安防摄像机滤光片的作用

滤光片，正确名称叫“光学低通滤波器” (OLPF)! 啊!不就是片破玻璃片嘛! 且听我道来：

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滤光片的功用:

滤除红外线：彩色CCD也可感应红外线，就是因为会感应红外线，会导致D.S.P无法算出正确颜色，因此须加一片滤光片，把光线中红外线部份隔开，所以只有彩色CCD需要装滤光片，黑白就不用了

修整进光：因为CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成，最好光线是直射进来，但为了怕干扰到邻近感光体，就需要对光线加以修整，因此那片滤光片不是玻璃，而是石英片，利用石英的物理偏光特性，把进来的光线，保留直射部份，反射掉斜射部份，避免去影响旁边的感光点.

1、滤除红外线：  

可用镀膜方式及蓝玻璃，镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式，化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀，成本低但镀膜厚度不平均且容易脱落，真空镀膜是用真空蒸镀法，镀膜均匀且不易脱落，但成本高，以上我们称IR Coating，目地在滤除红外线，另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜，目地是增加透光率，因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片)，会产生部分的折射及反射，加上AR-Coating 后，滤光片可达到98-99%的穿透率，否则只有90-95的穿透率，这对CCD的感光度当然有影响，另外是用蓝玻璃，蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线，而IR-Coating是用反射的方式滤掉红外线，但反射光容易造成干扰，如果只考虑滤除红外线，蓝玻璃是比较好的选择 ，但上文说玻璃无法修整光线，因此就有一片蓝玻璃加一片石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线，而石英片修整光线用，因此石英片上只需做AR-Coating就行了.

2、修整光线：

利用石英的物理偏光特性，把进来的光线，保留直射部份，反射掉斜射部份，但只能对一个方向修整，通常摄像机只考虑到水平分辨率，因此只对光线做水平修整，因此在贴滤光片时方向要对，不可弄反了，那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单，就黏两片，把其中一片转90度就行了，因此就有这种也叫”两片式”的滤光片，一片用在水平修整，一片用在垂直修整，其中一片再做IR-Coating 来滤红外线.。那更高级的呢?就是两片石英中间夹片蓝玻璃，那就各项优点就有了，这种“三片式”常见于日本进口机. 

现今摄像机市场，好像只剩下红外一体机还可以炒一炒，就因为这样，引起的话题及争议也最多，大家爬文也是越爬越迷糊，因此，在这里把相关知识做个介绍，说是”大汇总”是有些夸张了，主要是希望众专业厂家们在打广告之余，也不忘在此灌灌水，大家吹吹牛，真理越辩越明，大家吵个一段时间，这个版就真的是”大汇总”了!虽说”水清则无鱼”，但总不能一天到晚打迷糊仗，消费者的权益也得照顾一下另外一篇关于滤光片的文章CCD为什么能看到红外线?CCD本来就能看到红外线! 它本来就对红外光有感应，不信，拿支黑白摄像机，关掉电灯，拿个红外灯一照，影像不就出来了!那彩色CCD为什么看不到红外线? 事实上，彩色CCD也看的到红外线，就是因为它能感应到红外线，会干扰到D.S.P (影像处理主芯片)的运算，导致”偏色”，因此，得想个办法，让它不能接收红外线，方法就是，让CCD戴上“太阳眼镜”，只是人戴的太阳眼镜是隔离紫外线，而CCD戴的是隔离红外线，这就是彩色CCD上头黏的那片滤光片，

这是滤光片对每个波长光的穿透率，横轴是波长，以奈米(nm)表示，纵轴是穿透率，我们看到从380nm-645nm 穿透率是约93%，刚好就是可见光的范围(紫-靛-蓝-绿-黄-橙-红)，就是彩虹的颜色嘛! 600多nm是红色光，在它往右以”外”，就叫“红外线”，是“红色以外的光” 不是红色的光，因为眼睛已经看不到了，再来，380nm左右我们眼睛看到的是紫色，在380nm往左以“外”，就叫“紫外线”，眼睛一样看不到，但会照伤我们的皮肤，让青藏高原同胞晒的黑黑的，脸颊红红的，话扯远了，从上图我们看到，滤光片已经把红外跟紫外光挡掉了，只剩可见光进来，所以，彩色CCD就看不到红外线了，那黑白CCD为什么不加滤光片，难到它不怕色干扰吗?呵呵!黑白摄像机本来就没颜色，何来”色”干扰?所以在早期，红外线摄影机就是用黑白摄像机，加上红外投射灯就行了，后来彩色摄像机越来越普遍了，总不能白天用彩色摄像机，到了晚上再用黑白摄像机打红外灯吧，这就重复投资了，了解了上头的道理，就有人想出个方法，当有光线时用彩色摄像机，当没光线时，把CCD上头那片滤光片拿掉，再打上红外灯，这不就得了!”日夜型红外线彩色摄像机”就这样出来了!这很像读书时去办公室找老教授，他在看书时戴个老花眼镜，抬头看你时就把眼镜往头顶上挪开，就是这个动作(我也快有了，呵呵!).所以，上头那种摄像机，在CCD前装了个机械结构，用电磁阀把滤光片拉开或推回去，在作动时听的到“喀察”一声，说到这里，学过光学的人必注意到，CCD有滤光片跟没滤光片，光线折射率会不一样，把滤光片拿开，打上红外光，折射率又会因波长不同会有些差异，这加起来就会造成焦点偏移，就是“失焦”，因此，刚刚所说的，不能只把滤光片移开，还得补上一片镜片来调整折射率，也就是一片滤光片跟一片普遍镜片在抽换，这种“日夜型红外线彩色摄像机”是日本人搞出来的，实在太贵了，想仿吗，模具贵又怕被告，就有些天才老板干脆就把滤光片拿掉了，不就看的到红外线嘛!怕色干扰，那就用在室内啊，有些偏色? 便宜嘛! 干麻计较那么多，这叫“彩色室内日夜型红外线摄像机”老是这样蒙也不是办法，后来有人想到办法，依旧从滤光片下手，搞出这种滤光

看到没，“关大门，开小窗” 让850nm那段红外光漏了进来，所以在晚上没灯光时，只要打上850nm的红外光，CCD就看的到了，这招真是既省钱又方便，换个滤光片就行了，只是要注意! 不是随便拿个红外线投射灯就行了，必须是850nm的，但是因为850nm跟可见光波长很近，850nm投射灯常会产生少量可见光成份，看到的是红色的，那就是“红爆”的来源，红外线夜视问题解决了，在来是白天的问题了，既然那滤光片会让850nm的红外线漏进来，就会产生色干扰，也就是“白天偏色”的由来，这只能用软件来调整DSP的程序，尽量减少色偏，谁说没色偏，肯定是吹牛的，只是肉眼看到的多少问题！