spektrale Bildgebung
Die derzeit fortschrittlichste Technik der Spektralbildgebung basiert auf Detektoren, die einzelne Photonen erfassen. Solche Detektoren erfordern in der Regel präzise Zeitmessungen, und entsprechende Anwendungen profitieren stark von einer schnellen Datenerfassungselektronik.
Die Spektralbildgebung nutzt mehrere Bänder des elektromagnetischen Spektrums und umfasst eine Vielzahl von Techniken, die über das vom Menschen wahrnehmbare RGB-Licht hinausgehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras bilden geeignete Kameras nicht die drei Wellenlängenbereiche des sichtbaren Spektrums – Rot, Grün und Blau – ab, sondern bilden andere Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ab, wie Infrarot, Ultraviolett, Röntgenstrahlen oder eine Kombination verschiedener Spektralbereiche.
Bei der multispektralen Bildgebung wird eine kleine Anzahl von Spektralbändern mithilfe verschiedener Filter und Beleuchtungen erfasst. So kann eine Szene beispielsweise mit Nahinfrarotlicht (NIR) beleuchtet werden, während gleichzeitig ein Infrarot-Passfilter auf einer infrarotempfindlichen Kamera verwendet wird, um sicherzustellen, dass sichtbares Licht blockiert wird und nur NIR im Bild erfasst wird. Diese Technik wird häufig zur Erkennung oder Verfolgung militärischer Ziele und zur Erkennung von Landminen eingesetzt.
Hyperspektralbildgebung zeichnet sich durch eine hohe spektrale Auflösung aus und beinhaltet die Kombination von Spektroskopie und digitaler Fotografie. Sie erfasst ein vollständiges Spektrum oder einen Teil der spektralen Informationen an jedem Pixel in einer Bildebene. Für jedes Pixel können Hunderte von Wellenlängenbändern erfasst werden, die als vollständiges Spektrum interpretiert und oft als Bildwürfel dargestellt werden.
Die Spektralbildgebung wird in der Astronomie, der Sonnenphysik, der Planetologie, der weltraumgestützten Bildgebung, der Wettervorhersage sowie in der Mikroskopie, der Dokumenten- und der Kunstkonservierung eingesetzt.
Bildquelle:
Lucas Bosch, lizenziert unter den Creative Commons Weitergabe unter gleichen Bedingungen, 4.0 Internationale Lizenz.
Autor: Uwe Thomaschky