常规的摄像头模组里面含有红外滤光片,顾名思义,就是把红外光滤除掉,让摄像头捕捉到的颜色更接近人眼所见的真实色彩,保证了我们所看到的数字世界是还原真实世界的、且色彩缤纷而又清晰的。
红外滤光片(更专业的叫法是红外截止滤光片)就是一种特殊的光学镜片,被放置在图像传感器正前方。它的作用就像一个“守门员”,阻挡红外光(通常从800nm开始)到达传感器。

问题的根源
电磁波那么大的光谱范围,人眼的可视范围却非常有限:我们人眼只能看到波长在约380纳米(nm)~780纳米(nm)波长之间的光,这个范围也被称为“可见光谱”,也就是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这些颜色。
摄像头中的传感器,其设计初衷亦是模仿人眼,但实践下来,它们对光的敏感范围比人眼要广得多。不仅能感应可见光,还能感应到人眼看不到的红外光(波长780nm以上)。
由于传感器对红外光也很敏感,如果不加处理,红外光会与可见光一起参与到成像,会导致颜色严重失真(偏色)。最典型的表现就是照片整体发红或发紫,白色物体会变成粉红色。

红外光的波长较长,其聚焦点与可见光不同。透镜(镜头)是为可见光波长设计的,红外光通过同一组透镜后无法在传感器的同一焦平面上清晰聚焦。这会导致整个画面变得模糊、对比度下降,就像相机一直没有对好焦一样。解决不了问题,那就解决提出问题的人,消除红外光便能消除因红外光焦距与可见光不同而导致的图像模糊问题,提高画面的对比度和锐度。
反其道之功能
但是,反其道而论,人眼看不到红外光,机器现在有机会拓宽我的视野,为什么要拒绝呢?在一些特殊的摄像头(如安防监控摄像头)中,你会听到“日夜全彩”功能,原理就是控制IR Cut Filter的在位与不在位实现的。
白天(光线充足):IR Cut Filter在位,过滤掉红外光,保证色彩准确。
夜晚(光线昏暗):IR Cut Filter移开,允许红外光和可见光一起进入传感器。部分监控摄像头也会开启红外补光灯(发出人眼不可见的红外光)来照亮场景。由于此时的传感器能接收红外光,即使在漆黑的环境中也能拍到清晰的黑白图像。
