摄像头镜头组件由一个很重要的构件,就是滤波片;IR cut filter,即红外截止滤光片,它放在于LENS与Sensor之间。因人眼与CMOS Sensor对各波长的响应不同,人眼看不到红外光但sensor会感应,因此需要IR cut filter阻绝红外光。
IR cut filter分为反射式(普通IR)及吸收式(蓝玻璃)两种。下面来说明普通IR 及蓝玻璃 的特性对比,蓝玻璃比普通IR 约贵10倍自有它的优势,体现在2个方面。
一:普通IR cut 会形成较严重的光晕现象:
普通IR采用反射式,在可见光区域有较高透过率的同时,存在较低的反射率,而在红外区域正好相反,反射较高。所以,当相机在成角度拍摄照片时红外光在IR膜上会有较大反射,经过光线经镜头组多次反射后,会在照片上形成光晕现象.
蓝玻璃本身是一种吸收玻璃,对红外光有吸收作用,不存在很大反射。玻璃中的铜离子具有吸收红外线功能,当相机在成角度拍摄照片时,光线通过蓝玻璃的主要吸收,经镜头组多次反射的红外光很弱,不会在照片上形成光晕现象。
二:普通IR cut 随角度变化导致光谱偏移,会导致鬼影的问题:
普通IR cut中心波长偏移量在入射角0°~30°,偏移30nm左右,会形成色彩不均匀现象;蓝玻璃IR cut中心波长偏移量在入射角0°~30°,偏移2nm左右,不会出现黑角及红斑现象。
三、两种类型的优缺点:
反射式
反射式的优点:
1、截止特性非常陡峭。
2、截止波长可以设任意计。
反射式的缺点:
1、与光线入射角有依赖关系。(0°和20°的曲线明显发生了偏移)
2、NIR被反射回光学系统里。
吸收式:
吸收式的优点:
1、与入射角关联度小。
2、通过波段可以设计得很宽,完全截止的波段可以很大。
3、较少NIR被反射。
吸收式的缺点:
1、截止特性不陡峭。
2、由化学镀膜材料决定截止频率。
四、总结:
手机里用的几乎都是吸收式,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滤光片都是白玻璃。后来通过蓝色或者别的颜色镀膜,减少对NIR的反射,以及截止特性的偏移。在考察IR的特性的时候,不仅要关注透射率特性曲线,也要考察NIR反射率曲线。现在手机摄像头越来越薄,镜头的光学设计和sensor的CRA进一步增大,导致反射式IR的上述不良现象更加凸显。蓝玻璃对色偏以及杂光、鬼影问题改善明显,拍摄的照片色彩更加柔和、自然。因此,追求极致效果的摄像头必选蓝玻璃。