Project TrackIR (3): 關於紅外線

TrackIR要用紅外線作為光源的原因，主要是為了避免環境光的影響。

以原廠的TrackIR來講，他在webcam上裝了”可見光濾鏡”(他只讓紅外線通過，所以可能把他叫作”IR透鏡”比較不會搞混???)，把一般的光源濾掉。然後從webcam端投射出紅外線，照到頭上的三個反光片彈射回來，就依靠他”看到”的這三個光點來作辨識。

這樣作有幾個好處：
1.濾掉景物；避免環境太亮、景物太雜，影響光點位置的判斷。
2.webcam端投出的是人眼感覺不到的紅外線；若換作一般光源直接對人臉投射，會覺得剌眼。
3.用反射片的形式，頭戴裝置較為簡單，且不需額外電源。
4.反射片為弧形，可辨識角度大。
缺點則是：
1.webcam投出的紅外線也會把反射片之外的東西照亮，例如：金屬、眼鏡等。
2.反射的亮度會較弱。

而我現在作的，是和原廠TrackIR反過來，直接把IR Led放在頭上去打webcam。
這樣作的好處：
1.IR光點亮度更高
2.人臉或背景不會被IR照亮，避免誤判。
3.若換作用一般LED，螢幕和鍵盤會被LED照亮，會覺得不舒服。IR LED則無此問題。
缺點則是：
1.需要額外電源。
2.IR LED角度可能會較小 (大約左右各20度)

IR可以剛好被利用，其實要感謝webcam看的到IR，而人的眼睛看不到。底下這張是webcam拍下來的照片：

左上角的是一般的紅色LED
左邊的那顆是高亮度白光LED，超亮的
最右邊的三顆就是IR LED，用眼睛看的話是完全感覺不到他們在發光的。

再來說說IR透鏡，用來讓webcam變瞎子的東西。
我本來是想去買正規的IR透鏡來用，相機或攝影機在用的那種。以前不是有新聞報導過紅外線攝影機可拿來偷拍透視的嗎?就是用那玩意。結果…不知道是很多人買來偷拍還是怎樣，都賣的爆貴的啦，一片小小3x mm的，就都要800塊以上。這價格…比這計畫的其它全部材料加起來都還要貴啊！不可能買的啦。

於是開始找可以替代的東西吧。本來想試試空白的相機底片，多少可以濾點自然光吧？可是家裏沒那玩意，沒得試。左想右想，後來發現一個神奇的玩意：磁碟片。

這是把Fujifilm 1.44軟碟片放在webcam鏡頭前拍的畫面：

他工作了！(It works!)
webcam變瞎了，旁邊景物變成全黑。
左上角的紅光LED也不見了
剛才超強的高亮度白光LED，現在光芒全不見了，變成了磁片透光的暗橘色。
右邊的三顆IR LED，卻還能維持白色的光線。
磁碟片真是人類的好朋友啊！！

不過我覺得磁碟片畢竟不比真正的IR透鏡，他濾掉太多光線了，現在IR LED的亮度我覺得有點不夠。所以….找個”雜牌的磁碟片”來試試，搞不好因為偷工減料，結果會更好用？

這是拿雜牌磁碟片當Filter拍的：

還真的…變亮了。
雖然正常光也透進的比較多，白光LED的橘色變亮了。不過周圍景物看來還隔絕的不錯。

可見光濾鏡(IR透鏡) 材料費：0
恭喜”雜牌磁碟片”這次獲得了冠軍。

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