了解紫外线

紫外（UV）光占太阳总输出光线的10%，但人眼完全看不见。紫外光波长分为三个范围，分别为：UVA、UVB和UVC。最短波长的紫外光（100-280nm）大部分被大气阻挡。

出于成像目的，UVB（280-320nm）和UVA（320-400nm）是成像的常见波长。即使UVC光能够到达相机传感器，随着UV光谱中光波长缩短，传感器中有机硅的反应也会越来越弱。与UVC一样，UVB被大气部分阻挡。然而，它比UVA更难用相机检测。可成像的最常见紫外光波长在UVA光谱中。到达地球的太阳紫外光辐射的95%是UVA光，剩下的是UVB光。

玻璃对紫外成像的影响

紫外成像的一个重大挑战是玻璃会吸收紫外光这一事实。因此，只有用纯度极高玻璃（二氧化硅，杂质极少）制成且采用特殊设计的光学元件，才能充分地利用被成像的全部紫外曝光。铁和钠等杂质在玻璃中很常见，是大多数紫外光被吸收的原因。在图2中，上方的图像是在室外拍摄的，下方的图像是在室内从窗户后面拍摄的。图2下方图像中的玻璃显示，大部分光线被相机前的玻璃吸收后紫外曝光量减少。因此，在对紫外光敏感的对象进行成像时，尽量减少使用玻璃有助于曝光和捕捉更多的细节。

使用相机滤光片对紫外光进行成像——可视化防晒霜的功效  

通过一个简单的实验来确定防晒霜的功效。使用Teledyne Lumenera Lt345R黑白相机（带红外阻挡滤光片），结合MidOpt BP324带通滤光片，观察防晒霜对紫外光的吸收量。Lt345R黑白相机中使用的红外阻挡滤光片通常用于Teledyne Lumenera彩色相机。

在此案例中，该滤光片与黑白相机一起使用，以说明BP324的传输带以710nm为中心（参见图3）。这样，图像传感器只能接收260-390nm之间的紫外光，或者更准确地说，是280-390nm之间的紫外光。由于UVC主要被大气阻挡，传感器几乎无法记录如此短波长的紫外光。鉴于有机硅对紫外光的敏感性非常低，并且使用滤光片组合进一步降低了透光率，因此在晴天通过提高增益和增加曝光时间来捕捉图像。

在图4中，防晒霜涂在实验对象的右臂（图像左侧）上。深色调突出了被手臂上防晒霜吸收的紫外光。黑白相机将被吸收的紫外光可视化为强烈的对比度，因为没有“颜色”可归因于图像右侧手臂反射的光线，因为紫外光不在可见光谱范围内，必须以强度来衡量。

通过这种设置，可以根据防晒霜导致手臂的明暗程度来测量紫外光的强度。为了显示紫外光强度的差异，在图5中将不同防晒系数（SPF）值的防晒霜涂在手臂上。随着SPF值的增加，深色调的梯度变化越来越强。但是，SPF 60的色调在视觉上并不比SPF 30深。因此，防晒霜的用量或涂抹的均匀程度也可能减少紫外光的吸收。这个例子表明，SPF值并不是影响防晒效果的唯一因素。