滤光片在摄像头中的原理

滤光片在摄像头中的原理一、光的特性 光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。它的物理特性有直进性、反射、折射、干?h、衍射、偏振及光电效应等等。光又是能量的一种传播方式

滤光片在摄像头中的原理 一、光的特性 光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。它的物 理特性有直进性、反射、折射、干?h、衍射、偏振及光电效应等等。光又是能量的一种传播方式。 光源之所以发出光，是因为光源中原子的运动，包括热运动、跃迁辐射、受激辐射三种， 前者为生活中最常见的，如灯光和火焰，后者多应用于激光。在光的产生过程中，因为跃迁能级 的不同，释放出不同频率的光子（爱因斯坦能量方程），即产生电磁波辐射，其波长范围为 1nm(1nm=10-9m)至1mm(1mm=10-3m)，根据波长不同，可以把光分成γ射线区、X射线区、紫外光 区、可见光区、红外光区、微波区、无线电波区等几个部分。按红外射线的波长范围，可粗略地 分为近红外光谱（波段为780nm-2526nm）、中红外光谱（波段为2526nm-4000nm）和远红外光谱 （波段为5000nm-14um），可见光通常指波长范围为:390nm-780nm的电磁波。但人眼实际可见范 围是:312nm-1050nm。而可见光区不同频率的光会呈现不同的颜色，依次为红:605nm-700nm, 橙:595-605,黄:580-595,绿:500-560,青:480nm-490nm,蓝:435nm-480nm,紫:400-435。白光为所 有这些光谱的综合。如果用棱镜折射白光，就能够观察到上述可见光光谱，我们将复色光（如白 光）被色散系统（如棱镜）分类后，按波长的大小依次排到的图案称为光谱。 光沿直线传播，也就是说，光是直线运动的，也不需要任何介质，但在其他物体的重力场 的影响下，光的传播路径会发生偏折。光线遇另一介质反射的情况是指入射光返回原介质的情形， 反射定律可按下列三原则来解释： 入射线、反射线与法线在同一平面上。 入射线与反射线在法线的两侧。 入射角等于反射角：∠θi=∠θr 光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象称为折射，不同介质可以出现不同的折射角， 由该介质的折射率n=sim∠θ1?usim∠θ2来决定，并遵从斯涅尔定律:n1sim∠θ1=n2sim∠θ2。 物质吸收光子并激发出自由电子的行为称为光电效应，也就是一种光游离作用（光子将电子撞出 原子，使之游离的过程）。正是由于光具有光电效应，科学家因此发明了光偶合成像技术，包括 CCD：全称ChargeCoupledDevice即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很 多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素；和CMOS：全称 ComplementaryMetalOxideSemiconductor，即互补金属氧化物半导体。它们被广泛应用于数码照 相机、DV、监控摄像机、电子显微镜等等。 二、滤光片的作用