数码照相机中的光学低通滤波器
数字图像处理-知识点总结
图像分类：根据图像空间坐标和幅度（亮度或色彩）的连续性可分为模拟（连续）图像和数字图像。
模拟图像是空间坐标和幅度都连续变化的图像，而数字图像是空间坐标和幅度均用离散的数字（一般是整数）表示的图像。
图像的数学表示：一幅图像所包含的信息首先表现为光的强度（intensity）,即一幅图像可看成是空间各个坐标点上的光强度I 的集合，其普遍数学表达式为：I = f (x，y，z，λ，t) 式中(x,y,z)是空间坐标，λ是波长，t是时间，I是光点(x,y,z)的强度（幅度）。
上式表示一幅运动的(t)、彩色/多光谱的(λ)、立体的(x,y,z)图像。
图像的特点：1.空间有界:人的视野有限，一幅图像的大小也有限。
2.幅度（强度）有限：即对于所有的x，y都有0≤f(x,y) ≤Bm其中Bm为有限值。
图像三大类：在每一种情况下，图像的表示可省略掉一维，即1.静止图像：I = f（x，y，z, λ）2.灰度图像：I = f（x，y，z，t ）3.平面图像：I = f（x，y,λ,t）而对于平面上的静止灰度图像，其数学表达式可简化为：I = f（x，y）数字图像处理的基本步骤：1.图像信息的获取：采用图像扫描仪等将图像数字化。
2.图像信息的存储：对获取的数字图像、处理过程中的图像信息以及处理结果存储在计算机等数字系统中。
3.图像信息的处理：即数字图像处理，它是指用数字计算机或数字系统对数字图像进行的各种处理。
4.图像信息的传输：要解决的主要问题是传输信道和数据量的矛盾问题，一方面要改善传输信道，提高传输速率，另外要对传输的图像信息进行压缩编码，以减少描述图像信息的数据量。
5.图像信息的输出和显示：用可视的方法进行输出和显示。
数字图像处理系统五大模块：数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像通信、图像处理和分析五个模块组成。
1.图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化，它是利用图像采集设备（如数码照相机、数码摄像机等）来获取数字图像，或通过数字化设备（如图像扫描仪）将要处理的连续图像转换成适于计算机处理的数字图像。
光学低通滤波器olpf 光学低通滤波器—optical low pass filter (olpf
光学低通滤波器—Optical Low Pass Filter (OLPF)应用:数码相机可视电话电脑摄像头照相手机监控用摄像机数码录像机简介：晶体光学滤波器由一组低通滤波器及红外线滤光器组成。
材质：1.光学低通滤波器由高品质人造光学水晶制成。
2.红外线滤光器由高品质人造光学水晶经特殊镀膜处理制成。
光学特性：1. 平整度：光学低通滤波器单面平整度需≤5个牛顿环。
3. 平行度：光学低通滤波器之双面平行度误差须≤0.01mm。
4. 结晶轴切割精度：分离方向角与所定角误差为0.1。
5. 光穿透度：400nm :T>75% 700nm :T<5% 450nm～600nm :T>85% 750～1000nm :T<3% 645±10nm:T=50% 1100nm :T<10% 或依客户规格制作耐用性：1. 在90%相对湿度，65℃温度下500小时无缺陷发生。
2. 在70℃～-40℃ 温度下测试10个温度循环无缺陷发生。
CCD摄像机中的光学低通滤波器（OLPF）摘要本文简要叙述了在CCD摄像机中使用的光学低通滤波器的作用、工作原理及其应注意的问题。
最后指出，还须加装红外截止滤光片，可以进一步提高图象质量。
关键词：光学低通滤波器（OLPF）纹波效应频谱混叠双折射奈奎斯特极限频率一、为何需用光学低通滤波器由于CCD或CMOS固体图象传感器是一种离散像素的光电成象器件，根据奈奎斯特定理，一个图象传感器能够分辨的最高空间频率等于它的空间采样频率的一半，这个频率就称为奈奎斯特极限频率。
在用CCD 摄像机获取目标图象信息时，当抽样图象超过系统的奈奎斯特极限频率时，在图象传感器上，高频成分将被反射到基本频带中，造成所谓纹波效应或莫尔效应，使图象产生周期频谱交迭混淆或称为拍频现象。
假设CCD的抽样频率为15MHZ，在图象信号为10MHZ时，混叠频率分量为15MHZ-10MHZ=5MHZ，在图象信号为9MHZ处，混叠频率分量为15MHZ-9MHZ=6MHZ，这两项混叠频率分量经电路低通滤波后都是无法滤掉的，并与有用图像信号一样被输出，如在所观测的波形中在9MHZ和10MHZ频带处叠加的5MHZ 和6MHZ信号成分。
OLPF原理
光学低通滤波器—Optical Low Pass Filter (OLPF)应用:简介：晶体光学滤波器由一组低通滤波器及红外线滤光器组成。
材质：1.光学低通滤波器由高品质人造光学水晶制成。
2.红外线滤光器由高品质人造光学水晶经特殊镀膜处理制成。
