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什么是光谱分辨率?

更新时间:2023-12-14      点击次数:419

CIE 将人类视觉反应定义为 380nm 至 780nm 范围内的光,并提供了加权表,这样用户就可以根据光谱曲线确定颜色,方法是将仪器在某一波长的测量值乘以该波长相应的人类视觉反应权重,然后将所有测量波长的数据相加。这些表格以 1 nm、5 nm和 10 nm为间隔。对于非关键测量,则采用更大的间隔(例如 20nm 至 133nm),并使用带光栅的加权表。分辨率指的是计算中使用了多少个数据点。想象一下,我们正在测量两个红色油漆碎片并计算它们的颜色。只有研究实验室或国家计量实验室才使用 1nm 加权,因此我们在讨论中就不使用这种方法了。根据所使用仪器的不同,我们最终会在关键颜色测定的求和中得到 80 或 40 个光谱结果,而对于非关键测量,最终可能只有 20 或甚至 3 个结果的总和。


光谱分辨率可以进一步定义为光谱结果中有多少个测量点。如果使用的是固定阵列探测器,那么在测量的光谱中有多少个阵列元素(像素)。假设波长范围为 400 nm(380 nm-780 nm),则可能有 256 或 128 个像素,结果为 1.56 nm/像素或 3.125 nm/像素。


什么是分辨率?

数据分辨率有四种类型:空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。许多仪器可以同时捕捉一种或两种类型的分辨率,但能够同时实现所有四种类型分辨率的设备却很少见。这种现象被称为分辨率权衡。大多数仪器测量常用的分辨率类型:空间分辨率和光谱分辨率。空间分辨率和光谱分辨率可以让科学家对色彩、空间和细节等因素进行定量测量。


空间分辨率与光谱分辨率的区别

大多数人在听到 "分辨率 "一词时,通常会想到空间分辨率。分辨率指的是单个像素单边的长度。图像的分辨率越高,捕捉和处理图像的成本就越高。在望远镜和照相机等设备中,空间分辨率来自于角度分辨率。其他仪器,雷达装置、遥感设备和卫星图像等其他仪器的采样布局与地形和地球表面的关系更为密切。


相对而言,光谱分辨率通过记录光谱带来测量颜色波长。光谱分辨率由波长中每个波段的宽度决定。图像中的波段越多,颜色就越复杂。例如,黑白照片只包含一个波长的黑色,而彩色 RGB 图像包含红、绿、蓝三个波段。Landsat 8 照片总共使用 11 个波段来捕捉图像,由于波长较宽,其波段之间的距离较远。


光谱分辨率可让您分辨需要进行精细波长范围比较的宽波长范围。最终,空间分辨率可以帮助科学家分析图像的视觉细节,而光谱分辨率则可以为图像增添逼真的色彩。空间分辨率和光谱分辨率对于分析产品质量保证程序、医疗样品测试和法医样品测试中的测试样品至关重要。


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Posted on Nov 29, 2023 by Ken Phillips




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