Эталонные источники света

Нешто

От спасибо, а то я боялся.

Байкалов Пётр

Darkcat писал(а):Что ты хочешь получить я знаю как реализовать. С точностью до 3-4 знаков. Подумать немного не хочешь? Все вводные есть в теме.

Для того, чтобы определить отклик матрицы на много волн видимого спектра разных длин нужно:

а) генератор монохроматического излучения одной и той же интенсивности;
б) источник излучения с непрерывным спектром.

А случае а) просто светим на матрицу и делаем нужное число кадров, в равках лежат сырые данные.

В случае б) нужно:
1) точное описание спектра излучения - нахера мне знать отклик на неизвестный спектр?
2) метод разделения волн из этого спектра по длине - дифракционная решётка, например.

Если ты мне скажешь, как обойтись без хотя бы одного пункта, я тебе кину 500 рублей на телефон. Лампочки с написанной на коробке температурой не предлагать - если будут неизвестные мне пики излучения, за меня почтальон Печкин выравнивать их не будет.

Darkcat

Байкалов Пётр писал(а):Для того, чтобы определить отклик матрицы на много волн видимого спектра разных длин нужно:

Сходить в школу...

Итак, решение твоей задачи. Нужно:
1. Спектроскоп классический, двухщелевой.

Вместо фотопластинки мы помещаем непрозрачный экран с узкой щелью. В этой же щели помещен фотоэлемент с измерительным прибором. Он показывает некоторое число, разное для всех цветов спектра (нам это не важно, главное чтобы что-то показывал).

Системой линз мы должны получить линейный поток света (фокусировка на бесконечность) внутри спектроскопа (линза до входной щели) и фокусировку в точку на выходе (линза стоит после выходной щели). Самое важное - обеспечить повторяемость положения выходной щели относительно спектра призмы. Каждый раз мы должны вырезать одинаковый по ширине участок спектра с неизменной длинной волны (средней). 10-20 выборок вполне достаточно.

2. Фотоэлемент и набор серых фильтров.

3. Любой источник света желательно с линейным спектром (мощная лампа накаливания).

Что мы делаем.
Включаем источник света, устанавливаем на нужный участок спектра (по меткам как можно точнее!), записываем значение освещенности фотоэлемента (это нужно будет потом,для следующих опытов). Помещаем камеру 1 под излучение, добиваемся гистограммы в 50-60% (фильтрами), записываем экспозицию и ISO. Тоже самое с камерой 2, 3 и т.п.
Перемещаем выходную щель на участок спектра 2, повторяем снятие показаний с камер.

Дальше нужно привести все показания к единой экспозиции. Показания фотоэлемента не учитываем, они нужны только для того, чтобы при последующих опытах выставить такой же уровень освещенности на данной полосе спектра.

Совершенно бессмысленно сравнивать показания фотоэлемента на разных участках спектра между собой и с показаниями камер. Любые сравнения допустимы ТОЛЬКО в пределах неизменной полосы спектра. Так же бессмысленно сравнивать визуальную оценку яркости на разных участках спектра. Человеческий глаз и разные по методу изготовления сенсоры по разному реагируют на разную длинну волны.

Спектр излучения источника не важен совершенно, если не хватает яркости лампы накаливания в сине-фиолетовой области можно использовать HID.

Точность выборки спектра в 10% для таких опытов будет вполне достаточной, но если ужтак сильно приперло - натриевая лампа дает несколько хороших, монохромных полос спектра. Можно сравнить реакцию камеры на полосу натрия и кусок спектра лампы накаливания (при неизменном положении выходной щели). Думаю, что разница будет в пределах погрешности измерения.

Достаточно понятно?

Darkcat

Darkcat писал(а):Совершенно бессмысленно сравнивать показания фотоэлемента на разных участках спектра между собой и с показаниями камер.

Вот это поясню немного подробнее.

Спектр (лат. spectrum «виде́ние») в физике — распределение значений физической величины (обычно энергии, частоты или массы). Графическое представление такого распределения называется спектральной диаграммой[источник не указан 1409 дней]. Обычно под спектром подразумевается электромагнитный спектр — спектр частот (или то же самое, что энергий квантов) электромагнитного излучения.

Тоесть для каждой нашей выборки спектра мы должны посчитать энергию квантов света и привести ее к общему знаменателю (поставить некий коэффициент). Посчитать энергию в домашних условиях можно только калориметрическим методом. Тоесть точность будет никакая вообще.

Можно косвенно сравнить по показаниям фотоэлемента, например эмиссия в полупроводнике прямо пропорциональна энергии света и не сильно зависит от спектра (от дальнего ИК до ренгена).
http://ru.wikipedia.org/wiki/Фотодиод

Но всеравно точность сравнения будет на порядок ниже точности, которую мы получим в пределах одной линии спектра (для разных камер).

Байкалов Пётр

Darkcat писал(а):Достаточно понятно?

Достаточно. Вот только в следующем своём посте ты сказал кое-что очень важное.

Darkcat писал(а):Тоесть для каждой нашей выборки спектра мы должны посчитать энергию квантов света и привести ее к общему знаменателю (поставить некий коэффициент). Посчитать энергию в домашних условиях можно только калориметрическим методом. Тоесть точность будет никакая вообще.