光学特性：1. 平整度：光学低通滤波器单面平整度需≤5个牛顿环。
3. 平行度：光学低通滤波器之双面平行度误差须≤0.01mm。
4. 结晶轴切割精度：分离方向角与所定角误差为0.1。
5. 光穿透度：耐用性：1. 在90%相对湿度，65℃温度下500小时无缺陷发生。
2. 在70℃～-40℃ 温度下测试10个温度循环无缺陷发生。
CCD摄像机中的光学低通滤波器（OLPF）摘要本文简要叙述了在CCD摄像机中使用的光学低通滤波器的作用、工作原理及其应注意的问题。
最后指出，还须加装红外截止滤光片，可以进一步提高图象质量。
关键词：光学低通滤波器（OLPF）纹波效应频谱混叠双折射奈奎斯特极限频率一、为何需用光学低通滤波器由于CCD或CMOS固体图象传感器是一种离散像素的光电成象器件，根据奈奎斯特定理，一个图象传感器能够分辨的最高空间频率等于它的空间采样频率的一半，这个频率就称为奈奎斯特极限频率。
在用CCD 摄像机获取目标图象信息时，当抽样图象超过系统的奈奎斯特极限频率时，在图象传感器上，高频成分将被反射到基本频带中，造成所谓纹波效应或莫尔效应，使图象产生周期频谱交迭混淆或称为拍频现象。
假设CCD的抽样频率为15MHZ，在图象信号为10MHZ时，混叠频率分量为15MHZ-10MHZ=5MHZ，在图象信号为9MHZ处，混叠频率分量为15MHZ-9MHZ=6MHZ，这两项混叠频率分量经电路低通滤波后都是无法滤掉的，并与有用图像信号一样被输出，如在所观测的波形中在9MHZ和10MHZ频带处叠加的5MHZ 和6MHZ信号成分。
在7MHZ信号上有明显的低频差拍存在，差拍频率约1MHZ。
低通滤波讲解
低通滤波讲解
低通滤波是一种信号处理技术，可以将高频信号中的高频成分滤除，留下低频成分。
这种滤波器会通过减小信号的频率响应来降低高频信号。
低通滤波器可以用于许多应用场景，例如音频处理、图像处理和通信系统中。
它们可以滤除噪音、平滑信号、降低功率和改善信号质量。
在低通滤波器中，一般会使用一个截止频率来界定低频和高频信号。
截止频率是一个界限，低于该频率的信号成分会被保留，而高于该频率的信号成分会被滤除。
常见的低通滤波器有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等。
它们使用不同的数学算法和电路结构来实现滤波功能。
在数字信号处理中，低通滤波器可以通过离散时间域或离散频率域来实现。
离散时间域的低通滤波器可以通过差分方程或卷积来计算。
离散频率域的低通滤波器可以通过傅里叶变换或离散傅里叶变换来计算。
总之，低通滤波器可以帮助我们控制信号的频谱内容，去除不需要的高频成分，使得信号更加平滑和纯净。
低通滤波原理
低通滤波原理随着科技的不断发展和进步，各种信号的处理和传输已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
而滤波器作为一种重要的信号处理器件，其应用范围也越来越广泛。
其中，低通滤波器是一种常见的滤波器类型，被广泛应用于音频、视频、通信、雷达等领域。
本文将从低通滤波的概念、原理、分类、应用等方面进行详细介绍。
一、低通滤波的概念低通滤波器是一种能够削弱高频信号而保留低频信号的滤波器。
其作用是将信号中高于某一截止频率的部分滤掉，只留下低于该截止频率的部分，从而实现信号的滤波。
低通滤波器的截止频率越低，滤掉的高频信号就越多，留下的低频信号就越少。
二、低通滤波的原理低通滤波器的原理基于信号的频域特性，其主要思想是将信号分解为不同频率的分量，然后通过控制各个分量的幅度和相位来实现信号的滤波。
低通滤波器的实现方式主要有两种：基于时域的滤波和基于频域的滤波。
1. 基于时域的滤波基于时域的滤波是指对信号进行时域上的加工，通过改变信号的幅度、相位和延迟等参数来实现滤波的目的。
其中，最常见的低通滤波器是RC滤波器。
RC滤波器是一种简单的电路，其由一个电阻和一个电容组成，具有低通滤波的功能。
当输入信号的频率较低时，电容器能够在电路中起到积累电荷的作用，从而使电路中的电压变化较小；而当输入信号的频率较高时，电容器无法跟随信号的变化而充放电，从而使电路中的电压变化较大。
因此，RC滤波器可以将高频信号滤掉，只留下低频信号。
2. 基于频域的滤波基于频域的滤波是指对信号进行频域上的加工，通过改变信号的频域特性来实现滤波的目的。
其中，最常见的低通滤波器是巴特沃斯滤波器。
巴特沃斯滤波器是一种理想滤波器，其特点是在截止频率之前完全传递所有频率的信号，而在截止频率之后完全滤掉所有频率的信号。
然而，在实际应用中，巴特沃斯滤波器往往难以实现，因为其需要具有无限长的冲激响应，而这在实际应用中是不可行的。
因此，人们往往采用一些近似于巴特沃斯滤波器的滤波器，如Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器、Elliptic滤波器等。
