Co to jest obrazowanie spektralne?
Obrazowanie spektralne to technika obrazowania, która może dostarczyć informacji o próbce wykraczających poza to, co obserwator widzi w widmie widzialnym. W tym procesie urządzenia zdolne do wykrywania i rejestrowania promieniowania poza widmem widzialnym mogą pobierać informacje z próbki i zwracać je w formie znaczącej dla operatora, takiej jak wykres podpisów chemicznych w komórce. Technikę tę stosuje się w badaniach naukowych, praktyce medycznej i teorii wojskowej oraz istnieje wiele systemów, z których użytkownicy mogą korzystać w obrazowaniu spektralnym.
Sprzęt dostępny do obrazowania spektralnego może być bardzo zmienny, w zależności od widm, na które ludzie chcą patrzeć i co chcą robić z danymi. Do gromadzenia danych spektralnych wykorzystywane są teleskopy, sprzęt spektroskopowy, kamery i wiele innych czujników. Wyrafinowane programy komputerowe mogą interpretować, wygładzać i prezentować dane w różnych formatach z korzyścią dla użytkowników.
W obrazowaniu wielospektralnym urządzenie zbiera informacje z kilku różnych widm i może je rozdzielić dla użytkownika. W ten sposób użytkownik może spojrzeć na informacje wizualne, a także dane z widma w podczerwieni i innych interesujących widm. Może to być przydatne w dziedzinach takich jak botanika, w których badacze mogą porównać wygląd kwiatu z jego sygnaturą w podczerwieni lub w ultrafiolecie, aby zrozumieć, w jaki sposób przyciąga i sygnalizuje owady i inne zwierzęta.
Jedną z aplikacji do obrazowania spektralnego jest pomiar, w którym sprzęt do obrazowania może być latany w obszarze zainteresowania. Oprócz zbierania danych wizualnych może identyfikować konkretne sygnatury chemiczne będące przedmiotem zainteresowania, a także inne formy promieniowania. Może to pozwolić operatorowi na zrobienie czegokolwiek, od identyfikacji ludzi po materiały radioaktywne. Organizacje wojskowe używają tej techniki do identyfikowania celów i zbierania informacji wywiadowczych.
W fizyce obrazowanie spektralne może być bardzo cennym narzędziem do gromadzenia informacji. Może generować trójwymiarowy obraz, w którym każdy piksel obrazu wizualnego ma również towarzyszące dane spektralne. Naukowcy mogą wykorzystać te dane do zidentyfikowania takich rzeczy, jak promieniowanie rentgenowskie i inne promieniowanie, ostrzegające oznaki aktywności, które mogą nie być widoczne. Może to być przydatne do zrozumienia powstawania wszechświata lub analizy próbek nieznanego materiału.
Biolodzy wykorzystują obrazowanie spektralne do zbierania unikalnych podpisów chemicznych w próbkach od komórek do wody. Może być również przydatny w kryminalistyce, gdzie bardzo precyzyjne dane spektralne mogą pozwolić technikom dopasować wióry lub dowiedzieć się więcej o źródle próbki. Wygenerowane obrazy mogą mieć fałszywe kolory zakodowane w celu ułatwienia odczytu i ważne jest, aby o tym pamiętać, patrząc na obraz spektralny. Na przykład to, co wydaje się czerwone na obrazie, w rzeczywistości nie jest czerwone.