Cos'è un Filtro Taglia-Infrarossi (IR Cut-Off Filter)?
I filtri taglia-infrarossi sono usati in apparecchiature ottiche digitali, come fotocamere, videoregistratori e telescopi astronomici, per limitare la radiazione infrarossa che raggiunge i loro delicati sensori CCD e CMOS. Questi sensori sono molto sensibili alla radiazione infrarossa, che può causare uno spostamento di colore nell'immagine finale. Usare un filtro taglia-infrarossi ridurrà o preverrà questo spostamento.
Lo Spettro Elettromagnetico
La radiazione infrarossa è solo una parte dello spettro elettromagnetico, che include anche luce visibile, ultravioletto, onde radio, raggi gamma e X. I vari tipi di radiazione sono misurati per lunghezza d'onda. L'infrarosso è leggermente più lungo della luce visibile, ma i nostri occhi non lo rilevano; lo sentiamo come calore. Piante, animali, macchinari, edifici e fonti naturali emettono infrarosso come calore. L'astronomia infrarossa studia l'universo guardando solo la porzione infrarossa dello spettro.
Infrarosso
L'infrarosso è ulteriormente diviso in tre categorie: vicino, medio e lontano, talvolta designati IR-A, IR-B, IR-C. Gli scienziati non concordano su confini specifici, ma: vicino-infrarosso (IR-A) 700-1400 nm; medio-infrarosso (IR-B) 1400-3000 nm; lontano infrarosso (IR-C) 3000 nm - 1 mm. Il vicino infrarosso è il più vicino alla luce visibile.
Sensori CMOS e CCD
Le fotocamere digitali imitano la capacità dell'occhio di vedere i colori per produrre foto naturali. I sensori che catturano la luce sono sensibili a una gamma più ampia dello spettro elettromagnetico dell'occhio umano, inclusi gli infrarossi. Alcune usano dispositivi a carica accoppiata (CCD), altre semiconduttori a ossido metallico complementare (CMOS). Nessuno registra effettivamente i colori; registrano solo la quantità di radiazione che li colpisce. Per emulare la visione umana, minuscoli filtri colorati rosso, verde, blu sono posti su ogni pixel del sensore. La fotocamera deve calcolare il colore reale della luce che colpisce il sensor in un processo chiamato interpolazione.
Tipi di Filtri IR
La radiazione infrarossa può sovraccaricare il sensore e fargli misgiudicare i colori che sta registrando. Per prevenire spostamenti di colore, un filtro taglia-infrarossi blocca l'infrarosso dal raggiungere il sensore; l'immagine finale appare più naturale. Due tipi di filtri taglia-infrarossi riducono la trasmissione IR: quelli che assorbono l'infrarosso e quelli che lo riflettono. Generalmente, filtri assorbenti sono usati con dispositivi CCD e filtri riflettenti con dispositivi CMOS.
Usi dei Filtri IR
Fotocamere digitali, apparecchiature video e fotocamere astronomiche usano filtri taglia-infrarossi per ridurre spostamenti di colore indesiderati. I filtri taglia-infrarossi sono talvolta chiamati "hot mirror". Inoltre, possono ridurre l'accumulo di calore nei dispositivi digitali. Nelle fotocamere consumer, il filtro IR è già all'interno. Gli astronomi usano filtri esterni da porre sull'obiettivo del telescopio.