butterworth低通滤波器参数
题目：butterworth低通滤波器参数一、介绍butterworth低通滤波器的背景和原理1. butterworth低通滤波器是一种常见的滤波器，其设计基于butterworth多项式，具有平滑的频率响应曲线和零相移特性。
2. 该滤波器在信号处理、通信系统和控制系统等领域应用广泛，可以有效抑制高频噪声和干扰信号。
二、butterworth低通滤波器的参数1. 截止频率：指滤波器在频率响应曲线上的截止点，通常用于控制滤波器的频率特性。
2. 阶数：指滤波器的阶数，决定了滤波器的频率响应曲线的陡峭度和滚降特性。
3. 通带波纹：指滤波器在通带范围内的振幅波动，直接影响滤波器的频率特性和性能。
4. 零相移特性：指滤波器在通过信号时不引起相位延迟，保持信号的原始相位信息。
三、设计butterworth低通滤波器的步骤1. 确定滤波器的截止频率，根据实际应用需求和信号特性选择适当的截止频率。
2. 确定滤波器的阶数，根据滤波器对信号频率的要求和系统性能要求选择合适的阶数。
3. 计算滤波器的参数，根据截止频率、阶数和通带波纹要求计算出滤波器的传递函数和频率响应特性。
4. 实现滤波器的设计，根据计算得到的参数进行滤波器的设计和实现，通常采用数字滤波器或模拟滤波器。
四、butterworth低通滤波器的应用案例1. 语音信号处理：在语音通信系统中，butterworth低通滤波器可以用于消除背景噪声和提取语音信号。
2. 图像处理：在数字图像处理中，butterworth低通滤波器可以用于去除图像中的高频噪声和平滑图像的细节。
3. 控制系统：在控制系统中，butterworth低通滤波器可以用于滤除控制信号中的高频噪声和干扰。
五、结论butterworth低通滤波器是一种常见且有效的滤波器，通过合理选择参数和设计，可以满足各种信号处理和系统控制的需求。
深入理解butterworth低通滤波器的原理和参数对于工程实践具有重要的意义。
光学低通滤波器光路
光学低通滤波器光路光学低通滤波器是一种在光学系统中常用的元件，主要用于消除或减小高频噪声。
它的工作原理是只允许一定频率范围内的光通过，而阻止其他频率的光通过。
这种特性使得光学低通滤波器在许多应用中都非常有用，例如在光学通信、光学成像和激光系统中。
光学低通滤波器的光路设计是其性能的关键。
一般来说，光学低通滤波器的光路包括以下几个部分：光源、分束器、光学滤波器和探测器。
1. 光源：光源是光学系统的核心，它产生并发射光。
光源的选择对光学低通滤波器的性能有很大影响。
常见的光源有激光器、LED 和气体放电灯等。
2. 分束器：分束器是将入射光分成两束或多束的元件。
常见的分束器有半透镜、偏振分束器和光纤分束器等。
分束器的设计和选择对光学低通滤波器的光路性能有很大影响。
3. 光学滤波器：光学滤波器是光学低通滤波器的核心部分，它决定了滤波器的性能。
光学滤波器的设计通常需要考虑其工作波长、带宽、透过率和反射率等因素。
常见的光学滤波器有干涉滤波器、吸收滤波器和衍射滤波器等。
4. 探测器：探测器是用来检测光信号的元件。
探测器的选择对光学低通滤波器的灵敏度和响应时间有很大影响。
常见的探测器有光电二极管、光电倍增管和电荷耦合器件等。
光学低通滤波器的光路设计需要考虑许多因素，包括光源的特性、分束器的设计和选择、光学滤波器的性能和探测器的特性等。
这些因素都会影响光学低通滤波器的性能，因此需要根据具体的应用需求进行优化设计。
在实际应用中，光学低通滤波器的光路设计通常需要进行大量的实验和计算。
首先，需要确定光源的特性，包括其波长、功率和稳定性等。
然后，需要选择合适的分束器和光学滤波器，以满足系统的性能要求。
最后，需要选择合适的探测器，以实现高灵敏度和快速响应的检测。
总的来说，光学低通滤波器的光路设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
但是，只要正确选择和使用各种元件，就可以设计出性能优良的光学低通滤波器。
低通滤波器原理
低通滤波器原理低通滤波器是一种常见的信号处理器件，它可以通过滤除高频成分，使得信号中的低频成分得以保留。
在实际的电子设备中，低通滤波器被广泛应用于音频处理、通信系统、图像处理等领域。
在本文中，我们将深入探讨低通滤波器的原理及其工作方式。
首先，让我们来了解一下低通滤波器的基本原理。
低通滤波器的作用是通过允许低频信号通过而阻止高频信号的传递。
这意味着低频信号的幅度不会被显著改变，而高频信号的幅度将会被削弱或完全消除。
这种工作原理可以通过电子元件的频率响应特性来实现，例如电容、电感和电阻等元件的组合。
在低通滤波器中，电容和电感是最常用的元件。
电容器可以储存电荷，并且对不同频率的信号有不同的阻抗。
