3、波长选择实战指南：红外（850nm/940nm） vs 可见光，环境光干扰、人眼安全、传感器匹配度

波长选择这事儿，说大不大，说小不小。但选错了，整个项目就得推倒重来。我见过太多团队，前期拍脑袋定了波长，后期被环境光搞得焦头烂额，或者传感器死活匹配不上。

今天咱们就把这事儿掰扯清楚。红外还是可见光？850nm还是940nm？别急，一个个来。

3.1 红外 vs 可见光：核心差异在哪？

先问个问题：你为什么要用结构光？说白了，就是要给物体打上“标记”，然后通过相机捕捉这些标记的变形，算出三维信息。

那这个“标记”用什么光打？

• 可见光（如蓝光、绿光）：人眼看得见，投影图案清晰，传感器响应好。但问题也明显——环境光干扰大，太阳底下基本废了。
• 红外光（850nm/940nm）：人眼看不见，环境光干扰小，适合户外。但传感器匹配度是个坑，选不好就白搭。

我个人习惯，室内场景优先考虑红外。为什么？因为室内灯光里红外成分少，干扰小。室外的话，可见光基本不用想，太阳光里啥波长都有，红外虽然也有干扰，但加个窄带滤光片还能救一救。

3.2 850nm vs 940nm：差100nm，差很多

这两个波长，都是红外。但别以为差不多就能随便选。我在项目中遇到过，选了850nm，结果在户外强光下信噪比惨不忍睹。

为什么会这样？

你看太阳光谱，850nm附近正好有个峰值。太阳光里这个波段的能量很强，你的投射器再亮，也干不过太阳。而940nm附近，太阳光能量就弱多了。

参数	850nm	940nm
太阳光干扰	高（太阳光谱峰值附近）	低（远离太阳光谱峰值）
传感器灵敏度	高（CMOS传感器响应好）	低（需要特殊传感器）
人眼安全	一般（需注意功率）	更好（人眼吸收少）
成本	低（成熟方案多）	高（器件少）

嗯，这里要注意：850nm虽然传感器好找，但户外干扰大。940nm干扰小，但传感器得精挑细选。你想想看，如果传感器在940nm的量子效率只有10%，那投射器功率得翻多少倍？

3.3 环境光干扰：不是你想象的那样

很多人以为，环境光干扰就是“光太亮了，看不清”。其实没那么简单。

环境光干扰分两种：

1. 直流分量：就是环境光本身。这个好办，加个高通滤波或者背景减除就能去掉。
2. 交流分量：比如日光灯100Hz的频闪，或者太阳光被树叶遮挡产生的快速变化。这个才要命，因为你的结构光图案也是变化的，两者混在一起，很难分离。

我建议，选波长的时候，先看看使用场景的光环境。如果是室内，日光灯频闪是主要问题。这时候红外比可见光好，因为日光灯的红外成分少。如果是室外，太阳光是主要问题，那就得用940nm加窄带滤光片。

3.4 人眼安全：别踩红线

这个不用多说，安全第一。尤其是红外，人眼看不见，你以为功率不大，其实可能已经超标了。

国际标准IEC 60825-1对激光产品有明确分类。结构光投射器一般用Class 1或者Class 1M。Class 1是安全的，Class 1M在正常使用下安全，但用光学仪器（比如放大镜）看就不一定了。

我记得有一次，一个客户想用高功率850nm激光做远距离投射。我算了一下，功率密度已经接近Class 1M的上限了。我建议他们换成940nm，因为人眼对940nm的吸收更少，同样功率下更安全。

3.5 传感器匹配度：波长选好了，传感器也得跟上

波长选好了，传感器也得匹配。不然就是“好马配破鞍”。

传感器的关键参数是量子效率（QE）。不同波长下，QE差别很大。比如普通CMOS传感器，在850nm的QE可能有30%，到了940nm就掉到10%以下。

那怎么办？

• 选专用传感器：有些传感器针对近红外做了优化，比如Sony的IMX系列，940nm的QE能做到20%以上。
• 加微透镜：微透镜可以聚焦光线，提高有效QE。但要注意，微透镜也有波长依赖性。
• 提高投射器功率：这是下策。功率高了，功耗、散热、安全都是问题。

我建议，选传感器之前，先拿到它的QE曲线。别只看数据手册上的峰值，要看实际工作波长的QE。我曾经被一个数据手册坑过，上面写QE 50%，结果在940nm只有8%。

3.6 知识体系：一张图看懂波长选择

下面这张图，是我自己总结的波长选择逻辑。你照着走，基本不会错。

3.7 实战总结：我的选型清单

最后，给你一份我自己的选型清单。每次做项目，我都会过一遍：

• 场景：室内还是室外？室内选850nm，室外选940nm。
• 环境光：干扰大不大？大就加窄带滤光片，或者提高投射器功率。
• 传感器：QE在目标波长够不够？不够就换传感器，别硬撑。
• 人眼安全：功率超标没？超标就降功率或者换波长。
• 成本：940nm方案贵，但省心。850nm便宜，但得小心。

嗯，差不多就这些。波长选择这事儿，说白了就是权衡。没有完美的方案，只有最适合你的方案。

---