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文档简介

可见光的范围可见光开放分类:物理、光学可见光指能引起视觉的电磁波。可见光的波长范围在0.77〜0.39微米之间。波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同。0.77〜0.622微米,感觉为红色;0.622〜0.597微米,橙色;0.597〜0.577微米,黄色;0.577〜0.492微米,绿色;0.492〜0.455微米,蓝靛色;0.455〜0.39微米,紫色。可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见光谱没有精确的范围;一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间,但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的,只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样,例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段,对于寻找花蜜有很大帮助。1666年,英国科学家牛顿第一个揭示了光的色学性质和颜色的秘密。他用实验说明太阳光是各种颜色的混合光,并发现光的颜色决定于光的波长。下图列出了在可见光范围内不同波长光的颜色。不同波长光线的颜色(见图)为对光的色学性质研究方便,将可见光谱围成一个圆环,并分成九个区域(见图),称之为颜色环。颜色环上数字表示对应色光的波长,单位为纳米(nm),颜色环上任何两个对顶位置扇形中的颜色,互称为补色。例如,蓝色(435〜480nm)的补色为黄色(580〜595nm)。通过研究发现色光还具有下列特性:(l)互补色按一定的比例混合得到白光。如蓝光和黄光混合得到的是白光。同理,青光和橙光混合得到的也是白光;(2)颜色环上任何一种颜色都可以用其相邻两侧的两种单色光,甚至可以从次近邻的两种单色光混合复制出来。如黄光和红光混合得到橙光。较为典型的是红光和绿光混合成为黄光;(3)如果在颜色环上选择三种独立的单色光。就可以按不同的比例混合成日常生活中可能出现的各种色调。这三种单色光称为三原色光。光学中的三原色为红、绿、蓝。这里应注意,颜料的三原色为红、黄、蓝。但是,三原色的选择完全是任意的;(4)当太阳光照射某物体时,某波长的光被物体吸取了,则物体显示的颜色(反射光)为该色光的补色。如太阳光照射到物体上对,若物体吸取了波长为400〜435ntn的紫光,则物体呈现黄绿色。这里应该注意:有人说物体的颜色是物体吸收了其它色光,反射了这种颜色的光。这种说法是不对的。比如黄绿色的树叶,实际只吸收了波长为400〜435urn的紫光,显示出的黄绿色是反射的其它色光的混合效果,而不只反射黄绿色光。可见光波长范围是多少最佳答案:可见光通常指波长范围为:390nm-780nm的电磁波。人眼可见范围为:312nm-1050nm可见光波长一般在380-780nm之间,但不同书对此会有不同的意见,也有的说是400—760nm之间,但大体就是如此了,也不是十分的严格。电磁波可见部分的波长范围约在380nm到780nm之间(1nm=10-6nm),在这个范围内的各种波长,都可凭眼睛的颜色感觉来加以区别。蓝色和紫色属于短波,红色属于长波,黄色和绿色处于可见波长范围的中间部分。由单一波长组成的光称为单光色。实际上,严格的单色光几乎是不存在的,所有光源所产生的光至少要占据很窄的一段波带。激光可以说是最接近于理想单色光的光源。到达地球表面的太阳光的波长范围从290nm到1700nm,它远比可见光波长的范围宽。在太阳辐射光中,波长短于290nm的部分被大气层中较高部位的臭氧所吸收,而波长大于1700nm的部分则被大气层中较低部位的水气和二氧化碳所强烈吸收。由於不同原率舆波畏的幅射造成的效雁也畲不相同,原率相同而弓鱼度不一檬的幅射也畲走生相巽的效果。本部分奉出四*重幅射的雁用类^型光孥、微波;》、手檄腐播、家雷走品),志襄大家瞭解逼些在生活上舆我仍息息相^的幅射雁用。