而电感则可以储存能量，并且同样对不同频率的信号有不同的阻抗。
通过合理地选择电容和电感的数值，可以实现对特定频率范围内的信号进行滤波的目的。
除了电容和电感，电阻也是低通滤波器中常用的元件。
电阻可以限制电流的流动，并且对所有频率的信号都有相同的阻抗。
通过合理地串联或并联电容、电感和电阻，可以构建出不同类型的低通滤波器，如RC低通滤波器、LC低通滤波器等。
在实际应用中，低通滤波器可以用于去除噪音、减小信号失真、提高通信质量等方面。
例如，在音频处理中，低通滤波器可以去除高频噪音，使得音频信号更加清晰；在通信系统中，低通滤波器可以滤除高频干扰，提高信号的可靠性和稳定性。
总之，低通滤波器作为一种重要的信号处理器件，在各个领域都有着重要的应用价值。
通过合理地选择元件和设计电路，可以实现对不同频率信号的滤波效果，从而提高系统的性能和可靠性。
希望本文对低通滤波器的原理和应用有所帮助，谢谢阅读！。
滤波器在数字摄像机中的应用
滤波器在数字摄像机中的应用滤波器是数字摄像机中常用的一种技术，用于对图像进行处理和优化，以提高图像质量和清晰度。
滤波器通过去除或改变图像中的噪声、模糊或其他不必要的细节，从而使图像更加清晰、锐利和真实。
本文将介绍滤波器在数字摄像机中的应用，并探讨它们对图像质量的影响。
一、滤波器的定义与分类滤波器是一种信号处理器，它通过改变输入信号的频率特性来实现滤波的效果。
根据滤波器的特性和功能，可以将其分为以下几类：1. 低通滤波器：主要用于降低图像的高频细节，使图像变得更加平滑和模糊。
它对于去除噪声和平滑图像边缘非常有效。
2. 高通滤波器：与低通滤波器相反，它主要用于增强图像的高频细节，使图像变得更加清晰和锐利。
高通滤波器对于强调图像的边缘和细节非常有帮助。
3. 带通滤波器：它可以选择性地通过某个频率范围内的信号，并抑制其他频率范围的信号。
带通滤波器可以用于去除特定频率的噪声或增强某个特定频率范围的图像细节。
4. 带阻滤波器：与带通滤波器相反，它可以选择性地抑制某个频率范围内的信号，并通过其他频率范围的信号。
带阻滤波器可以用于去除特定频率范围内的噪声或抑制某个特定频率范围的图像细节。
二、数字摄像机中的滤波器应用在数字摄像机中，滤波器被广泛应用于图像处理和优化过程中，以改善图像质量和提供更加清晰、锐利的图像。
以下是一些常见的滤波器应用：1. 噪声滤波：数字摄像机中常常会受到各种噪声的影响，如图像传感器噪声、照明噪声等。
为了去除这些噪声，可以使用低通滤波器进行平滑处理，使图像更加清晰和真实。
2. 锐化滤波：为了增强图像的边缘和细节，可以使用高通滤波器进行锐化处理。
这样可以使图像更加清晰、锐利，增强视觉效果。
3. 色彩滤波：数字摄像机中的色彩滤波器用于调整图像的颜色和饱和度，使图像更加鲜艳、生动。
常见的有色彩增强滤波器、色彩平衡滤波器等。
4. 运动模糊滤波：在摄像机拍摄移动物体或快速运动场景时，可能会产生模糊的图像。
光学滤波器原理
光学滤波器原理
光学滤波器是一种用于选择性传输或阻挡特定光波波长的装置。
它基于光的干涉、衍射和吸收原理实现光波的分离和筛选。
光学滤波器的工作原理可以分为傍轴光学和离轴光学两种情况。
在傍轴光学情况下，光学滤波器的工作是基于干涉原理实现的。
当光线经过滤波器时，不同波长的光会在滤波器内部发生干涉，而滤波器的结构则决定了不同波长的光的传输和衍射情况。
例如，光学薄膜滤波器可以通过在介质表面涂覆一层具有特定厚度和折射率的薄膜，使得特定波长的光会因为干涉效应而被传输，而其他波长的光则会被反射或吸收。
在离轴光学情况下，光学滤波器的工作是基于衍射和吸收原理实现的。
衍射是光波经过孔径大小接近其波长的物体时发生的弯曲现象，而吸收则是光波被物质吸收、消散和转化为其他形式能量的过程。
光学滤波器在设计中通常通过结构形状和材料的选择，使得特定波长的光可以衍射和传输，而其他波长的光则会被吸收或散射。
总的来说，光学滤波器基于光的干涉、衍射和吸收原理，通过结构设计和材料选择，实现对特定光波波长的选择性传输或阻挡。
它在光学仪器、光通信、图像处理等领域中具有广泛的应用。
图像质量参数术语介绍
图像质量参数术语介绍1.色彩还原（Color Accuracy）又叫色彩精度，即相机还原真实色彩的能力，是影响图像质量的一个重要因素。
相机还原色彩的能力并非任何情况下都是越强越好，比如有些用户喜欢饱和度增强的色彩，但这时高精度的颜色不一定令人愉快。
对于色彩测试，重要的是测量相机的色差，也就是其颜色偏移，色彩饱和度和白平衡效果等。
2.色偏（Color Error）又叫色差，是指拍摄的图像中某种颜色的色相、饱和度与真实的图像有明显的区别，而这种区别通常不是人们所希望的。
色差△Eab =1时称为1个NBS（美国国家标准局的缩写）色差单位。
1个NBS单位大约相当于视觉色差识别阈值（颜色宽容度）的5倍。
