软镀膜
软镀膜是多层薄膜,由硫化锌、冷冻剂、有时甚至是银组成。对于传统的干涉滤光片,镀膜组件被层压在一个垂直的堆栈中,以提供抵御周围环境的保护,通常是从较大的晶圆上取下。考虑到所使用的材料和制造工艺,软镀膜易碎。镀膜材料经常被从滤光片的边缘移除,以避免镀膜因潮湿而退化,并增加镀膜的使用期限。
软镀膜的成本是由低成本的沉积设备、快速循环时间和廉价的基片来保持,但是由于密封和环形组件,操作成本很高。
软镀膜如果小批量生产,成本较高,如果产生一定批量的生产,会大大降低成本。
硬镀膜
硬镀膜薄膜是利用等离子沉积过程制作而成的,与软镀膜相比,它具有多个优势。等离子沉积过程是用计算机严格控制的,它甚至可以实现分层,拥有良好的环境适应性和更好的性能。例如,作为波长的一个函数,硬镀膜的透光率不仅更加一致,而且通常高于软镀膜的透光率
硬镀膜在可见光谱和紫外线中具有超过 90% 的透射率。另一方面,软镀膜无法达到 90% 的透射率,并且性能在紫外线附近显著下降。此外,起始和截止转换还有一些改进。软镀膜有个渐进的过渡,从没有透射率过渡到*透射率,而硬镀膜的过渡更陡.
滤光片是塑料或玻璃片再加入特种染料做成的,红色滤光片只能让红光通过,如此类推。
玻璃片的折射率原本与空气差不多,所有色光都可以通过,所以是透明的,但是染了染料后,分子结构变化,折射率也发生变化,对某些色光的通过就有变化了。
比如一束白光通过蓝色滤光片,射出的是一束蓝光,而绿光、红光极少,大多数被滤光片吸收了。滤光片用于滤去某一波长范围内的光,起单色器的作用,但它不可能得到单色光。
滤光片的作用很大。广泛用于摄影界。一些摄影大师拍摄的风景画,为什么主景总是那么突出,是怎样做到的?
这就用到了滤光片。
比如你想用相机起拍一朵黄花,背景是蓝天、绿叶,如果按照平常拍,就不能突出“黄花”这个主题,因为黄花的形象不够突出。
但是,如果在镜头前放一个黄色滤光片,阻挡一部分绿叶发出的绿光、蓝天发出的蓝光,而让黄花发出的黄光大量通过,这样,黄花就显得十分明显了,突出了“黄花”这个主题。
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,可以光线是直射进来,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.
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IRCoating,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。