Near-infrared (NIR) : 근적외선
정의 및 스펙트럼 범위
근적외선(NIR) 카메라는 가시광선 스펙트럼 바로 너머의 파장, 일반적으로 약 0.7 µm에서 1.0 µm 범위에서 작동하도록 설계된 영상 시스템입니다. 종종 다른 적외선 기술과 함께 분류되지만, NIR 카메라는 기존의 가시 영상과 더 긴 파장의 열적 외란(thermal infrared) 시스템 사이에서 독특한 위치를 차지합니다. NIR의 가치는 가시광 영상이 불충분하고 기존 열화상 카메라가 적절하지 않은 응용 분야에서 나타납니다.
이미징 메커니즘 및 작동 원리
중파장(MWIR) 및 장파장(LWIR) 열화상 카메라와 달리, 주변 온도에서 작동하는 근적외선(NIR) 카메라는 주로 수동 열화상기가 아닙니다. 대신 반사된 빛과 방출된 복사의 결합에 반응합니다. 결과적으로 NIR 시스템은 낮거나 중간 온도에서 온도를 측정하기보다는 대비 기반 이미징에 일반적으로 사용됩니다. 대비를 향상시키고 일반 조명 하에서는 보이지 않는 특징을 드러내기 위해 제어된 조명이 흔히 사용됩니다.
일반적인 응용
저조도 및 은밀 촬영
NIR 카메라는 교통 모니터링 및 보안 시스템을 포함한 저조도 및 은밀 촬영 분야에서 널리 사용됩니다. 이들은 시각 카메라보다 저조도 또는 안개 낀 조건에서 더 인식 가능한 영상을 제공할 수 있으며, 전통적인 장파 적외선 카메라보다 저렴한 경우가 많습니다.
산업 검사
산업 현장에서는 표면 질감, 오염 또는 구조적 특징이 파장 특유의 대비를 통해 강조될 수 있는 검사 작업을 위해 NIR 이미징을 사용합니다.
분광학 및 물질 분석
NIR 기술은 특히 제약 제조, 생물학 연구 및 항공우주 재료 특성화에서 분광학 및 물질 분석에서도 역할을 합니다. 파장에 따라 달라지는 흡수 및 반사 특성을 포착함으로써 NIR 이미징은 재료와 화학 조성의 비파괴 평가를 가능하게 합니다.
NIR 카메라를 이용한 고온 측정
Optris NIR 카메라는 고온 측정을 위해 설계되고 방사선계적으로 보정되어 있습니다. 0.5 µm, 0.8 µm, 1.0 µm와 같은 짧은 파장에서는 뜨거운 물체의 열방사가 반사광보다 우세하여 백열 대상의 정확한 비접촉 온도 측정을 가능하게 합니다. 이러한 시스템은 금속 공정 및 고온 프로세스 환경에서 일반적으로 사용되며, 각 픽셀은 시야 내 임의 위치에 대해 최대 2450 °C까지의 온도 측정을 생성할 수 있습니다.
선택 시 고려사항
NIR 카메라를 선택할 때 엔지니어는 다음을 평가해야 합니다:
스펙트럼 응답
검출기 해상도
조명 전략
광학 구성
정성적 이미징이 필요한지 아니면 교정된 온도 측정이 필요한지
Definition and Spectral Range
Near-Infrared (NIR) infrared cameras are imaging systems designed to operate at wavelengths just beyond the visible spectrum, typically from approximately 0.7 µm to 1.0 µm. While often grouped with other infrared technologies, NIR cameras occupy a distinct position between conventional visible imaging and longer-wavelength thermal infrared systems. Their value lies in applications where visible light imaging is insufficient and where traditional thermal cameras are not appropriate.
Imaging Mechanism and Operating Principles
Unlike midwave (MWIR) and longwave (LWIR) thermal cameras, NIR cameras operating at ambient temperatures are not primarily passive thermal imagers. Instead, they respond to a combination of reflected light and emitted radiation. As a result, NIR systems are generally used for contrast-based imaging, rather than temperature measurement at low or moderate temperatures. Controlled illumination is commonly employed to enhance contrast and reveal features that are invisible under standard lighting conditions.
Common Applications
Low-Light and Covert Imaging
NIR cameras are widely used in low-light and covert imaging applications, including traffic monitoring and security systems. They can deliver more recognizable imagery in low light or foggy conditions than visual cameras at a lower price than traditional long waive infrared cameras.