Là cảm biến kỹ thuật số nhạy cảm với UV?


17

Có cách nào, hình dạng hoặc hình thức mà tia cực tím được ghi lại bằng cảm biến kỹ thuật số không? Lý tưởng nhất là câu hỏi này liên quan chặt chẽ đến cảm biến, thậm chí không có ống kính thủy tinh ở giữa có thể cắt hoặc chặn tia UV. Nhưng tất nhiên tôi không chụp ảnh bằng cảm biến trần, tôi cũng có ống kính, vì vậy tôi cũng muốn biết mức độ bắt đầu của tia cực tím đến cảm biến.

Câu trả lời:


23

Vâng, các cảm biến kỹ thuật số thực sự nhạy cảm với ánh sáng tia cực tím, cũng như một lượng đáng kể phổ hồng ngoại. Hầu hết các cảm biến kỹ thuật số được trang bị các bộ lọc đa lớp, nhiều lớp được thiết kế để lọc ra các phạm vi mở rộng của UV và IR. Nói chung, các cảm biến kỹ thuật số được lọc rất nhạy với phạm vi ánh sáng rộng hơn nhiều so với mắt người, từ khoảng 250nm (phạm vi gần UV) thông qua ánh sáng khả kiến ​​(400nm đến 750nm) và giảm khoảng 780nm (phạm vi IR). Không được lọc, một cảm biến kỹ thuật số nhạy cảm với phạm vi lớn hơn nhiều, từ UV sâu (200nm, UV thật) đến IR thực (đến 900nm) [# 1]. Cần lưu ý rằng độ nhạy không phải là không đổi trong phạm vi này, và sự sụp đổ khá nhanh và trở nên đáng kể khi càng xa khỏi 380nm bạn đi. Tương tự với phạm vi IR. Thị lực của con người trung bình từ khoảng 390nm đến 700nm, trong khi một số người nhạy cảm hơn và có thể nhìn thấy từ khoảng 380nm đến 750nm.

Mặc dù lọc được áp dụng cho các cảm biến kỹ thuật số, ánh sáng tia cực tím vẫn là một vấn đề và có thể ảnh hưởng đến cân bằng màu. Nhìn chung, khả năng cảm nhận ánh sáng tia cực tím không phải là một vấn đề lớn, vì các cảm biến kỹ thuật số có độ nhạy tương đối yếu với màu xanh lam và độ nhạy UV thường được chụp là màu xanh lam. Tuy nhiên, nếu không lọc đúng cách, tán sắc UV có thể tạo ra khói mù đột phá có thể được chụp bằng cảm biến kỹ thuật số, điều này có thể dẫn đến kết quả khá không mong muốn.

Cần lưu ý rằng kính quang học lọc ra một lượng đáng kể ánh sáng tia cực tím. Hầu hết các bước sóng UV lên đến khoảng 310nm đều bị chặn bởi kính của ống kính máy ảnh và phần còn lại từ 310nm đến 380nm có thể bị chặn bằng bộ lọc UV / Haze. Nếu một người muốn tạo hình ảnh trong phạm vi ánh sáng UV, ống kính đặc biệt có sẵn. Các vật liệu không đạt tiêu chuẩn như thạch anh hoặc canxi florua có độ trong suốt cao hơn đối với phổ UV. Từ góc độ hình ảnh máy ảnh, hầu hết các nghiên cứu cho thấy các bước sóng UV thú vị nhất có lẽ nằm giữa 250nm và 310nm [# 2]. Để có được một tia UV rõ ràng, bạn có thể cần phải loại bỏ bộ lọc UV bao phủ chính cảm biến. Điều này tương tự với việc loại bỏ bộ lọc IR khi sửa đổi máy ảnh cho công việc IR hoặc có thể liên quan đến việc xóa toàn bộ thiết bị lọc, sẽ loại bỏ cả bộ lọc UV và IR cùng một lúc (tùy thuộc vào máy ảnh.)