То есть твоим методом и без калориметра я спектрограмму откликов построить не могу.

Да, кстати, а как насчёт чб плёнки в качестве калориметра?

Байкалов Пётр

Но там уже проблемы с reciprocity, а как мне выпрямить результат с плёнки (у которой тональная кривая имеет форму S) - большой вопрос.

Darkcat

А накой тебе абсолютная гистограмма? Построй относительно фотодиода, у него именно на энергию квантов реакция.

Да, еще. Матрица камеры дает нелинейную характеристику. Ее подгоняют под особенности глаза человека.

Так что твоя задача вообще имеет мало смысла.

Байкалов Пётр

Darkcat писал(а):Матрица камеры дает нелинейную характеристику.

В ДЖПЕГе-то? Да, нелинейную, да, подгоняют.

В RAW-то? Да, нелинейную, нет не подгоняют.

Нелинейность матрицы я могу сам выяснить, так как у меня есть точный затвор, который мне отмеряет ровно столько, сколько мне нужно.

Darkcat писал(а):А накой тебе абсолютная гистограмма? Построй относительно фотодиода, у него именно на энергию квантов реакция.

Фотодиод - это уже интересно. Какой взять и как с него показания снимать?

Нешто

Шестую страницу пытаюсь понять, чего укурился Петюня, чтобы так заморочиться так-и-не-пойму-над-чем...

Darkcat

Байкалов Пётр писал(а):В RAW-то? Да, нелинейную, нет не подгоняют.

Да ладно! На электронном уровне не подгоняют, но еще есть предматричные фильтры. На самой матрице их три - красный, зеленый, синий. Еще один перед матрицей - отсекает ИК и УФ. Таки вот, прикол в том, что зеленый фильтр пропускает больше, чем красный и синий. У него ничего не отрезают.

Вот примерно так пропускает зеленый фильтр, самый слабый - http://www.growlight.ru/img/cms/led/111/7.jpg

Это для синего (примерно) - http://s4.forumimage.ru/uploads/2011061 ... 008323.jpg
Если снять ИК-фильтр перед матрицей, то на синий фильтр попадет существенно больше света за счет фиолетового и УФ (которое глаз не видит).

Тоже и для красного - http://www.svets.ru/userfiles/pictures/ ... %20400.jpg
Ближнее ИК и темно-красный режут нещадно, иначе листва деревьев не получится нормально.

Байкалов Пётр писал(а):Какой взять и как с него показания снимать?

Любой с подходящей характеристикой в диапазоне 350-800 нм. Вот например - http://www.technoexan.ru/products/diodes/cat2.php
http://led-e.ru/articles/measuring/2010_1_36.php

Типовая схема включения элементарна. http://solo-project.com/sites/default/f ... age253.gif
Справа. В цепь включается микроамперметр, Rn подбирается до полного отклонения стрелки. Вообще это все есть в ТТХ.

И последняя задача - определить точно длинну волны. Это можно сделать по спектрам излучения газов и металлов. Например спектр натрия - http://murzim.ru/uploads/posts/2011-09/ ... age037.jpg
Туда же ртуть, неон и прочее. Вот тут можно взять люминисцентную лампу, у них хоть и разная ЦТ, но полосы в спектре всегда одинаковые по длинне волны - http://www.3dnews.ru/_imgdata/img/2012/ ... pektrs.jpg

5-6 точек тебе хватит для калибровки фотодиода относительно спектрографа.

Darkcat

Байкалов Пётр
з.ы. У меня для тебя есть развлекуха. На следующей пилотовке передам, не забудь напомнить

Байкалов Пётр

Darkcat писал(а):На электронном уровне не подгоняют, но еще есть предматричные фильтры.

Ты мне про что говоришь - про тональную кривую или спектрокграмму? Тональная кривая к фильтрам отношения не имеет, а цвет с большинства фотоаппаратов меня устраивает.

Darkcat писал(а):И последняя задача - определить точно длинну волны.

Влад выше давал формулу для дифракционной решётки.

Байкалов Пётр

Darkcat писал(а):Любой с подходящей характеристикой в диапазоне 350-800 нм. Вот например - http://www.technoexan.ru/products/diodes/cat2.php
http://led-e.ru/articles/measuring/2010_1_36.php

Типовая схема включения элементарна. http://solo-project.com/sites/default/f ... age253.gif
Справа. В цепь включается микроамперметр, Rn подбирается до полного отклонения стрелки. Вообще это все есть в ТТХ.

Во, вот это уже дело.

Darkcat

Байкалов Пётр писал(а):цвет с большинства фотоаппаратов меня устраивает

Байкалов Пётр писал(а):Да ещё так, чтобы можно было любую точку изображения точно сопоставить с длиной волны.

Вот это противоречит одно другому.

Байкалов Пётр

Darkcat писал(а):Вот это противоречит одно другому.

Я совсем не понимаю тебя. Спроецировал я разложенный спектр на матрицу, мне нужно сказать, что в таком-то месте моего DNG находится отклик на такую-то длину волны.

Я представить себе не могу, что ты подумал.