เซ็นเซอร์ดิจิตอลมีความไวต่อรังสี UV หรือไม่?


17

มีรูปแบบหรือรูปแบบใดที่เซ็นเซอร์แสงอัลตราไวโอเลตถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์ดิจิตอลหรือไม่? โดยอุดมคติแล้วคำถามนี้เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์อย่างเคร่งครัดโดยไม่มีแม้แต่เลนส์กระจกซึ่งสามารถตัดหรือบังแสง UV ได้ แต่แน่นอนว่าฉันไม่ได้ถ่ายภาพด้วยเซ็นเซอร์เปล่าฉันก็มีเลนส์ด้วยดังนั้นฉันก็อยากจะรู้ว่ารังสียูวีจะเข้าสู่เซ็นเซอร์ตั้งแต่แรก

คำตอบ:


23

ใช่เซ็นเซอร์ดิจิตอลมีความไวต่อแสง UV เช่นเดียวกับสเปกตรัมอินฟราเรดจำนวนมาก เซ็นเซอร์ดิจิตอลส่วนใหญ่มีตัวกรองหลายชั้นเคลือบหลายชั้นที่ออกแบบมาเพื่อกรองช่วง UV และ IR ที่ขยายออก โดยทั่วไปแล้วเซ็นเซอร์ดิจิตอลที่ผ่านการกรองมีความไวต่อช่วงแสงที่กว้างกว่าสายตามนุษย์ตั้งแต่ประมาณ 250nm (ช่วงใกล้ UV) จนถึงแสงที่มองเห็น (400nm ถึง 750nm) และลดลงประมาณ 780nm (ช่วง IR) เซ็นเซอร์ดิจิตอลมีความไวต่อช่วงกว้างไกลยิ่งกว่าตั้งแต่รังสี UV ลึก (200nm, UV จริง) ไปจนถึง IR ที่แท้จริง (เท่า 900nm) [# 1]. ควรสังเกตว่าความไวไม่คงที่ตลอดช่วงนี้และการตกหล่นค่อนข้างเร็วและมีนัยสำคัญยิ่งห่างจาก 380nm ที่คุณไป ไปเหมือนกันสำหรับช่วง IR สายตามนุษย์มีช่วงโดยเฉลี่ยประมาณ 390nm ถึง 700nm ในขณะที่บางคนมีความไวมากกว่าและสามารถมองเห็นได้จากประมาณ 380nm ถึง 750nm

แม้จะมีการกรองที่ใช้กับเซ็นเซอร์ดิจิตอล แต่แสง UV ยังคงเป็นปัญหาอยู่และอาจส่งผลกระทบต่อความสมดุลของสี โดยทั่วไปความสามารถในการรับรู้แสง UV ไม่ใช่ปัญหาใหญ่เนื่องจากเซ็นเซอร์ดิจิตอลมีความไวค่อนข้างอ่อนต่อสีน้ำเงินและความไวแสง UV ถูกบันทึกเป็นสีน้ำเงิน อย่างไรก็ตามหากไม่มีการกรองที่เหมาะสมการกระจายรังสียูวีสามารถสร้างหมอกควันที่ก่อกวนซึ่งสามารถจับได้ด้วยเซ็นเซอร์ดิจิตอลซึ่งอาจส่งผลให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์

ควรสังเกตว่าแก้วแสงจะกรองแสงยูวีจำนวนมาก ความยาวคลื่นรังสียูวีส่วนใหญ่สูงถึงประมาณ 310 นาโนเมตรถูกบล็อกโดยกระจกของเลนส์กล้องและส่วนที่เหลือจาก 310nm ขึ้นไปถึง 380nm สามารถบล็อกได้ด้วยฟิลเตอร์ UV / Haze หากต้องการสร้างภาพในช่วงแสง UV เลนส์พิเศษจะพร้อมใช้งาน วัสดุที่ไม่ได้มาตรฐานเช่นควอตซ์หรือแคลเซียมฟลูออไรด์มีความโปร่งใสมากขึ้นในสเปกตรัมรังสียูวี จากมุมมองการถ่ายภาพของกล้องการวิจัยส่วนใหญ่แสดงความยาวคลื่นยูวีที่น่าสนใจที่สุดซึ่งอาจอยู่ระหว่าง 250 นาโนเมตรและ 310nm [# 2]. เพื่อให้ได้ภาพรังสี UV ที่ชัดเจนคุณอาจจำเป็นต้องถอดฟิลเตอร์ UV ที่ครอบคลุมเซ็นเซอร์ออก สิ่งนี้คล้ายกับการถอดฟิลเตอร์ IR เมื่อแก้ไขกล้องสำหรับงาน IR หรืออาจเกี่ยวข้องกับการถอดฟิลเตอร์ทั้งตัวซึ่งจะลบฟิลเตอร์ UV และ IR ในเวลาเดียวกัน (ขึ้นอยู่กับกล้อง)

