當(dāng)我們?cè)跒闊嵯駜x選擇紅外透鏡的時(shí)候,許多因素是必須要考慮的。這包括正在使用的技術(shù)知識(shí),以及對(duì)于圖像的應(yīng)用知識(shí)。對(duì)于一個(gè)新的熱像儀所用的透鏡(整套透鏡裝備),我們也需要很好地了解不同的價(jià)格預(yù)算可以達(dá)到什么樣不同的結(jié)果。所以了解紅外透鏡的一些重要常識(shí)可以使得整個(gè)選擇程序更加簡(jiǎn)單和容易。
今天的熱像儀主要運(yùn)用在三個(gè)主要的波段,或者是感光度。第一個(gè)是近紅外或者是短波紅外,大概介于0.9-2.5微米;第二個(gè)是中波紅外,在3-5微米的范圍內(nèi);最后是遠(yuǎn)紅外,范圍介于8-12微米。盡管一些紅外鏡頭可以在這些波段以外的區(qū)域運(yùn)行,但是大體上,他們?cè)谶@三個(gè)主要波段所表現(xiàn)出來(lái)的性能是最好的。
事實(shí)上,這些熱像儀的透鏡一般被設(shè)計(jì)為可以運(yùn)行于一組波段上,不論是在之前提到的波段中的任意一種, 還是多于一種。舉個(gè)例子,1.5 到 5 或者是 3-12微米。當(dāng)設(shè)計(jì)為運(yùn)行于單獨(dú)的波段的時(shí)候,許多因素都決定了它們的性能,包括了原材料的選擇,透鏡的厚度,空氣間隔,表面彎曲,以及鍍膜。
例如,一個(gè)紅外鏡頭可以在長(zhǎng)波上達(dá)到最優(yōu)化的同時(shí),在短波3微米的地方也會(huì)有些敏感度。對(duì)于一個(gè)特定的應(yīng)用,我們可能需要用到鏡頭感光度的全部范圍。如果一個(gè)透鏡只是被設(shè)計(jì)為可以運(yùn)用在遠(yuǎn)紅外的范圍,也僅僅只是通過(guò)鍍不同的膜系去達(dá)到它在整個(gè)范圍內(nèi)的最大穿透率,那么在8微米以下的波段,成像的品質(zhì)就會(huì)比較不足。為了確保成象的質(zhì)量,我們可以通過(guò)考慮以上列出的種種因素,將透鏡設(shè)計(jì)為在整個(gè)3-12微米波段范圍內(nèi)都可以運(yùn)用的鏡頭。
成像大小
透鏡需要成像去填充熱像儀的焦平面陣列,或者探測(cè)器。這些陣列是矩形的或方形的。但是透鏡在焦平面上呈現(xiàn)的是圓形的影像。這就需要透鏡生成圖象的直徑等于,或者大于陣列的對(duì)角線。如果圖象不能填充探測(cè)器的區(qū)域,所產(chǎn)生的效果通常被歸類為漸暈。它們通常出現(xiàn)在模糊的,灰或黑暗的角落,或者是圖象的邊緣,這取決于漸暈的嚴(yán)重程度。
對(duì)于這一規(guī)則唯一例外的是當(dāng)我們?cè)谔幚眙~(yú)眼透鏡的時(shí)候,這種透鏡在焦平面陣列的尺寸里產(chǎn)生的是一種半球的影像。如果熱像儀的探測(cè)器陣列尺寸沒(méi)有資料說(shuō)明,它則可以通過(guò)簡(jiǎn)單的三角學(xué)定理來(lái)進(jìn)行計(jì)算,如果我們知道像素和象元大小。舉個(gè)例子,320x240像素和50微米的象元尺寸等同于一個(gè)20毫米的對(duì)角線。
后截距
從鏡頭組的后端到焦平面陣列的距離就被稱為后截距。透鏡必須要安裝正確,以至于它的圖像和紅外鏡頭里的焦平面陣列在同一位置。一般地,紅外鏡頭在透鏡和陣列之間需要一個(gè)接頭來(lái)決定透鏡的正確使用。有時(shí)候,也可以通過(guò)盡可能減小這個(gè)接頭來(lái)減少透鏡的大小,使它可以盡可能靠近陣列。
當(dāng)我們?cè)跒闊嵯駜x選擇紅外透鏡的時(shí)候,許多因素是必須要考慮的。這包括正在使用的技術(shù)知識(shí),以及對(duì)于圖像的應(yīng)用知識(shí)。對(duì)于一個(gè)新的熱像儀所用的透鏡(整套透鏡裝備),我們也需要很好地了解不同的價(jià)格預(yù)算可以達(dá)到什么樣不同的結(jié)果。所以了解紅外透鏡的一些重要常識(shí)可以使得整個(gè)選擇程序更加簡(jiǎn)單和容易。
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