  1. Hình ảnh hồng ngoại và tử ngoại với cảm biến CMOS có các lớp photodioedes
    • Giới thiệu thảo luận về phạm vi độ nhạy CMOS phân lớp chưa được lọc: 200nm - 1100nm
    • CMOS Layered (tức là Foveon) có xu hướng có phạm vi độ nhạy lớn hơn so với CMOS bayer
    • Thảo luận thú vị về độ nhạy bước sóng riêng của từng photosite màu (bao gồm biểu đồ)
    • Có vẻ hơi lỗi thời (giai đoạn 2003/2004?), Nhưng vẫn hữu ích
  2. Hình ảnh phản xạ-tia cực tím kỹ thuật số
    • Bài viết cũ hơn từ vài năm trước, bao gồm hình ảnh phản chiếu UV
    • Thảo luận về bản chất của hình ảnh UV và nó khác với hình ảnh trực quan / IR
  3. The Wratten 18A: Một bộ lọc có vấn đề đối với chụp ảnh phản xạ UV
    • Bài viết thú vị sử dụng bộ lọc Canon Rebel gốc và bộ lọc Wratten 18A để chiếu UV
    • Wratten 18A cho phép tia cực tím từ ~ 290nm đến 400nm
    • Cảm biến Canon Rebel CMOS cũ hơn dường như hình ảnh phạm vi bước sóng này tốt
  4. Cảm biến ánh sáng nhìn thấy được
    • Trang 7 có biểu đồ độ nhạy so với độ nhạy của mắt người
    • Dừng ở 400nm, nhưng cho thấy đường cong độ nhạy CMOS vẫn còn khá cao tại thời điểm đó và rơi xuống ở độ cong vừa phải (có khả năng kết thúc khoảng 250nm-290nm)

Wow, rất nhiều thông tin tốt ở đây. Bạn có nguồn nào để trích dẫn không?
jfklein13

Tôi làm, tuy nhiên họ được đánh dấu ở nhà. Ngoài ra, đáng buồn thay, hầu hết trong số họ là các bài báo khoa học PDF. Người giỏi nhất phải làm với hình ảnh khoa học trong UV và thảo luận về các vật liệu nguyên tố thấu kính thay thế như thạch anh và các dẫn xuất florua. Tôi sẽ xem liệu tôi có thể đào chúng lên không.
jrista

Tôi không chắc chắn tôi thực sự đã đánh dấu bất kỳ nội dung nào tôi đã đọc về hình ảnh hồng ngoại và tia cực tím bằng máy ảnh kỹ thuật số. Có một lượng thông tin vừa phải có sẵn về chủ đề này, nhưng tôi nhớ hầu hết thông tin được chứa trong PDF, thường là một số bài báo khoa học hoặc nghiên cứu chính thức về một số loại. Tôi sẽ phải làm lại các tìm kiếm của mình để giúp bạn có được các tài liệu tham khảo.
jrista

1

Quan điểm được chấp nhận rộng rãi là họ không. Tuy nhiên, xem mô tả về các thử nghiệm thực nghiệm (từ năm 2004) dường như chứng minh rằng các cảm biến kỹ thuật số được thử nghiệm là nhạy cảm với tia cực tím, mặc dù ít hơn nhiều so với phim.


3
Quan điểm "được chấp nhận" này thường chỉ bởi vì hầu hết các thông số kỹ thuật được công bố chỉ cung cấp thông tin độ nhạy và độ nhạy sáng từ khoảng 400nm đến 750nm, phạm vi ánh sáng khả kiến. Hầu hết các thông tin này chỉ ra rằng các hình ảnh màu xanh lam trên đỉnh cảm biến ở khoảng 380-400nm, nhưng không hiển thị nơi chúng bắt đầu. Các nghiên cứu độc lập của bên thứ ba cho thấy độ nhạy tia cực tím của cảm biến kỹ thuật số CCD và CMOS bắt đầu cao hơn nhiều, từ 250nm xuống thấp đến 200nm.
jrista

1

Vâng, họ như được chỉ ra. Nhưng tôi muốn thêm rằng các cảm biến trong máy ảnh kỹ thuật số không thực sự là kỹ thuật số.

Các bộ cảm biến hình ảnh chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện tử. Chỉ vì nó là điện tử, không có nghĩa là nó phải là kỹ thuật số. Có tín hiệu tương tựtín hiệu số . cả hai đều là điện tử.

Sau đó, nó đi qua một bộ chuyển đổi tương tự sang số. Vâng, nó thực sự đi qua một bộ khuếch đại trước đây nhưng dù sao đi nữa. Đây là nơi sau đó nó trở thành kỹ thuật số và có thể được xử lý, nén và tất cả những gì nó đã được lập trình để làm.

Chỉ cần nghĩ rằng tôi sẽ đưa nó ra khỏi đó.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.