초전광 카메라는 어떻게 색을 측정할까요?

과학기술의 급속한 발전 시대에 색 측정은 제품 품질 관리, 예술 창작, 과학 연구 등 많은 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다.첨단 광학 장치로, 하이퍼 스펙트럼 카메라는 색을 측정하는 새로운, 더 정확하고 포괄적인 솔루션을 제공합니다.

一초광선 카메라의 기본 원리

초전광 카메라의 작동 원리는 스펙트럼 정보의 세밀한 캡처에 기반합니다.빨간색의 세 개의 채널의 색상 정보를 기록할 수 있습니다.초록색과 파란색, 초광선 카메라는 스펙트럼을 넓은 스펙트럼 범위의 많은 좁은 대역으로 나눌 수 있습니다. 가시광선에서 근 적외선까지, 일반적으로 수백 개 또는 더 많습니다.예를 들어, 그것은 400-1000nm의 스펙트럼 범위를 1nm 또는 더 작은 간격과 매우 작은 간격으로 나눌 수 있습니다.물체의 흡수 및 전송 특성은 빛의 다른 파장에 다릅니다.특수 광학 시스템과 검출기를 통해 초광선 카메라는 각 대역의 빛 신호의 강도를 순차적으로 수집합니다.그래서 물체의 스펙트럼 반사 곡선을 구성이 곡선은 다양한 파장의 물체의 반사성을 상세히 기록하며 색을 측정하는 기본 데이터 소스입니다.

二、색을 측정하는 구체적인 과정

(1) 캘리브레이션

색을 측정하기 위해 초전광 카메라를 사용하기 전에 캘리브레이션은 중요한 단계입니다.캘리브레이션의 목적은 카메라에 의해 캡처 스펙트럼 데이터와 진정한 색값 사이의 정확한 대응을 설정하는 것입니다. 알려진 스펙트럼 특성을 가진 표준 화이트보드는 종종 캘리브레이션 참조로 사용됩니다. 표준 화이트보드는 다양한 파장에서 안정적이고 정확하게 알려진 반사성을 가지고 있습니다.하이퍼스펙트럼 카메라가 표준 화이트보드 사진을 찍습니다., 각 대역에서 광적 신호 강도를 기록하고 표준 화이트보드의 알려진 스펙트럼 반사량 데이터에 따라 카메라의 응답 기능을 계산합니다.가능한 스펙트럼 오차를 수정하기 위해, 암흑 전류 소음 및 카메라의 다른 오류 요인, 그리고 후속 측정 데이터의 정확성과 신뢰성을 보장합니다.

(2) 이미지 수집

캘리브레이션이 완료되면 대상 물체의 이미지를 얻을 수 있습니다.미리 설정된 스펙트럼 대역 범위와 해상도에 따라 대상 대역에 의해 반사되는 빛의 강도 정보를 대역별로 얻습니다.예를 들어, 이미지의 각 픽셀에 대해, 여러 스펙트럼 대역에 걸쳐 반사 된 빛 데이터는 기록됩니다. 카메라가 스펙트럼 범위를 200 대역으로 나누면,그러면 각각의 픽셀은 200개의 대응 스펙트럼 반사값을 갖게 됩니다.이 데이터는 함께 3차원 데이터 큐브를 형성하는데, 2차원 평면은 이미지의 공간 위치 정보 (x, y 좌표) 를 나타냅니다.그리고 세 번째 차원은 스펙트럼 대역 정보를 나타냅니다 (λ)이 방법으로, 하이퍼 스펙트럼 카메라는 물체의 색상과 외모 정보를 기록할 뿐만 아니라, 그 스펙트럼 특성에 대한 정보를 포함합니다.전통적인 카메라보다 더 풍부한 데이터를 제공합니다..

