光谱灵敏度

    光谱灵敏度

    图像质量技术

    光谱灵敏度介绍

    从最广泛的意义上讲,Camera灵敏度描述了Camera对特定光照水平的敏感程度。它是衡量Camera性能的重要指标之一,因为它可以深入了解Camera在不同光照水平下拍摄图像时的反应。灵敏度本身可以分为多个子类别,包括ISO灵敏度和光谱灵敏度。

    ISO灵敏度以单个值描述Camera的整体灵敏度。该值是根据ISO 12232中概述的曝光指数确定的。许多这些ISO值(设置)可作为Camera上的预设使用。因此,您可以根据周围的Illumination将Camera设置为特定的ISO设置。

    光谱灵敏度描述了Camera对可见光谱中每个波长的敏感程度。这种类型的灵敏度使用光曲线而不是单个值来描述,因此可以以各种形式表达,例如微瓦、平方米等。

    Measured spectral sensitivities
    Measured spectral sensitivities

    本文将主要关注光谱灵敏度的重要性以及用于测量它的各种工具背后的技术。

    测量光谱灵敏度

    测量光谱灵敏度有多种方法,传统方法是使用单色仪。然而,为了满足该领域内的特定要求,已经开发出不同的技术和测量设备。

    我们的研发团队通过为不同Test环境中的光谱灵敏度测量提供各种解决方案,不断研究和推进该领域。

    camSPECS

    测量光谱灵敏度的传统方法是使用单色仪。这些设备将提供最全面的Camera光谱灵敏度概览,但它们需要丰富的知识和耗时的过程才能有效运行。考虑到这一点,我们开始开发 camSPECS,这是一种更具成本效益的光谱灵敏度测量解决方案。

    camSPECS 将独特的硬件设计与评估软件相结合,以实现更快、更便捷的光谱灵敏度测量。硬件将所有干涉滤光片安装在一个平面或Test Chart上(而不是像单色仪那样使用单独的干涉滤光片)。“Test Chart”安装在光源(卤素灯)上。此外,camSPECS 具有固定的带宽,以确保干涉滤光片的功率输出相等且不超过Camera的动态范围。固定的带宽使 camSPECS 成为测量光谱灵敏度更直接的选择。

    该软件通过计算图像的光谱灵敏度和滤光片的校准数据作为直接测量(类似于单色仪),进一步提高了 camSPECS 的便利性。

    camSPECS XL device
    camSPECS XL 设备
    Measuring spectral sensitivities using the camSPECS software.
    使用 camSPECS 软件测量光谱灵敏度。

    camSPECS 的主要光谱灵敏度应用是使用 CIECAM16 模型计算Color校正矩阵 (CCMs),并导出具有 2D 和 3D-MLUT 渲染的 ICC 和 Adobe ACR 配置文件。此外,您可以使用我们收集在 in-situ 数据库中的自然物体的光谱辐射度来计算单独的 CCMs。

    iQ-LED 和 in-situ

    camSPECS 和单色仪都依赖于卤素光源,虽然足够,但它不是一种持久的光源。因此,频繁更换光源可能会扰乱工作流程,尤其是日常光谱灵敏度测量。解决此问题的方法是 iQ-LED Illumination 技术。该技术可以生成自定义光谱,使其高度通用,同时在性能下降前可持续使用 10,000 小时(有关更多详细信息,请参阅我们的 iQ-LED 技术页面)。

    使用 iQ-LED 设备(例如 CAL)测量光谱灵敏度可能很棘手,因为它们具有不同的带宽。然而,使用具有已知光谱测量值(例如来自 in-situ 数据库)的 iQ-LED 设备,可以测量 iQ-LED 的光谱灵敏度。

    此解决方案对生产线特别有利。借助我们的 CAL 设备(有关更多详细信息,请参阅生产线技术页面),集成 iQ-LED 技术是一个相对简单的过程,可以同时测量生产线上多个 Camera 模块的光谱灵敏度。

    CAL2 device for production line integration
    CAL2 生产线集成设备
    A known spectral measurement from the in-situ database.
    来自 in-situ 数据库的已知光谱测量结果。

    LE7 和 camSPECS plate

    camSPECS plate (TE292) 是使用稳定光源测量光谱灵敏度的另一种解决方案。本质上,该板与完整 camSPECS 设备的面板相同,但作为独立的“Test Chart”,必须与宽带均匀Illumination设备结合使用,例如 LE7 灯箱。LE7 使用 iQ-LED 技术和已知光谱测量来为光谱灵敏度测量创建稳定的照明环境。

    LE7 with the camSPECS plate
    LE7 with the camSPECS plate

    结论

    了解 Camera 系统对不同光光谱的各种光谱响应对于整体性能评估至关重要。因此,测试 Camera 系统的光谱灵敏度至关重要。使用单色仪的传统方法仍然足够,但操作需要丰富的知识和时间。因此,已经开发了许多替代技术和设备,以使光谱灵敏度测量更快、更方便。

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