3.色彩饱和度（Saturation）指色彩的鲜艳程度，也称作纯度。
在色彩学中，原色饱和度最高，随着饱和度降低，色彩变得暗淡直至成为无彩色，即失去色相的色彩。
4.白平衡误差（White Balance Error）简单来说就是“在不同光源条件下，成像系统的白平衡功能都能将白色物体显示为白色”。
事实上，白平衡是通过对白色被摄物的颜色还原（产生纯白的色彩效果），进而达到其他物体色彩准确还原的一种数字图像色彩处理的计算方法。
相机的白平衡设定可以校准色温带来的偏差，在拍摄时我们可以大胆地调整白平衡来达到想要的画面效果。
5.曝光误差（Exposure Error）为了验证camera在不同亮度等级的光照场景下都能有合适的曝光效果，一般会分别在强光、中光和弱光条件下进行拍摄测试分析。
对于AE（自动曝光）模式的成像系统来说，做曝光误差的测试可以有效提前预防一些曝光误差带来的不良画面效果。
比如常见的画面曝光不足（欠曝），尽管亮部区域层次丰富，但是暗部丢失细节；又或者是画面过曝，高光区域一片白，无层次、无信息。
影响曝光的三要素包括：ISO感光度、快门速度（即曝光时间）、光圈大小。
每个设置以不同方式控制曝光。
光圈：控制光线可以进入相机的区域，光圈越大，曝光量越多，画面越亮。
数码相机与传统相机光学系统的异同
数码相机与传统相机光学系统的异同从数码相机与传统胶片相机的成像原理图可知，数码相机除了保留传统相机的成像镜头、光圈和快门外，一系列元器件和电路代替感光胶片，光学成像系统依次由镜头、红外线截止滤光片、光学低通滤波器、微透镜阵列、马赛克滤光片等组成。
传统相机与数码相机原理比较数码相机使用镜头可以分为三大类：135 单反数码相机，使用的镜头绝大部分是传统胶片相机的可换镜头；135 轻便数码相机，使用焦距较短的不可换镜头；6X 4.5cm以上画幅的传统银盐相机配用高像素数码后背后，成为中、大画幅数码相机，镜头不变。
一、受光芯片的尺寸与镜头焦距的关系传统135照相机画面对角线长43.3mm ,焦距40〜58mm 均可称为标准镜头；这些镜头的视场角约为40〜55。
数码相机，由于受光芯片尺寸一般都比较小，所以镜头焦距值比传统相机短。
传统胶片相机的可换镜头使用在数码相机时，相当于焦距值应是L胶片（画面对角线长）* L受光芯片的对角线长与镜头名义焦距的乘积。
例如，尼康D100 相机，使用尼康50mm 标准镜头时，同样视场角，相当焦距为（50mm X 43.3）+ 28.4=76.2mm，成为中焦镜头。
轻便型数码相机，使用最多的是2/3 英寸和1/2 英寸的受光芯片（画面尺寸），最近也出现1/2.7 英寸和1/1.8 英寸等新规格的受光芯片。
二、数码相机的像素尺寸与镜头分辨率的要求数码相机的像质，基本上由受光芯片（图像传感器）的像素数决定，像素数高时，像质一般较佳。
但像素数增大时，制造成品率非常低，造价很昂贵。
为了要推持低价格，只有把像素数增大。
当然，随着制造技术的不断进步，在受光芯片难以大型化的情况下，唯有增加像素数。
一方面要防止画面大型化，另一方面又要增加像素数，必行之路显然是使像素尺寸变小。
像素尺寸的微型化，会造成受光芯片的感光灵敏度和动态范围下降等，为此希望摄影光学系统（镜头）有尽可能高的分辨率。
对于数码相机，大家关注点过于集中在CCD 上，其实CCD 的性能和镜头的性能同样重要，如果镜头的分辨率达不到分辨CCD 像素的要求，再优良的CCD 芯片一样不能完全发挥作用。
IRCF
本篇将重点介绍水晶的另一个支柱产品---红外截止滤光片（IRCF），这是水晶成立后的第二个产品，也是目前对公司利润贡献最大的品种。
2010年公司IRCF销售收入为1.37亿，占当年总收入的42%。
一，产品介绍IRCF是红外截止滤光片的简称，同OLPF一样，如果能记住对应的四个英文单词也就很容易搞其含义了：Infra-Red （红外）Cut（截止） Filter（滤光片），简称IRCF。
红外截止滤光片是利用精密光学镀膜技术在光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜，实现可见光区（400-630nm）高透，近红外（700－1100nm）截止的光学滤光片，主要应用于可拍照手机摄像头、电脑内置摄像头、汽车摄像头等数码成像领域，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影响。
通过在成像系统中加入红外截止滤光片，阻挡该部分干扰成像质量的红外光，可以使所成影像更加符合人眼的最佳感觉。
与光学低通滤波器有所不同的是，光学低通滤波器主要应用于数码相机、数码摄像机和视频监控摄像头中，目的是为消除红外光的伪色现象，通过空间滤波去掉莫尔条纹；而红外截止滤光片则主要应用于可拍照手机、电脑内置摄像头、汽车摄像头的镜头系统，这些下游产品目前对于图像的成像质量要求不高，不需要考虑空间滤波，而关注的是光波滤波，即红外光抑制。
