Spektral avbildning
Spektral avbildning är avbildning som använder flera band över det elektromagnetiska spektrumet . Medan en vanlig kamera fångar ljus över tre våglängdsband i det synliga spektrumet, rött, grönt och blått (RGB), omfattar spektral avbildning en mängd olika tekniker som går utöver RGB. Spektral avbildning kan använda det infraröda , det synliga spektrumet, det ultravioletta , röntgenstrålar eller någon kombination av ovanstående. Det kan inkludera insamling av bilddata i synliga och icke-synliga band samtidigt, belysning utanför det synliga området eller användning av optiska filter för att fånga ett specifikt spektralområde. Det är också möjligt att fånga hundratals våglängdsband för varje pixel i en bild.
Multispektral avbildning fångar ett litet antal spektralband, vanligtvis tre till femton, genom användning av olika filter och belysning. Många vanliga RGB-kameror kommer att upptäcka en liten mängd nära-infrarött (NIR) ljus. En scen kan belysas med NIR-ljus, och samtidigt kan ett infrarött passerande filter användas på kameran för att säkerställa att synligt ljus blockeras och endast NIR fångas i bilden. Industriellt, militärt och vetenskapligt arbete använder dock sensorer byggda för ändamålet.
Hyperspektral avbildning är en annan underkategori av spektral avbildning, som kombinerar spektroskopi och digital fotografering . I hyperspektral avbildning samlas ett komplett spektrum eller någon spektral information (som Doppler-förskjutningen eller Zeeman-delning av en spektral linje ) vid varje pixel i ett avbilda plan . En hyperspektral kamera använder speciell hårdvara för att fånga hundratals våglängdsband för varje pixel, vilket kan tolkas som ett komplett spektrum. Kameran har med andra ord en hög spektral upplösning. Frasen "spektral avbildning" används ibland som ett kortfattat sätt att hänvisa till denna teknik, men det är att föredra att använda termen "hyperspektral avbildning" på platser där tvetydighet kan uppstå. Hyperspektrala bilder representeras ofta som en bildkub, vilket är en typ av datakub .
Tillämpningar av spektral avbildning inkluderar konstbevarande , astronomi , solfysik , planetologi och fjärranalys av jorden . Det gäller även digital och tryckt reproduktion samt utställningsljusdesign för små och medelstora kulturinstitutioner.
Spectral Imaging System
Spectral Imaging Systems är de system som genom förvärv av en eller flera bilder av ett motiv kan ge tillbaka ett spektrum för varje pixel av originalbilderna.
Det finns ett antal parametrar för att karakterisera de erhållna uppgifterna:
- Rumslig upplösning, som kan beskrivas i termer av antal pixlar för hela bilden, eller i termer av minsta kvadratisk yta som kan urskiljas på ytan. Vanligtvis beror det på antalet megapixlar i fotokameran
- Spektral upplösning, som definierar den minsta spektrala variation som systemet kan urskilja
- Radiometrisk noggrannhet, det säger hur noggrant systemet är när det gäller att mäta den spektrala reflektansprocenten
Det mest använda sättet att uppnå spektral avbildning är att ta en bild för varje önskat band med hjälp av ett smalbandsfilter. Detta leder till ett stort antal bilder och en stor samling filter när en betydande spektral upplösning krävs.
Det finns en annan teknik, mycket effektivare och baserad på multibandpassfilter, som gör det möjligt att erhålla ett antal slutliga band från ett begränsat antal bilder. De tagna bilderna bygger en matematisk bas med tillräckligt med informativ information för att rekonstruera data för varje pixel med hög spektral upplösning. Detta är tillvägagångssättet som följs av den hyperkolorimetriska multispektrala avbildningen (HMI) från Profilocolore SRL.