壹、光毕一、紫外光紫外富泉是非游雕幅射中能量最弓鱼的雷磁波,紫外富泉又分舄:UVA(Ultraviolet近曝外有泉,波畏簸圉:315nm~400,r可穿透空麻、石英、玻璃和水;UVB(Ultraviolet中5紫外有泉波畏童&圉:280nm~315,nm可穿透空麻和石英,但照法穿透玻璃;UVC(Ultraviolet速紫外有泉,波畏簸圉:100nm~280,n瞠寸所有介^的穿透力程低,舄大麻的臭氧屑吸收,鲜少到建地表。紫外富泉和生物髓鲍^的作用檄制舄熟和光化孥效B,B些檄制涉及分子坐寸紫外富泉的吸收,尤其是蛋白^分子吸收光言普一般在280nm附近,核酸分子通常吸收光言普在260nm附近。在光化季燮化畤,紫外有泉被吸收,然彳爰吸光分子被活化,走生熟或造成相同或不同波畏光放射,或辱致次级反雁,造成原始分子^横的改燮。尤其坐寸人髓的皮唐以297nm紫外富泉、坐寸眼睛以270~310nm紫外有泉僵害最大。因此畲造成皮唐的病燮或眼睛的僵害,)!重者畲造成皮唐癌或白内障。所以中央麻象局在夏季畤都有紫外富泉指数的琪幸艮,以避免民浆受到遗量太陶的紫外富泉的照射。而日常生活中的水金艮杀殳菌燎也有段高的紫外富泉,所以富^启攵水金艮杀殳菌燎畤,也要避免紫外富泉的照射。【1】二,可见光光是一*重雷磁波,人的眼睛看得见的光稍舄可见光,他的波畏簸圉在380nm~760nm。太陶光有泉大致可分舄可见光及不可见光。可见光经三稷箓彳爰畲折射出航、橙、黄、备录、蓝、靛、紫^色来。航光外侧的光富泉是不可见光,波畏由0.76-100微米,稍舄航外光。富中4-400微米的波畏稍舄递航外光,其中90%的波畏介乎8-14微米,科孥家稍舄生命光有泉,因舄逼段波畏的光有泉,能促逵勤物及植物的生畏。可见光坐寸人髓的僵害主要是熟效雁,人髓鲍^的蛋白^畲因吸收熟而燮性。在一般可见光照射下,只要能量不集中或遗度曝Bi,亚不畲造成僵害。但坐寸於可见光雷射,因其能量集中,所以要特别注意,尤其坐寸於眼睛的部位,一定要避免直接照射,否则畲有失明的危除。【2】三、航外^光普簸圉大的在0.8~1000mj之冏,通常整彳固光普簸圉被分舄三侗匾段近航外富泉(nearinfrared,IRA):波畏在0.8~1.4mm>^;中矣1外有泉(middleinfrared,波旻在1.4~3mm之冏藻矣I外有泉(farinfrared,IR波辰在3~1000mm之冏。任何物髓的温度超遗^坐寸零度就畲放出1外有泉。1外有泉坐寸生物的作用是经由熟的吸收作用。1外富泉可以使人髓皮唐舆眼睛吸收熟能,也可以使大分子走生振勤而走生熟。强烈的航外富泉照射,可以造成急性的熟僵害,所以坐㈱1外富泉的仍要注意其照射的弓鱼度。尤其坐寸於航外富泉或紫外富泉雷射,因都是不可见光,在操作畤眼睛要配戴防^目^,以避免雷射的僵害。红外灯与摄像机的结合运用【编者按】为了实现监控场所的夜间监控或楼道、监狱、仓库等昏暗场所的有效监控,能够发射红外线的红外灯是必不可少的设备。红外灯为了实现监控场所的夜间监控或楼道、监狱、仓库等昏暗场所的有效监控,能够发射红外线的红外灯是必不可少的设备。什么是红外线?光是一种电子磁波,其波长范围为1纳米(1nm=10-9m)至1毫米(1mm=10-3m),人眼可以看见的光只是其中的一部分,称为可见光。可见光的波长范围为380nm-780nm,可见光波长由长至短可分成红、橙、黄、绿、青、兰、紫七种,波长比紫光短的看不见的光称为紫外光(或紫外线),波长比红光长的看不见的光称为红外光(或红外线)。普通CCD黑白摄像机可以感受光的光谱特性如图3所示。由图可见,它不仅能感受可见光,而且可感受红外光。这就是利用普通CCD黑白摄像机、配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。这里需要强调指出,普通彩色摄像机的光谱特性不能感受红外光,因此,不能用于夜视。彩色摄像机用于夜视必须采用特殊的红外低照度摄像机。红外摄像技术红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术两种。被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(一273r)以上都有红外光发射的原理。由于人的身体和发热物体发出的红外光较强,其它非发热物体发出的红光很微弱,因此,利用特殊的红外摄像机就可以实现夜间监控。被动红外摄像技术由于设备造价高且环境摄像效果差,在夜视系统中很少采用。