红外光抑制是图像传感器必需的功能之一，这是因为CCD、CMOS对光的感应和人眼不同，人眼只能看到380-780的可见光，而CCD、CMOS则可以感应红外光和紫外光，尤其对红外光十分敏感，所以必须要将红外光加以抑制，并保持可见光的高透过，使CCD/COMS对光的感应接近于人的眼睛，从而使拍摄的图像也符合眼睛的感应。
由此可见，红外截止滤光片对于上述这些下游产品是不可或缺的，它的市场前景和市场容量也同这些下游产品密切相关。
公司生产的普通IRCF平均单价约0.5元，主要通过台湾的手机模组厂商供应给苹果、HTC等知名手机客户。
低通滤波器的作用和结构
低通滤波器的作用和结构低通滤波器是一种常见的信号处理器件，其作用是通过滤除高频分量，使得信号中的低频成分能够得到保留。
在电子工程领域，低通滤波器被广泛应用于音频处理、通信系统、图像处理等各种领域中，起着至关重要的作用。
作用低通滤波器的主要作用是通过消除信号中高频成分，从而使得信号中的低频成分得以保留。
这个过程类似于我们日常生活中使用的筛子，将面粉中的杂质滤除，只留下细腻的面粉颗粒一样。
通过低通滤波器的处理，我们能够更清晰地观察和分析信号中的低频部分，以便进行进一步的处理或分析。
在音频处理中，低通滤波器可以帮助我们消除音频信号中的杂音和高频噪声，使得音质更加纯净，让我们能够更好地享受音乐。
在通信系统中，低通滤波器则可以帮助我们实现信号的解调和解调制，确保信息传输的准确和可靠。
在图像处理中，低通滤波器可以用来平滑图像，去除图像中的噪声，提高图像的质量和清晰度。
总的来说，低通滤波器在信号处理过程中扮演着“精细调节”的角色，能够帮助我们保留信号中重要的低频信息，去除干扰和噪声，使得信号处理更加精确和有效。
结构低通滤波器的结构可以分为模拟低通滤波器和数字低通滤波器两种。
模拟低通滤波器模拟低通滤波器是指通过模拟电路中的电阻、电容、电感等元件组合构成的滤波器。
其中，最常见的是RC低通滤波器和RLC低通滤波器。
RC低通滤波器由一个电阻和一个电容构成，电压信号通过电容进入滤波器，通过电阻将高频信号滤除，输出的信号为经过滤波后的低频信号。
而RLC低通滤波器则在RC的基础上增加了电感元件，可以实现对更高频率信号的滤波。
数字低通滤波器数字低通滤波器则是通过数字信号处理器或程序实现的滤波器，其原理是利用差分方程或频域方法对信号进行处理。
数字低通滤波器常见的类型有FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器。
FIR滤波器通过有限个数的权值系数对输入信号进行加权求和，实现滤波操作；而IIR滤波器则利用反馈结构实现对信号的滤波。
滤光片的技术详解和应用参数
什么是OLPF光学低通滤光片OLPF全名是Optical lowpass filter,即光学低通滤光片，主要工作用来过滤输入光线中不同频率波长光讯号，以传送至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到CCD对色彩的判读。
OLPF对于假色（false colors）的控制上有显著的影响，假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏或是同心圆等主体影像，色彩相近却不相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处理引擎运用数据差值运算整合为完整的影像。
因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数，终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。
由于细条纹的方向不同，需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与 CMOS图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。
IR-CUT双滤光片切换的作用IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。
IR-CUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。
IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。
普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。
深圳纳宏光电技术有限公司是一家专业生产精密光学滤光片的厂家。
摄像机术语
摄像机术语&特征1.OLPF(光低通滤波器)俗称滤光片。
滤除干扰图像采集IC的信号，控制图像采集的质量。
