滤光片:小小一片,大大学问

滤光片:小小一片,大大学问>>>

各位有没有想过, 到底CCD上那片玻璃片是干嘛用的?那片滤光片,正确名称叫”光学低通滤波器” (OLPF)! 啊!不就是片破玻璃片嘛! 且听我道来:

滤光片的功用:1.滤除红外线. 2.修整进来的光线

滤除红外线:

彩色CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,， 因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了.

修整进光:

因为CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.

了解了基本功能,再谈谈怎样做到.

1滤除红外线:

可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99%的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响.

另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线,蓝玻璃是比较好的选择 . 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coating就行了.

2.修整光线:

上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常摄像机只考虑到水平分辨率,因此只对光线做水平修整,因此在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR-Coating 来滤红外线.

那更高级的呢?就是两片石英中间夹片蓝玻璃,那就各项优点就有了,这种”三片式常见于日本进口机.

说了那么多,还是没什么概念的话,可做个小测试,道具很简单---一条领带,而且是又细又密横纹会发亮的那种,一片石英式的因为在垂直面上没修整,摄像机照着它就会产生花花的一片色干扰,两片式就不会了,如果横纹领带没色干扰反而是直纹领带有,哈哈!滤光片贴反了.

还有我们常在电视上看到访问来宾,有的带交叉斜纹的领带,摄像机照起来也是花花一片,不是摄像机烂,一台得十几万!而是滤光片只有两片,只能对水平及垂直面修整,遇到45度角的密斜纹就没辄了,除非再加两片对左45度及右45度做修整,这样迭那么多片就变千层糕了. 因此,电视台主播决不会带斜纹领带上镜头,各位万一有机会上电视可得要记得!

再说些有关知识:

 石英片整光效果是物理方式的,要配合CCD上感光点而变,因此理论上不同CCD厂牌及不同画素还有N制P制,石英片厚度都不同,但现在大部分厂家都不管,抓来就用了,谁知道是啥回事.

黏贴方式

1.直接就夹在遮光片上,再锁在CCD上,好处是方便,须注意防尘

2.用UV胶黏,在照紫外线灯,优点是稳固,但须在无尘室或无尘箱中弄,如果不管那么多就硬干了……那我也没办法.

4.用双面胶带,一黏就好了,这个最方便又省钱,但常常一段时间后就掉下来了,尤其是被太阳晒久了,被客户骂事小,万一出到国外就麻烦了..

好了,做个总结:

从成本上讨论:

最便宜的: 找个玻璃镀个膜, 一两块就搞定了,便宜就好,品质就不管了

稍有良心的: 就用块蓝玻璃吧

有点良心的: 就用一片石英吧,什么石英?再说吧!

算是有良心的:单片石英,正规厂出的晶振级石英,非工业级石英

有良心的: 二片式,但只有高解析机种,420线的,算了吧!

三片式的: 不多见了!

至于红外线机的滤光片,下次谈红外一体机时再说

还有,全世界绝大多数的石英原料片,都是Made in China 的,了不起吧!