主动红外摄像技术是利用特制的“红外灯”人为产生红外辐射,发出人眼看不见的红外光去照射景物和环境,利用普通低照度CCD黑白摄像机或使用“白天彩色夜间自动变黑白”的摄像机或“红外低照度彩色摄像机”去感受周围环境反射回来的红外光,从而实现夜视功能。红外灯的分类及产品特点红外灯按红外光辐射机理分为半导体固体发光(LED)和红外线灯或热辐射红外灯两类。LED(红外发光二极管)红外灯的特点是光谱功室分布比较集中的窄带分布,其中心波长为830-950nm,半峰带宽约为40nm,为普通CCD黑白摄像机可感受范围。它的最大优点是可以完全无,红暴”;(采用940-950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为可见红光)和寿命长。红外发光二极管的辐射强度一般在光轴的正前方,具有很好的方向性,并随辐射方向与光轴的夹角增加而减小。辐射强度为最大值的50%时的角度称为半强辐射,也称为半功率角。b、热辐射红外灯的原理与特点:热辐射现象是极为普通的。物体在温度较低时产生的热辐射全部是红外光,所以人们不能直接观察到。当加热到500°C左右时,才会产生暗红色的可见光,随着温度的上升,光变得更亮更白。在热辐射光源中,通过加热灯丝来维持它的温度,以此来保证辐射不断的进行。辐射体在不同温度时,辐射出的峰值波长是不同的,其光谱能量的分布也是不同的。根据上述原理,经过特殊设计和特殊工艺制成的红外灯泡,其红外光成分可达92-95%。国外生产的红外灯,功率可达100-375W,使用寿命可达2000-5000d小时,辐射角可达60-80’。红外灯发射的红外光谱范围很宽,波长在800-2500nm之间,这与普通黑白摄像机感受的宽光谱范围相一致。热辐射红外灯的最大优点是可以做到大功率、大辐射角,比较适合远距离大场面的场所使用。其缺点是有红暴,寿命短,按每天使用10小时计算,最大寿命5000小时,也只能使用一年多一点的时间。红外灯的选择与使用:红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩,供电电源等成套性。正确的做法应该是在设计方案时对所有的器材统一考虑,将它看作是一个红外低照度夜视监控系统工程要求进行设计,而不能在安装完摄像机、镜头、防护罩和电源之后,再去考虑购买红外灯。考虑系统设备的成套性时要特别注意以下几个问题:(1)要使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机。黑白摄像机采用的CCD传感器有很宽的感光光谱范围,其感光光谱不但包括可见光区域,还延长到红外区域,利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像,而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区,因此不能适用于红外灯泡照射摄像;日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器,利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像,但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等缺点。除此之外,经过特殊设计的红外低照度彩色摄像机,其对红外线的感光灵敏度比普通彩色摄像机高4倍以上,随着生产成本的不断降低,将会成为夜视系统摄像机的主流。(2)要求低照度摄像机的最低照度要真实摄像机的最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。以使用F1.2的镜头为例,当被摄景物的照度值低到0.02Lux时,其输出视频信号幅度为标准输出700mV的50-33%,则称此摄像机的最低照度为0.02Lux/F1.2。购买摄像机时要注意生产厂家标称最低照度的真实性。因为市场上已发现有两种不正常情况,一种是标称“靶面照度”即CCD图像传感器上的光照度,它一般比景物照度低10倍左右。另一类是厂家虚报最低照度,虽然标称0.01-0.02Lux,但实际最低照度仅为0.I-0.2Lux,因此,使用这种假0.02Lux摄像机就无法与要求最低照度为0.02Lux的红外

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