使用相机滤光片组合对紫外光成像,揭示隐藏的细节收藏

网友投稿 448 2024-01-16


了解紫外线紫外(UV)光占太阳总输出光线的10%,但人眼完全看不见紫外光波长分为三个范围,分别为:UVA、UVB和UVC最短波长的紫外光(100-280nm)大部分被大气阻挡出于成像目的,UVB(280-320nm)和UVA(320-400nm)是成像的常见波长。

使用相机滤光片组合对紫外光成像,揭示隐藏的细节收藏

即使UVC光能够到达相机传感器,随着UV光谱中光波长缩短,传感器中有机硅的反应也会越来越弱与UVC一样,UVB被大气部分阻挡然而,它比UVA更难用相机检测可成像的最常见紫外光波长在UVA光谱中到达地球的太阳紫外光辐射的95%是UVA光,剩下的是UVB光。

玻璃对紫外成像的影响紫外成像的一个重大挑战是玻璃会吸收紫外光这一事实因此,只有用纯度极高玻璃(二氧化硅,杂质极少)制成且采用特殊设计的光学元件,才能充分地利用被成像的全部紫外曝光铁和钠等杂质在玻璃中很常见,是大多数紫外光被吸收的原因。

在图2中,上方的图像是在室外拍摄的,下方的图像是在室内从窗户后面拍摄的图2下方图像中的玻璃显示,大部分光线被相机前的玻璃吸收后紫外曝光量减少因此,在对紫外光敏感的对象进行成像时,尽量减少使用玻璃有助于曝光和捕捉更多的细节。

使用相机滤光片对紫外光进行成像——可视化防晒霜的功效 通过一个简单的实验来确定防晒霜的功效使用Teledyne Lumenera Lt345R黑白相机(带红外阻挡滤光片),结合MidOpt BP324带通滤光片,观察防晒霜对紫外光的吸收量。

Lt345R黑白相机中使用的红外阻挡滤光片通常用于Teledyne Lumenera彩色相机在此案例中,该滤光片与黑白相机一起使用,以说明BP324的传输带以710nm为中心(参见图3)这样,图像传感器只能接收260-390nm之间的紫外光,或者更准确地说,是280-390nm之间的紫外光。

由于UVC主要被大气阻挡,传感器几乎无法记录如此短波长的紫外光鉴于有机硅对紫外光的敏感性非常低,并且使用滤光片组合进一步降低了透光率,因此在晴天通过提高增益和增加曝光时间来捕捉图像

在图4中,防晒霜涂在实验对象的右臂(图像左侧)上深色调突出了被手臂上防晒霜吸收的紫外光黑白相机将被吸收的紫外光可视化为强烈的对比度,因为没有“颜色”可归因于图像右侧手臂反射的光线,因为紫外光不在可见光谱范围内,必须以强度来衡量。

通过这种设置,可以根据防晒霜导致手臂的明暗程度来测量紫外光的强度为了显示紫外光强度的差异,在图5中将不同防晒系数(SPF)值的防晒霜涂在手臂上随着SPF值的增加,深色调的梯度变化越来越强但是,SPF 60的色调在视觉上并不比SPF 30深。

因此,防晒霜的用量或涂抹的均匀程度也可能减少紫外光的吸收这个例子表明,SPF值并不是影响防晒效果的唯一因素

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