如何選擇IR filter

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作者：Maver

由於sensor不同於人眼，除了可以感受可見光，還可以感受近紅外光Near IR，這樣就會造成sensor對紅光感受過強，形成色偏。

所以在目前的相機里都會在sensor前安裝IR cut filter， 也有的叫NIR cut filter。

加了IR filter的影響有三：

1. 把近紅外的射線去除掉。
2. 紅光和近紅外射線都被吸收了。
3. 使sensor的感光和人眼一樣，這樣就是所謂的真彩色。

這就是一個典型的IR cut filter的特性曲線，Y軸是透射率，X軸是波長。

可以看到大於700nm，小於1000nm波長的電磁波都被完全截止了。

可見光波段的光400nm到700nm的透射率很高。

IR cut filter的兩種類型：

1. 吸收式。
2. 反射式。

吸收式的ir filter是用某種特別鍍膜的光學玻璃，可以吸收某個波段的光。

反射式的ir filter是利用short pass 干涉濾波器，把NIR波段的光反射出去。

下圖就是兩種類型IR filter的透射率曲線。

紅藍色曲線是 吸收式， 綠色是反射式。

兩種類型的優缺點：

反射式的優點：

1. 截止特性非常陡峭。
2. 截止波長可以設任意計。

反射式的缺點：

1. 與光線入射角有依賴關係。（0°和20°的曲線明顯發生了偏移）
2. NIR被反射回光學系統里。

吸收式的優點：

1. 與入射角關聯度小。
2. 通過波段可以設計得很寬，完全截止的波段可以很大。
3. 較少NIR被反射。

吸收式的缺點：

1. 截止特性不陡峭。
2. 由化學鍍膜材料決定截止頻率。
3. 受使用環境影響會發生特性變化。

由於NIR的反射形成的ghost。

手機里用的幾乎都是吸收式，主要的原因是吸收式成本低而且可以做的很薄。

早期的吸收式IR濾光片都是白玻璃。

後來通過藍色或者別的顏色鍍膜，減少對NIR的反射，以及截止特性的偏移。

在考察IR的特性的時候，不僅要關注透射率特性曲線，也要考察NIR反射率曲線。

現在有的廠家在在吸收式IR filter里引入了干涉濾波器，可以更好的改善截止特性。把NIR透射率做的更低同時可以濾除UV波段。

如果你的手機相機模組是超薄的設計，就可以考慮用這種IR filter，可以有效減小Chomatic Abberance。

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