I sensori digitali sono sensibili ai raggi UV?


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Esiste un modo, una forma o una forma in cui la luce ultravioletta viene registrata da un sensore digitale? Idealmente, questa domanda è strettamente correlata al sensore, senza nemmeno una lente di vetro in mezzo che potrebbe tagliare o bloccare la luce UV. Ma ovviamente non faccio foto con un sensore nudo, ho anche un obiettivo, quindi vorrei anche sapere quanto UV arriva al sensore per cominciare.

Risposte:


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Sì, i sensori digitali sono effettivamente sensibili alla luce UV, così come una notevole quantità di spettro infrarosso. La maggior parte dei sensori digitali sono dotati di filtri multistrato e multistrato progettati per filtrare le gamme estese di UV e IR. In generale, i sensori digitali filtrati sono sensibili a una gamma di luce molto più ampia rispetto all'occhio umano, da circa 250 nm (il raggio vicino ai raggi UV) attraverso la luce visibile (da 400 nm a 750 nm) e fino a circa 780 nm (il raggio IR). Non filtrato, un sensore digitale è sensibile a una gamma molto più ampia, da UV profondi (200 nm, UV reali) fino a IR reali (fino a 900 nm) [# 1]. Va notato che la sensibilità non è costante in questo intervallo e che il decadimento è abbastanza rapido e diventa significativo quanto più si allontana da 380 nm. Lo stesso vale per la gamma IR. La vista umana varia in media da circa 390 nm a 700 nm, mentre alcune persone sono più sensibili e in grado di vedere da circa 380 nm a 750 nm.

Nonostante la filtrazione applicata ai sensori digitali, la luce UV è ancora un problema e può influire sul bilanciamento del colore. In generale, la capacità di rilevare la luce UV non è un grosso problema, poiché i sensori digitali hanno una sensibilità relativamente debole al blu e la sensibilità UV viene generalmente catturata come blu. Tuttavia, senza un'adeguata filtrazione, la dispersione UV può generare una foschia distruttiva che può essere catturata da un sensore digitale, il che può portare a un risultato piuttosto indesiderabile.

Va notato che il vetro ottico filtra una notevole quantità di luce UV. La maggior parte delle lunghezze d'onda UV fino a circa 310 nm sono bloccate dal vetro dell'obiettivo di una fotocamera e il resto da 310 nm a 380 nm può essere bloccato con un filtro UV / Haze. Se si desidera creare immagini nella gamma di luce UV, sono disponibili obiettivi speciali. I materiali non standard come il quarzo o il fluoruro di calcio hanno una maggiore trasparenza dello spettro UV. Dal punto di vista dell'imaging della fotocamera, la maggior parte delle ricerche mostra che le lunghezze d'onda UV più interessanti sono probabilmente comprese tra 250nm e 310nm [# 2]. Per ottenere una chiara ripresa UV, potrebbe essere necessario rimuovere il filtro UV che copre il sensore stesso. Questo è simile alla rimozione del filtro IR quando si modifica una telecamera per il lavoro IR, o può comportare la rimozione dell'intero apparato filtrante, che rimuove contemporaneamente i filtri UV e IR (dipende dalla telecamera).

  1. Imaging a infrarossi e ultravioletti con un sensore CMOS con fotodiodi stratificati
    • L'introduzione illustra la gamma di sensibilità CMOS a strati non filtrata: 200 nm - 1100 nm
    • I CMOS a strati (ovvero Foveon) tendono ad avere una gamma di sensibilità maggiore rispetto ai CMOS bayer
    • Discussione interessante sulla sensibilità della lunghezza d'onda individuale di ciascun fotosite a colori (grafici inclusi)
    • Sembra un po 'obsoleto (periodo 2003/2004?), Ma comunque utile
  2. Imaging digitale a raggi ultravioletti
    • Articolo più vecchio di diversi anni fa, riguarda l'imaging UV riflesso
    • Ha discusso della natura dell'imaging UV e di come differisce dall'imaging visivo / IR
  3. The Wratten 18A: un filtro problematico per la fotografia UV riflessa
    • Interessante articolo che utilizza un originale Canon Rebel e un filtro Wratten 18A per l'immagine UV
    • Wratten 18A consente UV da ~ 290nm a 400nm
    • Il vecchio sensore CMOS Rebel Canon sembra rappresentare bene questa gamma di lunghezze d'onda
  4. Sensori CMOS a luce visibile
    • Pagina 7 ha un grafico della sensibilità CMOS vs. Human Eye
    • Si arresta a 400 nm, ma mostra che la curva di sensibilità CMOS è ancora piuttosto elevata in quel punto e cade a una curvatura moderata (probabilmente termina intorno a 250 nm-290 nm)

Wow, molte buone informazioni qui. Hai qualche fonte da citare?
jfklein13,

Lo faccio, tuttavia sono segnalibro a casa. Inoltre, purtroppo, la maggior parte erano documenti scientifici in PDF. Il migliore ha avuto a che fare con l'imaging scientifico dei raggi UV e ha discusso di materiali alternativi per lenti come quarzo e derivati ​​del fluoruro. Vedrò se riesco a scavarli.
jrista

Non sono sicuro di aver effettivamente aggiunto ai segnalibri tutte le cose che ho letto sull'imaging IR e UV con le fotocamere digitali. Vi è una moderata quantità di informazioni disponibili sull'argomento, ma ricordo che la maggior parte di esse è contenuta nei PDF, di solito alcuni articoli scientifici o studi ufficiali di qualche tipo. Dovrò rifare le mie ricerche per ottenere riferimenti citabili.
jrista

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L'opinione ampiamente accettata è che non lo sono. Tuttavia, vedi questa descrizione dei test empirici (dal 2004) che sembra stabilire che i sensori digitali testati erano sensibili ai raggi UV, anche se molto meno di quanto non lo siano i film.


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Questa visione "accettata" è generalmente solo perché la maggior parte delle specifiche pubblicate fornisce solo informazioni sull'assorbimento della luce del sensore e sulla sensibilità da circa 400 nm a 750 nm, la gamma di luce visibile. La maggior parte di queste informazioni indica che i fotositi blu su un picco di sensore a circa 380-400nm, ma non mostrano da dove iniziano. Studi indipendenti di terze parti mostrano che la sensibilità UV dei sensori digitali CCD e CMOS inizia molto più in alto, da 250 nm fino a 200 nm.
jrista

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Sì, sono come sottolineato. Ma voglio aggiungere che i sensori nelle fotocamere digitali non sono in realtà digitali.

Il sensore di immagine converte la luce in un segnale elettronico. Solo perché è elettronico, non significa che debba essere digitale. Ci sono segnali analogici e segnali digitali . entrambi sono elettronici.

Successivamente passa attraverso un convertitore da analogico a digitale. Bene, in realtà passa attraverso un amplificatore prima di questo, ma comunque. Qui è dove diventa digitale e può essere elaborato, compresso e tutto ciò che è stato programmato per fare.

Ho pensato di metterlo là fuori.

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