Спектральная визуализация — это визуализация , которая использует несколько диапазонов электромагнитного спектра . [1] В то время как обычная камера захватывает свет в трех диапазонах длин волн в видимом спектре: красный, зеленый и синий (RGB), спектральная визуализация охватывает широкий спектр методов, выходящих за рамки RGB. Спектральная визуализация может использовать инфракрасный , видимый спектр, ультрафиолетовый , рентгеновские лучи или некоторую комбинацию вышеперечисленного. Она может включать получение данных изображения в видимых и невидимых диапазонах одновременно, освещение из-за пределов видимого диапазона или использование оптических фильтров для захвата определенного спектрального диапазона. Также возможно захватывать сотни диапазонов длин волн для каждого пикселя изображения.
Мультиспектральная съемка захватывает небольшое количество спектральных диапазонов, обычно от трех до пятнадцати, с помощью различных фильтров и освещения. Многие стандартные датчики RGB-камер могут обнаруживать длины волн света от 300 нм до 1200 нм. [2] Сцена может быть освещена светом NIR, и одновременно на камере может использоваться инфракрасный фильтр, чтобы гарантировать, что видимый свет блокируется и на изображении фиксируется только NIR. Однако в промышленных, военных и научных работах используются датчики, созданные для этой цели.
Гиперспектральная визуализация — это еще одна подкатегория спектральной визуализации, которая объединяет спектроскопию и цифровую фотографию . В гиперспектральной визуализации полный спектр или некоторая спектральная информация (например, доплеровский сдвиг или зеемановское расщепление спектральной линии ) собирается в каждом пикселе в плоскости изображения . Гиперспектральная камера использует специальное оборудование для захвата сотен диапазонов длин волн для каждого пикселя, что можно интерпретировать как полный спектр. Другими словами, камера имеет высокое спектральное разрешение. Фраза «спектральная визуализация» иногда используется как сокращенный способ обозначения этой техники, но предпочтительнее использовать термин «гиперспектральная визуализация» в местах, где может возникнуть неоднозначность. Гиперспектральные изображения часто представляются в виде куба изображения, который является типом куба данных . [3]
Применение спектральной визуализации [4] включает в себя сохранение произведений искусства , астрономию , физику Солнца , планетологию и дистанционное зондирование Земли . Она также применяется к цифровому и печатному воспроизведению, а также к выставочному освещению для малых и средних культурных учреждений. [5]
Системы спектральной визуализации — это системы, которые посредством получения одного или нескольких изображений объекта способны выдать спектр для каждого пикселя исходных изображений.
Существует ряд параметров, характеризующих полученные данные:
Наиболее используемый способ получения спектрального изображения — это получение изображения для каждой желаемой полосы с использованием узкополосных фильтров. Это приводит к огромному количеству изображений и большому банку фильтров, когда требуется значительное спектральное разрешение.
Существует другой метод, гораздо более эффективный и основанный на многополосных фильтрах, который позволяет получить ряд конечных полос, начиная с ограниченного числа изображений. Полученные изображения создают математическую базу с достаточной информацией для реконструкции данных для каждого пикселя с высоким спектральным разрешением. Это подход, которому следует Hypercolorimetric Multispectral Imaging [6] (HMI) компании Profilocolore [7] SRL.
{{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )