presenten imágenes de color durante el día y cambien automáticamente al modo infrarrojo para un monitoreo transparente en blanco y negro por la noche. Además, en los sistemas de transporte inteligentes (ITS), las cámaras utilizadas para el reconocimiento de la matrícula o el monitoreo del flujo de tráfico también utilizan ampliamente filtros de corte IR para garantizar la precisión de reconocimiento en diferentes condiciones de iluminación. Las aplicaciones de visión integradas, como la automatización industrial, la visión artificial, las imágenes médicas y el monitoreo de animales salvajes, se benefician de la capacidad de conmutación de día sincera y una alta calidad de imagen proporcionada por los filtros de corte IR.
Resumen
Los filtros de corte de IR son un componente indispensable enmódulos de cámara de visión incrustados. A través de mecanismos de filtrado óptico inteligentes, resuelve efectivamente el problema de la luz infrarroja que interfiere con el color de la imagen, y mejora en gran medida las capacidades de imagen de la cámara en entornos de poca luz o incluso sin luz. Para las aplicaciones que persiguen la autenticidad de la imagen, el rendimiento de la visión nocturna y la adaptabilidad ambiental, elegir un módulo de cámara con filtros integrados de corte IR es la clave para garantizar la operación eficiente del sistema y la precisión de los datos. No es solo un componente óptico simple, sino también una tecnología central que garantiza la operación de alto rendimiento de los sistemas de visión integrados durante todo el día.
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