1. Licht en Straling

Spectraalanalyse: Filters van gekleurd glas    (1/4)

Fotografen gebruiken een gekleurd glasfilter om kleureffecten te produceren of om ongewenste componenten van het daglicht te vermijden, zoals ultraviolet licht dat een overmatige blauwzweem kan veroorzaken bij buitenfotografie.

Filters van gekleurd glas voor gebruik met cameralenzen.

Spectraalmetingen met kleurenfilters worden ook vaak gedaan in het laboratorium. De afbeelding hieronder toont een filterwiel dat is uitgerust met verschillende filters. Door aan het wiel te draaien kan elk filter worden gepositioneerd ten opzichte van het pad van de stralen dat zich aan de onderkant van het wiel bevindt. De afbeelding rechts toont hetzelfde filterwiel in een tegenlichtfoto.

Een filterwiel met vijf optische filters voor spectraalmetingen in het laboratorium.

Filters van gekleurd glas maken een eenvoudige selectie mogelijk van de gewenste spectrale bereiken bij stralingsmetingen.

Voor elke gemeten golflengte is echter een geschikt filter nodig, dus deze methode is alleen praktisch voor het analyseren van niet meer dan 10 spectrale banden. Zulke instrumenten met min of meer dit aantal spectrale banden worden multispectraal genoemd, terwijl hyperspectrale sensoren gegevens meten op 64, 128 of 256 verschillende golflengten. Instrumenten die de helderheid in een breder spectraal bereik meten en hun gegevens weergeven als grijswaarden, bijvoorbeeld in zwart-witbeelden, worden panchromatisch genoemd.

Een nadeel van het gebruik van kleurenfilters is dat geselecteerde spectrale banden alleen kunnen worden gewijzigd door de filters te verwisselen. Instrumenten die in satellieten worden gebruikt, laten zo'n filterwissel niet toe. Tijdens de planningsfase van een satellietinstrument wordt daarom veel zorg besteed aan het bepalen van de meest geschikte golflengten voor elke specifieke missie.

Foto met achtergrondverlichting van het filterwiel, met de volgende SCHOTT kleurenfilters: RG1000: infrarood-doorlatend zwart glas, zendt golflengten van 1000 nm en hoger door. KG 1: Warmte-absorberend glas, zendt in het zicht door en absorbeert golflengten boven 750 nm. BG 12: Blauwviolet glas, zendt golflengten tussen 400 (violet) en 480 nm (blauw) door en absorbeert groen, geel en rood licht. VG 9: Groen glas, laat golflengten door van ongeveer 490 nm (lichtblauw) via groen tot 560 nm (geel). IF 430/10 is een interferentiefilter, zendt uit op 430 nm (blauw) met een bandbreedte van 10 nm. Interferentiefilters worden in een volgend hoofdstuk besproken.

De tabel hieronder toont de spectrale banden van de Thematic Mapper (TM) van NASA's satelliet Landsat 7 en van het SPOT 5 multispectrale instrument van SPOT IMAGE. U zult merken dat de spectrale banden van de twee satellieten, die beide zijn ontworpen voor teledetectie van landoppervlakken, erg op elkaar lijken.

Onder signaaltype verwijst reflecterend naar gereflecteerde zonnestraling en emitterend naar thermische emissie van de aarde.