デジタルセンサーは紫外線に敏感ですか?


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紫外線をデジタルセンサーで記録する方法、形状、または形式はありますか?理想的には、この質問はセンサーに厳密に関連しており、間に紫外線をカットまたはブロックする可能性のあるガラスレンズさえありません。もちろん、裸のセンサーで写真を撮るのではなく、レンズも持っているので、最初にセンサーに到達する紫外線の量を知りたいのです。

回答:


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はい、デジタルセンサーは確かに紫外線とかなりの量の赤外線スペクトルに敏感です。ほとんどのデジタルセンサーには、UVおよびIRの拡張範囲をフィルターで除去するように設計された、多層コーティングされた多層フィルターが装備されています。一般的に、フィルター処理されたデジタルセンサーは、人間の目よりもはるかに広い範囲の光、約250nm(近紫外線範囲)から可視光(400nmから750nm)、そして約780nm(IR範囲)に敏感です。フィルターなしのデジタルセンサーは、深紫外線(200nm、真の紫外線)から真の赤外線(900nmまで)までのはるかに広い範囲に敏感です[#1]。感度はこの範囲全体で一定ではなく、減衰はかなり速く、380nmから遠くなるほど顕著になることに注意してください。IR範囲についても同様です。人間の視力は平均して約390nmから700nmの範囲ですが、一部の人はより敏感で、約380nmから750nmを見ることができます。

デジタルセンサーに適用されるフィルターにもかかわらず、UV光は依然として問題であり、カラーバランスに影響を与える可能性があります。一般に、デジタルセンサーは青に対する感度が比較的弱いため、UV光を検出する能力は大きな問題ではなく、UV感度は通常青としてキャプチャされます。ただし、適切なろ過を行わないと、UV分散によって破壊的なヘイズが発生し、デジタルセンサーで捕捉できるため、望ましくない結果が生じる可能性があります。

光学ガラスはかなりの量の紫外線を除去することに注意してください。約310nmまでのほとんどのUV波長はカメラレンズのガラスによってブロックされ、310nmから380nmまでの残りはUV / Hazeフィルターでブロックできます。UV光の範囲で画像を作成する場合は、特別なレンズを使用できます。石英やフッ化カルシウムなどの非標準材料は、UVスペクトルに対する透明度が高くなります。カメライメージングの観点から、ほとんどの研究では、最も興味深いUV波長はおそらく250nmから310nmの間にあることが示されています[#2]。鮮明なUVショットを得るには、センサー自体を覆っているUVフィルターを取り外す必要がある場合があります。これは、IR作業用にカメラを変更するときにIRフィルターを削除するのに似ています。または、フィルター装置全体を削除する必要があります。UVフィルターとIRフィルターの両方が同時に削除されます(カメラによって異なります)

  1. 層状フォトダイオードを備えたCMOSセンサーによる赤外線および紫外線イメージング
    • はじめにフィルターなしのレイヤードCMOS感度範囲:200nm-1100nmについて説明
    • レイヤードCMOS(Foveon)は、バイエルCMOSよりも感度範囲が広い傾向があります
    • 各カラーフォトサイトの個々の波長感度に関する興味深い議論(グラフを含む)
    • 少し古いようです(2003/2004期間?)
  2. デジタル反射紫外線イメージング
    • 数年前の古い記事は、反射UVイメージングを扱っています
    • UVイメージングの性質と、視覚/ IRイメージングとの違いについて説明しました。
  3. Wratten 18A:反射UV写真用の問題のあるフィルター
    • オリジナルのCanon RebelとWratten 18Aフィルターを使用してUVをイメージングする興味深い記事
    • Wratten 18Aは、〜290nmから400nmまでのUVを可能にします
    • 古いCanon Rebel CMOSセンサーはこの波長範囲をうまく撮像しているようです
  4. 可視光CMOSセンサー
    • ページ7には、CMOSと人間の目の感度のグラフがあります
    • 400nmで停止しますが、その時点でCMOS感度曲線は依然として非常に高く、中程度の曲率で減衰することを示します(250nm-290nmで終了する可能性が高い)

うわー、ここにはたくさんの良い情報があります。引用する情報源はありますか?
jfklein13

ただし、自宅でブックマークされています。また、悲しいことに、それらのほとんどはPDFの科学論文でした。最も優れたのは、UVでの科学的イメージングに関するもので、石英やフッ化物誘導体などの代替レンズ要素材料について説明しました。私はそれらを掘ることができるかどうかを確認します。
jrista

デジタルカメラでのIRおよびUVイメージングについて読んだものを実際にブックマークしたかどうかはわかりません。このテーマに関しては中程度の量の情報がありますが、そのほとんどがPDFに含まれていることを覚えています。通常は科学論文や何らかの公式の研究です。引用可能な参考文献を取得するには、検索をやり直す必要があります。
jrista

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広く受け入れられている見解は、そうではないということです。ただし、実証テストのこの説明(2004年から)を参照してください。これは、テストされたデジタルセンサーがフィルムよりもはるかに少ないとはいえ、UVに敏感であることを証明しているようです。


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一般に、公開されている仕様のほとんどは、可視光の範囲である約400nmから750nmのセンサー光の吸収と感度の情報のみを提供しているため、この「受け入れられた」ビューは一般的にのみです。この情報のほとんどは、センサー上の青いフォトサイトが約380-400nmでピークに達していることを示していますが、どこから始まるかは示していません。独立したサードパーティの研究では、デジタルCCDおよびCMOSセンサーのUV感度は、250nmから200nmに至るまで非常に高く開始されることが示されています。
jrista

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はい、彼らは指摘されたとおりです。しかし、デジタルカメラのセンサーは実際にはデジタルではないことを付け加えます。

イメージセンサ変換は、電子信号への光。電子だからといって、デジタルである必要があるわけではありません。あり、アナログ信号デジタル信号が。どちらも電子的です。

その後、A / Dコンバーターを通過します。まあ、実際にはこの前にアンプを通過しますが、とにかく。ここでデジタル化され、処理、圧縮、およびプログラムされた他のすべての処理が可能になります。

私はそれをそこに出すと思った。

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