用于有Day/night转换功能的机型。
光学低通滤波器大都是由两块或多块石英晶体薄板构成的，放在CCD传感器的前面。
目标图象信息的光束经过OLPF后产生双折射（分为寻常光o光束和异常光e光束）。
根据CCD像素尺寸的大小和总感光面积计算出抽样截止频率，同时也可计算出o光和e光分开的距离。
改变入射光束将会形成差频的目标频率，达到减弱或消除低频干扰条纹的目的，特别是彩色CCD出现的伪彩色干扰条纹的目的。
D（电荷耦合作）电荷耦合器件。
这是一个固态半导体成像装置经常被称为集成电路、芯片或者“影像器”固定型摄像机有时被称为CCD摄像机。
中文全称：电荷耦合元件。
可以称为CCD图像传感器。
CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。
CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。
一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。
CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。
CCD 上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。
经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。
3.IRIS（光圈）是CCD CAMERA成像的基础，控制进光量，可以控制图像明暗。
当处在黑暗环境下时，IRIS开口扩大，增大进光量，物体可以被观察到;相反，明亮环境下。
IRIS将缩小开口防止曝光过大造成图像不良。
如果IRIS没有打开，将无法采集到图像。
4.ZOOM（变焦）是调焦部分，也就是控制图像的放大缩小。
是在IRIS打开之。
后动作的部分，由控制芯片发出信号将图像调整到我们需要的大小。
变焦分为光学变焦和数字变焦。
光学变焦是指在镜头部分的焦距可以变化，焦距就是透镜中心到焦点的距离。
数字变焦是画面放大到整个画面，数码变焦后景物放大了，但是清晰度会下降。
5.FOCUS(聚焦)这个部分是在将图像大小调整到目标值之后进行调整图像变得清晰的。
数码相机的成像缺陷与应对方法
数码相机的成像缺陷与应对方法钱峰【摘要】数码相机逐渐普及,但由于数码器件的物理特性和技术限制,目前数码相机成像不可避免地还存在很多不足之处.着重对数码相机的成像缺陷进行研究和归纳,并提供应对思路与方法.【期刊名称】《湖北广播电视大学学报》【年(卷),期】2010(030)003【总页数】2页(P99-100)【关键词】数码相机;成像缺陷;应对方法【作者】钱峰【作者单位】江苏技术师范学院,艺术设计学院,江苏,常州,213001【正文语种】中文【中图分类】J4数码相机的出现和逐步普及标志着摄影技术向数字化新纪元的跨越式发展，人们的影像生活也由此得到了彻底改变。
数码相机拍摄直观、节省资金，图像便于制作，极具人性化和亲和力，已然成为生活领域和专业领域的首选照相器材。
然而，由于数码器件的物理特性和技术限制，目前数码相机成像不可避免地还存在很多不足之处，需要我们加以研究和应对。
1.1 宽容度较小“宽容度”是银盐感光材料（胶片）非常重要的感光特性之一，它表述了银盐感光材料记录可见光明暗变化的范围和能力。
数码相机的感光原器件与传统相机一样也存在着感光宽容度的问题，通常被称为数码相机的“动态范围”。
动态范围越大，表明记录影调的范围就越大，拍摄出的图像层次和色彩越丰富。
将宽容度对应成光圈级数，黑白负片的宽容度大约是7～9级，彩色负片的宽容度大约是7级左右，彩色反转片和数码单反相机的宽容度则大约是5～6级（通常认为数码单反相机的宽容度是5级，许多软件都将直方图分成5个区域（图1），实际上应该是接近6级）。
根据测试，一般数码单反相机高光过度不能超过2级，暗部不足不能低过3级。
目前数码相机感光器件的宽容度还不如胶片（彩色负片），尤其是中低档数码相机更是如此。
1.2 容易出现噪点数码相机的噪点（noise）也称为噪声、噪音，主要是指 CCD（CMOS）将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当然，并非所有的情况下物体成像都会有明显的条纹，
莫尔条纹产生是有条件的。
仍以拍摄上面那个波带片为例子，当圆环的间距很大，和传感器的成像阵列不在一个数量级上时，就不会产生条纹，这也是我们平常并不能看到明显莫尔条纹的原因。
但当这个波带片越来越小，即它的圆与圆之间的距离与传感器感光像素点间的距离比较接近的时候，莫尔条纹便如约而至了。
换句话说，从空间频率角度讲，莫尔条纹的产生是因为拍摄物体的高频部份超出了传感器的分辨频率极限，从而出现了频谱混叠。
既然莫尔条纹是因为超出某
