2018年世界杯足球賽已經開打了，相信很多光學人也是球迷吧。今天為大家詳解光學中的各種“球”，有興趣的朋友們看看！

積分球

      積分球是一個內壁塗有白色漫反射材料的空腔球體，又稱光度球，光通球等。 

      球壁上開一個或幾個窗孔，用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應是良好的球面，通常要求它相對於理想球面的偏差應不大於內徑的0.2%。球內壁上塗以理想的漫反射材料，也就是漫反射系數接近於1的材料。

      常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇，將它和膠質粘合劑混合均勻後，噴塗在內壁上。氧化鎂塗層在可見光譜範圍內的光譜反射比都在99%以上，這樣，進入積分球的光經過內壁塗層多次反射，在內壁上形成均勻照度。為獲得較高的測量準確度，積分球的開孔比應盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個球內壁面積之比。

積分球的作用與原理

      一般而言，光學擴散片在小心使用下，可降低測量時因探測器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差，因此可以提高測量的準確性。但是在精密的測量時，就必須使用積分球作為光學擴散器使得上述的誤差最小。

      積分球可用於測試光源的光通量，色溫，光效等參數。

      積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集，在積分球內部經過多次反射後非常均勻地散射在積分球內部。使用積分球來測量光通量時，可使得測量結果更為可靠，積分球可降低並除去由光線地形狀、發散角度、及探測器上不同位置地響應度差異所造成地測量誤差。

積分球的塗層

      積分球內壁塗層反射率ρ(λ)和積分球等效透過率τ(λ)是積分球最重要的質量指標。

      反射率：在給定方向照射下，物體反射到球空間的輻射通量與與入射物體表面輻射通量之比。

積分球的擋光板

      光源通常放在球中心，擋光板介於燈與窗口之間，擋屏的作用是使燈發出的光線不能直接到達球壁AB處，同時球壁ED處的漫反射光線也不能直接經過窗口射向光探測器。為了使光探測的測量值準確並接近人眼視覺函數，除要求探測器具有良好的線性響應之外，還需要在前面加裝V(λ)濾光器。

理想積分球原理

    理想積分球地條件：

     A、積分球地內表面為一完整地幾何球面，半徑處處相等；

     B、球內壁是中性均勻漫射面，對於各種波長地入射光線具有相同的漫反射比；

     C、球內沒有任何物體，光源也看作隻發光而沒有實物的抽象光源。

影響積分球測量精度的因素

     A、球內壁是均勻的理想漫射層，服從朗伯定則；

     B、球內壁各點的反射率相等；

     C、球內壁白色塗層的漫射是中性的；

     D、球半徑處處相等，球內除燈外無其他物體存在；

     E、窗口材料是中性的，其E符合照度的餘弦定則，實際情況與理想條件不符合會帶來測量誤差，故需修正。

光學軌跡球

      光學軌跡球是指利用光學感應原件及原理製成的能夠控製鼠標或屏幕的輸入裝置。

      實際工作原理與普通鼠標近似，但滾輪的運動方式不同了。軌跡球的底座固定不動，運動的是軌跡球頂部的滾球。用戶用手指或者手掌來轉動滾球，控製鼠標在屏幕上的動作。相對普通滾輪鼠標，軌跡球有著其獨特的優勢。 

      最重要的一點優勢是：軌跡球有著普通滾輪鼠標甚至是最新光電鼠標所不具備的高精度定位能力。使用軌跡球產品的用戶，能夠得到極其精確的鼠標定位以及難以想象的平滑移動。這樣的特性也許對普通家庭用戶來說不算什麼，但對那些需要精確畫面定位的工程設計、圖紙製作等專業人員來說就顯得難能可貴了。

       滾球表面的黑點運動被激光測定後傳輸到感應芯片上

      今天，我們的無線水星軌跡球不但具有與電腦之間無須連接線的無線傳輸能力，更重要的是，無限水星對滾球部位位置的測定使用的是光學感應MARBLE技術。它大大改良了傳統機械式傳輸取樣方式的缺陷，利用人眼計算物體運動速率以及方向的原理來記錄和傳輸滾球的移動。

