光学滤光片

光学滤光片螺纹和安装座综合指南：类型、规格和应用

在光学系统设计和相机技术领域，滤镜螺纹和卡口的正确选择至关重要。本文系统地整理了实验室、相机和工业场景中常用的光学滤镜螺纹类型、尺寸标准和安装规范，为技术人员提供实用参考。 线程规范的基本概念 螺纹规格主要包含直径和螺距信息。例如： M12×0.5表示公制螺纹，直径为12mm，螺距为0.5mm（螺纹间距）。 1.035"-40表示英制螺纹，直径为 1.035 英寸，每英寸有 40 个螺纹 (TPI)。 英制螺纹系统（基于英寸） Thorlabs标准螺纹系统广泛应用于北美实验室设备，其核心规格如下： 安装类型 螺纹规格 兼容光学元件尺寸 特征与描述 典型应用 SM05 0.535英寸-40 12.7毫米 Thorlabs标准，小直径，40TPI 小型光学元件、光纤耦合 SM1 1.035英寸-40 25.4毫米 Thorlabs标准，最常用的规格，40TPI 实验室光学元件、透镜筒 SM2 2.035英寸-40 50.8毫米...

荧光染料的工作原理，简单解释

荧光染料是一种特殊的化合物，它吸收特定激发波长的光，使其电子激发到更高的能态，然后当电子返回基态时发射更长波长的光，通常与其他分子结合，以在科学研究和医学诊断中瞄准和可视化特定物质。 简单解释一下荧光染料（Cy5 示例） 让我们使用 钓鱼隐喻 解释如何使 Cy5 染料仅染色特定细胞，而不是整个培养皿。 想象一个池塘 有红色鱼（癌细胞）、蓝色鱼（正常细胞）和绿色植物（背景碎片）。你想用特殊鱼饵只钓红色鱼： 准备“钩荧光饵” Cy5 染料 = 发光鱼食。 将 Cy5 连接至 抗体 （“钩子”）只能识别红色鱼鳞（例如癌细胞上的 HER2 蛋白）。 向池塘添加诱饵 将 Cy5 抗体混合物倒入培养皿中并等待。 红色的鱼（癌细胞）会用鳞片抓住诱饵，而其他鱼类和植物则会忽略它。 洗掉多余的诱饵 用水（PBS 缓冲液）冲洗培养皿 3 次。 脱钩的荧光饵被冲走，只留下红色的鱼在发光！ 用于了解荧光染料的交互式网络应用程序 https://syronoptics.github.io/howDoesCY5DyeWorks/

了解光学滤光片的不同类型和功能

通过互动环节了解不同类型的光学滤光片 在我们的交互式网络应用中尝试不同类型的过滤器： https://syronoptics.github.io/typeofopticalfilters/ 1. 带通滤波器 功能：传输中心波长（CWL）周围的窄波长带。 示例：532 nm 带通滤光片（±10 nm）可让绿色激光通过，用于激光指示器中隔离 532 nm 发射。 2. 短波通滤光片 功能：传输截止值以下的波长，阻挡较长的波长。 示例：阻挡红光和红外光的 650 nm 短通滤光片，用于太阳能电池测试可见光吸收。 3. 长通滤光片 功能：传输截止值以上的波长，阻挡较短的波长。 示例：阻挡紫外线的 400 nm 长通滤光片，用于摄影以保护传感器免受紫外线引起的噪声的影响。 4. 中性密度 (ND) 滤镜 功能：均匀降低所有波长的光强度。 示例：视频拍摄中使用的 ND4...

光学带通滤波器如何工作？

光学带通滤波器是一种透射特定范围的光波长同时阻挡其他波长的光的光学元件。 主要特点 中心波长：这是滤光片设计用于透射最多光线的特定波长。它是滤光片透射带的中点。 半峰全宽 (FWHM) ：也称为带宽，FWHM 表示有效传输光的波长范围。（峰值传输的 50%） 阻隔率：表示滤光片滤除通带外不需要的波长的能力。（以光密度 (OD) 表示） 峰值透射率：指在滤光片中心波长附近，能够穿过滤光片的光的最大百分比。如果滤光片在中心波长处的峰值透射率为 90%，则表示该波长的入射光有 90% 会被透射。 光学带通滤波器的工作原理： 光学带通滤光片通常由多层薄膜或光学材料构成。当光线进入滤光片时，这些薄膜层的设计（包括其厚度和折射率）会导致特定波长的光发生相长干涉，从而允许其穿过。同时，其他波长的光会发生相消干涉，被滤光片吸收或反射。 带通滤波器的交互式演示 这款交互式网页应用是一个光学带通滤波器交互式演示。它旨在让用户通过调整关键参数和光源来探索光学带通滤波器如何影响输出光谱。 https://syronoptics.github.io/bandpassFilterInteractiveDemo/

