光源

目前有许多用于照明或工业应用的低成本人造光源:钨丝灯或卤素灯光源、荧光灯、LED灯等。其中部分光源可调节发光强度。然而,光度学/辐射度学参数精确已知且经过校准的光源却寥寥无几。当用户能够精确调节光源在特定目标光谱范围内的光度学/辐射度学参数(如亮度(或照度)、辐射度(或辐照度))时,该光源即可被视为已校准。此类光源在许多应用中都不可或缺,包括夜视设备、VIS-NIR相机以及SWIR相机的测试系统。对专业校准光源的另一项关键要求是能够模拟实际环境中的照明条件。实际上,这意味着需要具备超高的光强调节动态范围,以同时模拟昼夜条件以及不同的光谱。

Inframet 提供一系列校准光源,可分为两类:

1. 专为 Inframet 测试系统设计的光源;
2. 通用朗伯光源。

第一类光源(型号为 LS-DAL、LS-SAL、LS-MAH、LS-COHL)经过优化,适用于可见光-短波红外(VIS-SWIR)摄像机的测试系统。具体而言,它们将作为基于离轴反射式平行光管的图像投影仪中的光源使用。因此,这些光源的发光角相对较窄(最大约20°),以最大限度地减少可能限制此类平行光管投影图像对比度的光反射。需要注意的是,这些发光角较窄的光源也可用于一系列其他应用。前三个光源是面向高端应用的计算机控制光源。最后一个光源是面向预算有限应用的手动光源。

LS-DAL/LS-SAL光源通过结合两个主要光路的光线工作:色温为2856K的卤素灯光源和多个LED光源。卤素灯光源的亮度通过光机电式衰减器进行调节,该装置可改变光强但不会改变光色温。 LED光源的强度则通过先进的电子调节/稳定系统进行电子控制。此外,还可通过一套外部光谱滤光片对发光光谱进行调节。DAL/SAL光源外观相同,但在设计上存在一些差异:积分球涂层不同、卤素灯光源略有差异,以及LED光源不同。 DAL 专为测试灵敏度上限约为 1000 nm 的 VIS-NIR相机而优化;SAL 则专为测试灵敏度上限约为 1700 nm 的 SWIR相机而优化。

LS-COHL可视为LS-DAL/SAL光源的一种特殊且更先进的版本。LS-DAL/SAL光源通常属于宽带光源。 LS-COHL 不仅可在宽带模式下工作,还提供可变波长的单色模式。在此模式下,LS-COHL 可在用户设定的窄光谱带内发射光。通常可支持多达八个位于可见光-短波红外(VIS-SWIR)范围内的波长。

LS-MAH光源的基本版本是一种宽带(发射光谱范围从可见光到短波红外)且未经校准(用户可调节亮度,但绝对值未知)的光源,专为预算有限的项目设计。该光源与平行光管和一套靶标结合使用时,可为VIS-NIR相机、SWIR相机以及(在一定限制下)夜视设备(NVD)的成像参数(分辨率、MTF、畸变)测量提供简单但近乎完美的解决方案。


图 1. LS-DAL 光源

图 2. LS-SAL 光源

图 3. LS-COHL 光源

图 4. LS-MAH 光源

LS-LAM 系列光源是几乎像近乎完美的朗伯光源一样,向近乎整个半球发射光线的光源。它们可被视为典型的积分球,由积分模块、光机衰减器以及电子元件组合而成,以提高光源的可靠性和便携性。该系列光源通常采用卤素灯光源,其发光光谱为2856K。

Inframet 可提供发光器尺寸最大达 300 毫米的 LS-LAM 光源,既有手动版也有计算机控制版。下图展示了两种热门型号的照片:手动版 LS-LAM40M 和计算机控制版 LS-LAM100C。

图 5. LS-LAM40M 光源

图 6. LS-LAM100C 光源

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