(3) 데이터 처리 및 색상 계산

수집된 거대한 스펙트럼 데이터는 복잡한 데이터 처리 과정을 거쳐 최종 색 측정 결과를 얻어야 합니다.스펙트럼 왜곡 및 기타 작업 수정. 그 다음, 색상은 특정 색상 모델과 알고리즘에 따라 계산됩니다. 색상 과학 분야에서 일반적으로 사용되는 색상 모델은 CIE XYZ, CIELAB 등입니다.CIELAB 색상 모델을 예로 들자면, 그것은 인간의 눈의 색상 인식 특성에 기초한 세 개의 좌표 값으로 색을 나타냅니다. L는 밝기를 나타냅니다. a는 적색-녹색 차원 구성 요소를 나타냅니다.그리고 b *는 노란색과 파란색 차원 구성 요소를 나타냅니다.하이퍼스펙트럼 카메라에 의해 수집 된 스펙트럼 반사율 데이터를 표준 조명 장치의 스펙트럼 전력 분배 (D65 표준 광원과 같은) 와 결합하여,그리고 색상 일치 함수에 따라 통합, CIELAB 색상 공간에서 물체의 좌표값을 계산하여 물체의 색상 속성을 정확하게 설명 할 수 있습니다. 색상 깊이, 음색 및 포화 등.,색의 차이는 다른 물체 또는 같은 물체의 다른 부분의 색 좌표 값을 비교하여 계산할 수도 있습니다.염색의 일관성 또는 변화의 정도를 평가하는 데 사용됩니다..

三초광선 카메라의 색깔 측정의 장점

(1) 높은 정확성 및 높은 해상도

하이퍼스펙트럼 카메라는 매우 높은 스펙트럼 해상도를 제공하여 매우 미세한 색상의 차이를 측정 할 수 있습니다. 예를 들어매우 높은 색상 정확도를 요구하는 일부 산업에서, 고품질 인쇄, 화장품 생산 등, 그것은 인간의 눈에 감지하기 어려운 색상의 변화를 정확하게 구별 할 수 있습니다.제품 색상과 높은 품질 표준의 일관성을 보장합니다.높은 정밀 측정 결과는 제품의 품질 통제 수준을 향상시키고 색상 오차로 인한 결함 제품의 비율을 줄이는 데 도움이됩니다.

(2) 풍부한 분광 정보

색상의 트리스티뮬스 값 정보 외에도하이퍼스펙트럼 카메라로 얻은 스펙트럼 반사 곡선에는 측정된 전체 스펙트럼 범위에서 객체에 대한 자세한 정보가 포함되어 있습니다.이것은 일부 특수 재료 또는 물체의 색상 분석에 독특한 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어 문화 유물 복원 및 보호 분야에서,문화 유물 표면의 색소들의 스펙트럼 특성을 분석함으로써, 우리는 그들의 구성과 연령 정보를 이해할 수 있습니다. 이것은 복원 작업에 중요한 기초를 제공합니다.식물의 영양소 함량과 질병 및 곤충 해충은 식물의 잎의 스펙트럼 반사율의 변화에 따라 모니터링 할 수 있습니다., 왜냐하면 빛의 다른 파장의 흡수 및 반사 특성은 다른 성장 단계와 식물의 건강 상태에 따라 바뀔 것이기 때문입니다.

(3) 접촉 없는 측정

하이퍼 스펙트럼 카메라는 측정 대상과 직접 접촉할 필요가 없습니다. 이것은 많은 경우에 중요합니다.문화재, 생물학적 표본 등, 비접촉 측정은 물체의 손상이나 오염을 피할 수 있습니다. 동시에 그것은 또한 빠르고 큰 영역 색을 측정 할 수 있습니다.측정 효율을 향상예를 들어, 대규모 벽화 색상 탐지에서는 전체 벽화의 색상 정보를 빠르게 얻을 수 있습니다.보호 및 복원 작업에 대한 포괄적인 데이터 지원을 제공.

四색을 측정하는 하이퍼 스펙트럼 카메라의 실험 테스트

1실험 목적
아래 표본의 실험실 값을 테스트

2실험용 시험 기기 목록

3실험 내용

반사율 곡선은 400-1000nm 하이퍼 스펙트럼 카메라의 외부 푸시 스캔 검출에 의해 얻었습니다.
실험 측정 과정은 아래 그림에서 나타납니다.

4결론

하이퍼스펙트럼 카메라 FS-13가 고객의 샘플을 촬영하는 데 사용되었습니다. 그리고 각각의 샘플의 실험실 값은 하이퍼스펙트럼 이미지 분석에서 얻었습니다.색 차이 미터를 대체하는 데 사용할 수 있습니다., 테스트 안정성은 좋고 시험 샘플의 샘플링 위치는 유연하며 자동 검출을 실현하기 위해 멀티 포인트 측정이 가능합니다.