2018年世界杯足球赛已经开打了，相信很多光学人也是球迷吧。今天为大家详解光学中的各种“球”，有兴趣的朋友们看看！

积分球

      积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等。 

      球壁上开一个或几个窗孔，用作进光孔和放置光接收器件的接收孔。积分球的内壁应是良好的球面，通常要求它相对于理想球面的偏差应不大于内径的0.2%。球内壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于1的材料。

      常用的材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99%以上，这样，进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。为获得较高的测量准确度，积分球的开孔比应尽可能小。开孔比定义为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。

积分球的作用与原理

      一般而言，光学扩散片在小心使用下，可降低测量时因探测器上的入射光源不均匀分布或光束偏移所造成的微小误差，因此可以提高测量的准确性。但是在精密的测量时，就必须使用积分球作为光学扩散器使得上述的误差最小。

      积分球可用于测试光源的光通量，色温，光效等参数。

      积分球的基本原理是光通过采样口被积分球收集，在积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。使用积分球来测量光通量时，可使得测量结果更为可靠，积分球可降低并除去由光线地形状、发散角度、及探测器上不同位置地响应度差异所造成地测量误差。

积分球的涂层

      积分球内壁涂层反射率ρ(λ)和积分球等效透过率τ(λ)是积分球最重要的质量指标。

      反射率：在给定方向照射下，物体反射到球空间的辐射通量与与入射物体表面辐射通量之比。

积分球的挡光板

      光源通常放在球中心，挡光板介于灯与窗口之间，挡屏的作用是使灯发出的光线不能直接到达球壁AB处，同时球壁ED处的漫反射光线也不能直接经过窗口射向光探测器。为了使光探测的测量值准确并接近人眼视觉函数，除要求探测器具有良好的线性响应之外，还需要在前面加装V(λ)滤光器。

理想积分球原理

    理想积分球地条件：

     A、积分球地内表面为一完整地几何球面，半径处处相等；

     B、球内壁是中性均匀漫射面，对于各种波长地入射光线具有相同的漫反射比；

     C、球内没有任何物体，光源也看作只发光而没有实物的抽象光源。

影响积分球测量精度的因素

     A、球内壁是均匀的理想漫射层，服从朗伯定则；

     B、球内壁各点的反射率相等；

     C、球内壁白色涂层的漫射是中性的；

     D、球半径处处相等，球内除灯外无其他物体存在；

     E、窗口材料是中性的，其E符合照度的余弦定则，实际情况与理想条件不符合会带来测量误差，故需修正。

光学轨迹球

      光学轨迹球是指利用光学感应原件及原理制成的能够控制鼠标或屏幕的输入装置。

      实际工作原理与普通鼠标近似，但滚轮的运动方式不同了。轨迹球的底座固定不动，运动的是轨迹球顶部的滚球。用户用手指或者手掌来转动滚球，控制鼠标在屏幕上的动作。相对普通滚轮鼠标，轨迹球有着其独特的优势。 

      最重要的一点优势是：轨迹球有着普通滚轮鼠标甚至是最新光电鼠标所不具备的高精度定位能力。使用轨迹球产品的用户，能够得到极其精确的鼠标定位以及难以想象的平滑移动。这样的特性也许对普通家庭用户来说不算什么，但对那些需要精确画面定位的工程设计、图纸制作等专业人员来说就显得难能可贵了。

       滚球表面的黑点运动被激光测定后传输到感应芯片上

      今天，我们的无线水星轨迹球不但具有与电脑之间无须连接线的无线传输能力，更重要的是，无限水星对滚球部位位置的测定使用的是光学感应MARBLE技术。它大大改良了传统机械式传输取样方式的缺陷，利用人眼计算物体运动速率以及方向的原理来记录和传输滚球的移动。

      芯片将感应到的黑点运动传输入电脑，最终反映在屏幕光标的移动上

      在无限水星的红色滚球上，有无数黑色小点。无限水星的激光感应设备能够观测这些小点的运动进行定位，加上感应芯片记录球体的移动，能够使屏幕上的鼠标移动更加精确。光学感应设备的应用，也使无限水星的工作寿命得到进一步的提高。

红外球

       红外球是一种广泛应用于需要大范围的高速监控，无光和光线较弱的场所, 如：河流、森林、公路、铁路、机场、港口、岗哨、广场、公园、景区、街道、车站、大型场馆、小区外围等场的拍摄工具。

红外球功能介绍：

     产品特性：

       ·红外灯随云台一起上下、左右旋转，充分利用光源，使摄像机视野一直清晰

       ·红外灯分仓隔光系统，夜间没有任何反光现象

·封闭球罩上摄像通道以外区域，使摄像更隐蔽

·选择摄像机范围广，可使用一体化摄像机或摄像机加可变倍镜头方式

·优化线路板散热方案，避免局部过热

·恒流恒压电路设计，保证红外灯能长时间、长寿命工作

·红外灯板风冷循环系统，夹层散热

·供电电源采用大功率开关电源，电流电压稳定，适合长时间连续工作

·金属机芯，结构精致稳固

·亚克力光学球罩，透光性好，无变形

·系统采用远灯与近灯配合的方式，保证远距离可以看清五官，近距离无手电筒现像

云台参数：

·云台电压：AC 24V3.5A

·云台功率:10W

·内置解码器:RS485，自识别PELCO-D,PELCO-P等多种通讯协议

·旋转角度: 水平：0°-355°，垂直：0°-90°

·旋转速度: 水平：9°/S， 垂直：9°/S

·旋转限位:水平0-355°可调

红外灯参数：

·红外灯功率:8W

·红外灯规格: 8颗2W大功率红外灯

摄像机参数：

· 图像传感器：1/4″SONY Super CCD

· 感光面积：3.6mm×2.4mm

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

· 分辨率：480 TVL(电视线)

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

· 信号系统：PAL / NTSC

·光学镜头：3.4mm～102mm(30X)

· 电子放大：无

· 最低照度：0.01 LUX

· 同步系统：内同步

·信噪比：>52 dB

· 操作菜单：内置OSD(On Screen Display)菜单

· 聚焦系统：自动/手动

· 控制接口：线控/RS485

·视频输出：1.0VP-P,75Ω

技术参数：

·允许最大摄像机+镜头尺寸: 150X65X70mm（长X宽X高）

·工作温度: -25℃--49℃

·外罩材料: 上罩：金属；下罩：不变形亚克力光学材料

·下罩颜色:透明（浅蓝可选）

·最大负载: 3.5kg

激光高速球

      激光高速球采用主动激光红外夜视技术，具有背景反差好、成像清晰、不受外界照明影响等特点，使用高分辨率低照度彩转黑摄像机，夜间最远可发现3000米处的人员、车辆、设施等目标，并可实现昼夜连续监控。

监控原理

      激光主动照明监视系统的工作原理与激光雷达基本相同。通过调节发射激光束的聚焦状态（发散角），将目标全部或目标的关键特征部位照亮，满足接收系统探测要求，实现对目标的成像和精确跟踪的目的。照明发射激光和回波信号在大气路径中传输，大气背景辐射、透过率、散射和吸收以及湍流等因素都将对主动照明成像产生影响。

      在自然光照明被动成像测量条件下，由于各种背景辐射的影响，限制了成像系统对远距离目标成像测量和精确跟踪能力。采用激光主动照明的方式，对远、小、暗目标或其局部进行照明，可以减小背景辐射的影响，提高系统对远距离、小、暗目标的精确跟踪和成像测量能力。