  1. การถ่ายภาพอินฟราเรดและอุลตร้าไวโอเลตด้วยเซ็นเซอร์ CMOS ที่มีโฟโตไดโอดชั้นหนึ่ง
    • เกริ่นนำกล่าวถึงช่วงความไวแสง CMOS แบบเลเยอร์ที่ไม่กรอง: 200nm - 1100nm
    • Layered CMOS (เช่น Foveon) มีแนวโน้มที่จะมีช่วงความไวที่สูงกว่า bayer CMOS
    • การสนทนาที่น่าสนใจเกี่ยวกับความไวของแต่ละความยาวคลื่นของแต่ละ photosite สี (รวมกราฟ)
    • ดูเหมือนว่าจะล้าสมัยเล็กน้อย (ช่วงเวลา 2003/2004?) แต่ก็ยังมีประโยชน์
  2. การถ่ายภาพดิจิตอลสะท้อนรังสีอัลตราไวโอเลต
    • บทความที่เก่ากว่าจากหลายปีที่ผ่านมาครอบคลุมการถ่ายภาพสะท้อนแสงยูวี
    • พูดคุยเกี่ยวกับธรรมชาติของการถ่ายภาพรังสียูวีและความแตกต่างจากการถ่ายภาพด้วยสายตา / IR
  3. The Wratten 18A: ตัวกรองที่มีปัญหาสำหรับการถ่ายภาพสะท้อน - UV
    • บทความที่น่าสนใจที่ใช้ Canon Rebel ดั้งเดิมและตัวกรอง Wratten 18A กับภาพ UV
    • Wratten 18A ให้รังสียูวีได้ตั้งแต่ ~ 290nm ถึง 400nm
    • เซ็นเซอร์ Canon Rebel CMOS รุ่นเก่าดูเหมือนว่าจะถ่ายภาพช่วงความยาวคลื่นนี้ได้ดี
  4. เซ็นเซอร์ CMOS แสงที่มองเห็นได้
    • หน้า 7 มีกราฟของ CMOS กับความไวของสายตามนุษย์
    • หยุดที่ 400nm แต่แสดงให้เห็นว่าเส้นโค้งความไวของ CMOS ยังค่อนข้างสูง ณ จุดนั้นและตกไปที่ความโค้งปานกลาง (น่าจะสิ้นสุดประมาณ 250nm-290nm)

ว้าวมีข้อมูลดีๆมากมายที่นี่ คุณมีแหล่งอ้างอิงหรือไม่?
jfklein13

ฉันทำ แต่มันถูกคั่นไว้ที่บ้าน นอกจากนี้น่าเศร้าที่ส่วนใหญ่เป็นเอกสารทางวิทยาศาสตร์ PDF สิ่งที่ดีที่สุดเกี่ยวกับการถ่ายภาพทางวิทยาศาสตร์ใน UV และพูดคุยเกี่ยวกับวัสดุองค์ประกอบเลนส์ทางเลือกเช่นควอตซ์และฟลูออไรด์อนุพันธ์ ฉันจะดูว่าฉันสามารถขุดพวกเขา
jrista

ฉันไม่แน่ใจว่าฉันได้ทำบุ๊กมาร์กสิ่งที่ฉันได้อ่านเกี่ยวกับภาพ IR และ UV ด้วยกล้องดิจิตอล มีข้อมูลอยู่ในระดับปานกลาง แต่ฉันจำได้ว่าส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปแบบ PDF โดยปกติแล้วจะเป็นรายงานทางวิทยาศาสตร์หรือการศึกษาบางประเภท ฉันจะต้องทำซ้ำการค้นหาของฉันเพื่อให้คุณอ้างอิงอ้างอิง
jrista

1

มุมมองที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางคือพวกเขาไม่ได้ อย่างไรก็ตามดูคำอธิบายของการทดสอบเชิงประจักษ์ (จากปี 2004) ซึ่งดูเหมือนว่าจะพิสูจน์ว่าเซ็นเซอร์ดิจิตอลที่ทดสอบนั้นมีความไวต่อรังสียูวีแม้จะน้อยกว่าฟิล์มมากกว่าก็ตาม


3
โดยทั่วไปมุมมอง "ยอมรับ" นี้เป็นเพียงเพราะข้อมูลจำเพาะส่วนใหญ่ที่เผยแพร่เท่านั้นให้การดูดกลืนแสงเซ็นเซอร์และข้อมูลความไวจากประมาณ 400nm ถึง 750nm ช่วงแสงที่มองเห็นได้ ข้อมูลส่วนใหญ่ระบุว่าภาพถ่ายสีน้ำเงินบนจุดสูงสุดของเซ็นเซอร์ที่ประมาณ 380-400nm แต่ไม่แสดงตำแหน่งที่จะเริ่มต้น การศึกษาของบุคคลที่สามที่เป็นอิสระแสดงให้เห็นว่าความไวแสง UV ของเซนเซอร์ CCD และ CMOS แบบดิจิตอลเริ่มสูงขึ้นมากจาก 250nm ถึงต่ำสุดที่ 200nm
jrista

1

ใช่พวกเขาถูกชี้ให้เห็น แต่ฉันต้องการเพิ่มว่าเซ็นเซอร์ในกล้องดิจิตอลไม่ใช่ดิจิตอลจริง ๆ

เซ็นเซอร์ภาพที่แปลงแสงเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ เพียงเพราะมันเป็นอิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้หมายความว่ามันจะต้องเป็นดิจิตอล มีสัญญาณอนาล็อกและสัญญาณดิจิตอล ซึ่งทั้งคู่เป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์

หลังจากนี้จะผ่านตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล ที่จริงมันต้องผ่านแอมป์ก่อนหน้านี้ แต่อย่างใด นี่คือที่ที่มันกลายเป็นดิจิตอลและสามารถประมวลผลบีบอัดและทุกอย่างที่เคยถูกตั้งโปรแกรมให้ทำ

แค่คิดว่าฉันใส่มันออกไป

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.