机器视觉：使用带通滤波器在单色成像中进行颜色分离

机器视觉中的颜色分离是指分离特定颜色以增强物体检测、提高对比度并实现准确分析。通过滤除不相关的波长，它可以减轻光照变化、区分材料，并支持从制造到自主系统等各种应用中的缺陷检测、质量控制和场景理解等任务。 机器视觉中的色彩分离并不一定会导致单色成像，但它通常会为类似单色的处理铺平道路 用于色彩分离的带通滤光片 当使用带通滤光片进行颜色分离时，生成的图像可以被认为是单色成像的一种形式带通滤光片的设计目的是传输特定波长的光，同时阻挡其他波长的光例如，红色带通滤光片仅允许红色波长的光通过，当相机捕捉到这种滤光光时，图像将仅显示场景中红色物体或特征的强度变化，本质上呈现单色图像，其中像素由与检测到的红光强度相对应的灰色阴影表示在这种情况下，使用带通滤波器进行颜色分离会隔离特定的颜色成分，然后将其转换为单色格式，以获得更好的对比度和更容易的分析，因为单色视觉工具通常更强大并且需要更少的处理能力。 。 通过互动环节学习色彩分离： https://syronoptics.github.io/colorSeparationDemo/

机器视觉：为什么要在机器视觉中进行单色成像？

单色成像在机器视觉领域广受欢迎，因为它比彩色成像具有几个关键优势。以下是主要原因的详细分析： 1.卓越的感光度和低光性能 单色传感器无需像拜耳阵列那样的彩色滤光片阵列 (CFA)，每个像素即可直接捕捉所有入射光（无论波长如何）。这使得单色传感器的光敏度比彩色传感器高出三倍，而彩色传感器由于受彩色滤光片的影响，每个像素只能捕捉到三分之一的入射光。例如，在医学显微镜或虹膜识别系统中，单色相机凭借其增强的灵敏度，在低光环境下表现出色。此外，单色传感器通常无需红外截止滤光片，从而能够检测近红外 (NIR) 波长，这对于荧光成像或近红外照明下的工业检测等应用至关重要。 2.更高的帧率和处理效率 由于每个像素输出 8-12 位（而彩色传感器则为 16 位以上），单色图像所需的数据处理更少。这降低了带宽和计算负载，从而为高速制造或机器人引导等实时应用提供更快的帧速率。例如，在相同条件下，单色传感器的帧速率可比彩色传感器高 2-3 倍，这对于检测快速移动的缺陷或动态事件至关重要。 3.简化算法，增强对比度 单色成像无需复杂的彩色处理步骤，例如去马赛克（在拜耳传感器中插入缺失的彩色数据），因为这些步骤可能会引入伪影。相反，单色数据是原始且直接的，从而简化了边缘检测、纹理分析或物体分割等任务的算法开发。光学滤光片（例如带通滤光片或偏振滤光片）通过隔离特定波长或减少眩光来进一步增强对比度，使缺陷（例如划痕、裂纹）或特征（例如条形码）更易于区分。例如，在焊缝孔隙度检测中，单色成像与定向照明相结合，可以以最小的噪点显示出金属表面上的深色孔隙。 4.成本效益 单色相机通常比彩色相机更实惠，尤其是在高分辨率下。这种成本优势在大型检测系统的多相机配置中得到了进一步放大。例如，配备 13MP 传感器的单色相机的成本可能远低于具有类似规格的彩色相机，因此非常适合预算有限的工业或研究应用。 5.扩展光谱范围 单色传感器可以探测人类视觉范围之外的紫外线 (UV)和近红外 (NIR)波长，从而扩展其应用范围。例如： 荧光显微镜使用紫外成像来显现生物标记。 NIR 成像有助于材料分析（例如，检测半导体中的表面下缺陷）或增强弱光环境下的对比度。 相比之下，彩色相机由于 CFA 和红外截止滤光片的原因，只能探测可见波长。...