相機技術

在低光下具備高感光度的近紅外線 (NIR) 相機

低光條件下的近紅外線相機

NIR 相機有什麼特色?

近紅外光(Near-infrared, NIR)是緊鄰可見光範圍之外的電磁波波段,因此無法被人眼直接感知。針對 NIR 波段最佳化的工業相機,特別適用於需要利用此波長特性的應用,例如低照度環境下的應用場景,如交通監控。
過去,這類應用僅能透過搭載高成本 CCD 感光元件的紅外線相機才能實現。

CMOS 技術已能勝任近紅外光應用需求,可提供在 850 nm 以上近紅外(NIR)波段具備更高感度的感光元件。其關鍵在於採用較厚的基板層設計(相較於一般黑白感光元件),進而有效提升 NIR 感度表現。受惠於 CMOS 技術的成熟發展,具備優異感度表現的工業相機如今能以更具吸引力的價格提供,並已在機器視覺市場中廣泛應用並站穩腳步。

經 NIR 最佳化的相機,例如搭載 Sony NIR 最佳化 3.2 MP IMX900 與 12.5 MP IMX676 感光元件、OMNIVISION 5 MP OG05C 感光元件,以及 e2V 1.3 MP EV76C661 感光元件的機型,在 850 nm 波段仍可維持接近 40% 的量子效率。與非 NIR 最佳化的感光元件相比,其在該波長下的感度表現提升約一倍。

我的應用需要 NIR 相機嗎?

某些應用領域和檢測解決方案,需要能對應較長波長和一般光源的 NIR,才能錄下高對比影像。在這類特定應用情境中,標準工業相機很快就達到極限,因為必須要有很好的光源條件,才能拍下堪用的影像。設定其光源解決方案,會帶來極高的成本與複雜度,導致系統成本上升,降低性價比。具備 NIR 最佳化感光元件的工業相機,讓面對這類檢測工作的製造商的作業大幅簡化。

典型的應用範例,包括必須在不良照明條件和夜間運作的交通監控設備、使用位置感應光譜技術來偵測蔬菜水果上的損壞點,以及運用電致發光來檢測太陽電池晶圓。

具備 NIR 感光元件的相機,具備下列優點:

具備 NIR 感光元件的相機,具備下列優點:

  • 紅外線頻段內的極佳感光度

  • 在各種困難照明條件下仍具有高對比

  • 因多種檢測物體的特殊頻譜特性而帶來的高對比

  • 比 CCD 相機更平易近人的價格

  • 成熟的生產流程與高品質

配備 NIR 感光元件的 Basler 相機

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