      芯片將感應到的黑點運動傳輸入電腦，最終反映在屏幕光標的移動上

      在無限水星的紅色滾球上，有無數黑色小點。無限水星的激光感應設備能夠觀測這些小點的運動進行定位，加上感應芯片記錄球體的移動，能夠使屏幕上的鼠標移動更加精確。光學感應設備的應用，也使無限水星的工作壽命得到進一步的提高。

紅外球

       紅外球是一種廣泛應用於需要大範圍的高速監控，無光和光線較弱的場所, 如：河流、森林、公路、鐵路、機場、港口、崗哨、廣場、公園、景區、街道、車站、大型場館、小區外圍等場的拍攝工具。

紅外球功能介紹：

     產品特性：

       ·紅外燈隨雲台一起上下、左右旋轉，充分利用光源，使攝像機視野一直清晰

       ·紅外燈分倉隔光系統，夜間沒有任何反光現象

·封閉球罩上攝像通道以外區域，使攝像更隱蔽

·選擇攝像機範圍廣，可使用一體化攝像機或攝像機加可變倍鏡頭方式

·優化線路板散熱方案，避免局部過熱

·恒流恒壓電路設計，保證紅外燈能長時間、長壽命工作

·紅外燈板風冷循環系統，夾層散熱

·供電電源采用大功率開關電源，電流電壓穩定，適合長時間連續工作

·金屬機芯，結構精緻穩固

·亞克力光學球罩，透光性好，無變形

·系統采用遠燈與近燈配合的方式，保證遠距離可以看清五官，近距離無手電筒現像

雲台參數：

·雲台電壓：AC 24V3.5A

·雲台功率:10W

·內置解碼器:RS485，自識別PELCO-D,PELCO-P等多種通訊協議

·旋轉角度: 水平：0°-355°，垂直：0°-90°

·旋轉速度: 水平：9°/S， 垂直：9°/S

·旋轉限位:水平0-355°可調

紅外燈參數：

·紅外燈功率:8W

·紅外燈規格: 8顆2W大功率紅外燈

攝像機參數：

· 圖像傳感器：1/4″SONY Super CCD

· 感光面積：3.6mm×2.4mm

· 圖像像素：PAL: 752(H)×582(V)；NTSC:768(H)×494(V)

· 分辨率：480 TVL(電視線)

· 電子快門：PAL: 1/50－1/100,000(秒)；NTSC: 1/60－1/100,000(秒)

· 信號系統：PAL / NTSC

·光學鏡頭：3.4mm～102mm(30X)

· 電子放大：無

· 最低照度：0.01 LUX

· 同步系統：內同步

·信噪比：>52 dB

· 操作菜單：內置OSD(On Screen Display)菜單

· 聚焦系統：自動/手動

· 控製接口：線控/RS485

·視頻輸出：1.0VP-P,75Ω

技術參數：

·允許最大攝像機+鏡頭尺寸: 150X65X70mm（長X寬X高）

·工作溫度: -25℃--49℃

·外罩材料: 上罩：金屬；下罩：不變形亞克力光學材料

·下罩顏色:透明（淺藍可選）

·最大負載: 3.5kg

激光高速球

      激光高速球采用主動激光紅外夜視技術，具有背景反差好、成像清晰、不受外界照明影響等特點，使用高分辨率低照度彩轉黑攝像機，夜間最遠可發現3000米處的人員、車輛、設施等目標，並可實現晝夜連續監控。

監控原理

      激光主動照明監視系統的工作原理與激光雷達基本相同。通過調節發射激光束的聚焦狀態（發散角），將目標全部或目標的關鍵特征部位照亮，滿足接收系統探測要求，實現對目標的成像和精確跟蹤的目的。照明發射激光和回波信號在大氣路徑中傳輸，大氣背景輻射、透過率、散射和吸收以及湍流等因素都將對主動照明成像產生影響。

      在自然光照明被動成像測量條件下，由於各種背景輻射的影響，限製了成像系統對遠距離目標成像測量和精確跟蹤能力。采用激光主動照明的方式，對遠、小、暗目標或其局部進行照明，可以減小背景輻射的影響，提高系統對遠距離、小、暗目標的精確跟蹤和成像測量能力。