数码照相机中的
● 林斌 陈浙泊 曹向群
光学低通滤波器
图１ 图像传感器上栅格示意图
一分辨极限的高频部分引起的，我们设法将这些高频部分过滤掉，那么不就可以达到提高成像质量的目的了吗。
于是，ＯＬＰＦ便产生了。
低通滤波器的本质就是使得频域基波通过，而过滤掉三次谐波及更高频率的分量。
ＯＬＰＦ一般有两种方法来制作：一种是通过双折射晶体；另外一种是利用正弦光栅的特性来实现低通滤波。
比较而言，利用光栅的方法来做，可能有一些残余的波通过，这样就会在成像时形成背景噪声及一些高次的谐波，影响成像质量。
在这里主要介绍一下双折射晶体来制作光学低通滤波器的方法。
双折射晶体是一种很有趣的晶体，一束光射进去，它会将其中一部分振动方向旋转一下，再偏离几度射出来，结果出射时就有两束光，并分别称之为寻常光（ｏ光）与异常光（ｅ光）。
我们利用双折射晶体这么一个有用的特性来做我们
的ＯＬＰＦ。
当成像光束与光轴成θ角入射经过晶体后，带有同
一目标图像的信息被分成寻常光ｏ光与异常光ｅ光，那么成像光束经过该双折射晶体后，相当于图像被平移了距离ｄ之后又合在了一起。
根据ＣＣＤ或者ＣＭＯＳ像素尺寸的大小可计算出ｏ光和ｅ光分开的距离ｄ。
该距离就是由使用的ＣＣＤ和ＣＭＯＳ要求的滤波孔间距。
这时就确定了晶体的厚度Ｔ，从而做出一个低通滤波器。
光学低通滤波器的一表面通常镀有红外截止膜，以抑制红外光通过。
常见光学低通滤波器的结构如图４所示。
很多人注意到，在不少数码相机的产品说明书上出现了“Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ（ＯＬＰＦ）滤镜”这样一个部件，然而，ＯＬＰＦ究竟有什么作用呢？是什么样的原理呢？本文就对数码相机上的光学低通滤波器作一个简单的介绍。
在数码相机中，最核心的组成部分就是图像传感器，主要就是指ＣＣＤ和ＣＭＯＳ图像传感器。
由于这类图像传感器是基于一个个像素点进行成像的，是一种离散的光电探测器，一维的ＣＣＤ与ＣＭＯＳ原理上类似于一维光栅，而二维的类似于栅格（图１）。
假如我们现在将一幅栅格的图案与一幅光学波带片的图案叠放在一起（图２），我们就能很明显的看到在波带片图案的上下左右各出现了四组圆环，这就是莫尔条纹。
莫尔（ＭｏｉｒＹ），法文原意表示水波纹或波状花样，后来又泛指具有波状花样的丝绸织品。
几百年前的法国人发现两层莫尔丝绸叠在一起时会产生复杂有趣的波状图案，这就是莫尔条纹的由来。
现在我们设想图２左边的栅格相当于数码相机中传感器上的成像阵列，而中间的波带片就是我们所要拍摄的物体。
很明显，最终得到的相片上会出现讨厌的莫尔条纹，而这并非我们想要的，它严重影响了成像质量。
ｄｉｇｉｔａｌ Ｗｏｒｌｄ
４８数码天地
Ｃａｍｅｒａ
２００３．
１２
数码摄影在摄影创作与表现中有着超强的优越性，倍受摄影人士的喜爱。
但是，数码摄影在成为当代摄影流行趋势的同时，其缺失还没有得到充分的认识。
探讨数码摄影的缺失，对全面认识数码摄影以及探讨摄影技艺的发展具有极其深远的意义。
１ 对摄影特性—瞬间性的挑战
在摄影发展史上曾经出现过画意摄影，而且画意摄影曾风行一时，泯灭了摄影最基本的特性，现代数码摄影大有新绘画摄影主义之趋势，它也淡化了对瞬间的要求，对摄影的基本特性提出了新的挑战，如获得第２０届全国摄影艺术展览银牌奖的作品《天宫》（作者：刘宽新），这幅作品从构思、素材拍摄前后用了两三年，素材拍摄完成后，集中了两个月时间制作，１５０兆文件，分层最多时达９０多层。
真正精彩的摄影作品是瞬间的精彩，其实我们现在的许多作品只能称之为平面作品，因为其摄影的特性已经荡然无存，有些只是使用了感光材料，有的只是用过成像镜头，现代数码摄影依赖于数码照相机、扫描设备、计算机等，其最
我看数码摄影的● 卜新章
具创意性的是计算机处理部分，不怕做不到，就怕想不到，利用自己拍摄或收集的摄影、非摄影的素材，在摄影家自己的创意思想指导下，利用计算机处理成数码摄影的作品，这样的作品比比皆是，有时我们就会问他们究竟是不是“摄影”作品。
尽管现代摄影离不开数码技术，如数码扩印的色彩、对比，对作品局部的弥补、调整等，是传统摄影无法比拟的，但是数码处理技术对摄影的过度干涉确实对摄影的基本特性形成了挑战。
我们面对数码影像，提高对摄影本质特征的认识，探讨数码摄影创作与评价，是极为迫切的问题。
２ 影像真实性对新闻摄影的挑战
数码影像处理可以局部修改、完善形象，可以添枝加叶、无中生有，可以改头换面、以假乱真，而且制作手法可以做到天衣无缝、不留痕迹。
因此，影像的真实性在数码摄影时代遇到了极为严峻的挑战，特别是对新闻摄影的真实性构成了威胁，但是新闻摄影记者为提高摄影图片的发稿速度与效率，已经越来越多的使用了数码摄影，据统计，现在国内各大报社、杂志社的摄影记者大多已经配备了数码照相机，现
缺
失
ｄｉｇｉｔａｌ ｈｏｔｓｐｏｔ
４９数码前沿
Ｃａｍｅｒａ
２００３．１２。