我做了这个小视频。你可以看到我的遥控器发出白色闪烁的光。
当我用肉眼看遥控器时,按下遥控器的按钮时什么都看不到。为什么我可以在手机上看到辐射(我猜是红外线?)?
我做了这个小视频。你可以看到我的遥控器发出白色闪烁的光。
当我用肉眼看遥控器时,按下遥控器的按钮时什么都看不到。为什么我可以在手机上看到辐射(我猜是红外线?)?
建立在 nanofarad 的良好答案的基础上,“但为什么是白色的?” 是一个很好的跟进。
我们不知道您手机中的精确传感器是什么,或者镜头前的红外滤光片有多好,但我们可以研究示例 CMOS 传感器的灵敏度图。
请注意在可见光的不同波长处出现的三个不同的驼峰,或增加的灵敏度。还请注意,对于所有三个传感器,对红外线的灵敏度都增加了。
通过将效率调整为不同的颜色,您可以获得不同的光灵敏度。(更多关于颜色选择灵敏度的信息如下)
在曲线中,您将看到绘制的蓝色、绿色和红色传感器灵敏度,峰值分别在 450 550 和 600nm 波长处。
例如,白色是红色、绿色和蓝色的等量混合。
右侧较大波长的区域应该被红外滤光片阻挡。红外灯在最右边,940nm。根据图表,这种类型的所有三个传感器在红外频率下具有相同的效率。
这意味着 IR 光将为每个传感器(RG 和 B)转换为相同数量的自由电子(电流、电压),并将存储为相等的 RGB 像素值(8 位、16 位或 24 位数字)在典型的照片文件中。
当显示在屏幕上时,这些相等的数字将在眼睛看来是“白色的”。
因此,遥控器通常使用的940 nm波长落入所有三个传感器具有大致相同响应的范围内,从而产生“白色”结果。
应该注意的是,并非所有设备都具有在较低频率下升高的颜色曲线,如图所示。有些会保持低水平,但通常所有三个都会收敛以表现出大致相同的“效率”。这些设备需要更高水平的红外光强度才能转化为图像中的“白色”描绘。这并不意味着传感器必须用 IR 饱和才能显示为白色。
现在更多关于颜色选择灵敏度:
从技术上讲,量子效率是指 CMOS 半导体将光能转化为自由电荷的能力。传感器的颜色选择性是通过在传感器阵列前面放置一组微小的像素大小的彩色滤光片来实现的。这种像素滤镜被称为“拜耳滤镜”,以其发明者的名字命名,它是由柯达在 1970 年代开发的。
聚合物用于对滤光片进行染色,然后滤光片会吸收特定波长的光(或反射光 - 取决于类型),从而对其进行过滤。
因此,更准确地说,调谐效率是 CMOS 传感器单元半导体的量子效率乘以它前面的滤光片的透射率。将两者结合在一起,我们可以说彩色 CMOS 传感器的颜色相关量子效率。
通过在相机的光电传感器阵列中组合不同的基色 (RGB),我们几乎可以呈现所有颜色,以实现我们眼睛的全部颜色可见度。
顺便说一句,不要将CMOS 传感器与CCD 传感器混淆,后者是一种较旧的技术,现已逐步淘汰用于相机。
当然还有更多关于这方面的内容需要阅读,但我认为这里有必要做一些介绍,正如评论所邀请的那样。
图片来源https://www.thorlabs.com/NewGroupPage9_PF.cfm?Guide=10&Category_ID=220&ObjectGroup_ID=4024
遥控器发出红外光,通常在 940 nm 左右,而人眼可以接受 ~400-700 nm。但是,手机摄像头中的 CMOS 光学元件的响应高达 1000 nm(光源),并且出于成本/空间原因,手机可能会省略红外滤光片。
我建议阅读(并接受)P2000 的答案,因为它包含有关红外范围内 CMOS 传感器元件的实际灵敏度的更多详细信息。