大靶面短波红外相机的优势与局限性

目录

一、核心优势

1、更宽的成像视场

2、更大的感光面积

二、局限性

1、光学镜头

2、体积与重量

3、数据传输

三、总结


靶面尺寸是决定短波红外相机成像视野的核心参数。大靶面设计能够同时容纳大像元与高分辨率,从而在视场覆盖与探测灵敏度之间实现更优平衡。阿秒科技推出的SWIR151BU大靶面InGaAs 短波红外相机,采用1280×1024分辨率、15 μm×15 μm 像元,1.5''大靶面,在面对大视野检测场景时具有优势。

一、核心优势

1、更宽的成像视场

大靶面最直观的优势在于视场的扩展。在相同焦距的镜头下,1.5''的大靶面能够捕捉更宽广的场景。在大范围检测场景中,该相机可完整覆盖大面积被测对象,无需多次分区域拍摄或多相机拼接,有效减少重复采集工作量,提升光谱检测、工业探伤、遥感测绘的整体成像效率。

2、更大的感光面积

大像元意味着单位时间内可收集更多的信号光子。15μm的大像元设计,相比市面上主流的5μm小像元短波红外相机,单像元感光面积提升了约9倍。大像元提升了弱光探测能力,相机具有更高的动态范围和强信号适应能力,为高信噪比成像提供了充足的基础。

大靶面在带来显著性能增益的同时,也存在着局限性。

二、局限性

1、光学镜头

靶面尺寸达到1.5''后,光学镜头成为制约因素。市面大量短波红外镜头、光谱仪成像镜头仅支持 1 ''及更小靶面,直接使用会出现四角渐晕、暗角、边缘畸变增大、光谱弯曲等问题; 适配1.5''靶面的 SWIR 镜头、光谱仪光学组件选型少,成本更高。

2、体积与重量

大靶面相机本身面积较大,加之需要配套大口径光学镜头,使得相机整机在体积与重量上较常规小靶面相机显著增加。在实验室紧凑型光路系统中,大靶面相机可能对光路布局与调节带来不便。

3、数据传输

1280×1024的高分辨率输出带来了显著的数据带宽压力。33万像素的SWIR1503BU相机全幅帧率可达724 fps,而SWIR151BU相机在像素数提升近四倍的情况下,全幅帧率为200 fps。大靶面相机在获取更丰富空间信息的同时,也牺牲了时间分辨率,不适用于弹道追踪、燃烧诊断等超高速成像场景。

三、总结

综上所述,大靶面短波红外相机以大视场、高感光能力为工业检测与遥感观测等应用提供了强大的性能支撑。但也存在着光学镜头选配、整机体积重量控制及数据传输带宽方面的局限性。