Spektrometriä mielis

[hkoskenv]

Aiemmin esittämäni värikortien patsien mittaus esimerkiksi IEC 1931 standardin mukaan (IEC XYZ) on nousemassa mun yhdeksi tavoitteeksi.
Tämä asettaa vaatimuksia itse spektrograafille, jotta tarkkuus olis mielekäs (IEC XYZ lukema) ja sitä voisi verrata kortin valmistajan antamiin:

• Mittaus pitäis pystyä tekemään aallonpituusalueella 360nm - 830nm
• Mittalaitteesta pitäis saada lukemat alle 1nm resoluutiolla. Värejä mitataan tosin vähäisemmälläkin.
• Vaatiiko mittalaitteen antamat suhteelliset lukemat mitään käsittelyä, vai onko ne muunnettava mittalaitteen/mittausjärjestelyn mukaan intensiteeteiksi tai tehoksi
• Mikä on lineaarisuusvaatimus
• Kohinat saattavat olla ongelma, riippuen patsien kyvystä heijastaa käytettyä valoa

Standardien mukaiset mittaukset vaativat kalibroidun spektrometrin. Aallonpituusalue on helppo kalibroida vaikka loisteputkea mittaamalla ja katsomalla elohopean spektriviivat taulukosta. Intensiteettikalibrointi on hyvin haastavaa, jos ei ole kalibroituja testivalonlähteitä, joihin verrata. Ja sitten kun mennään tuon tason mittalaitteisiin ja kalibrointeihin, saa varautua laittamaan muutamia nollia hintalappuihin ja käytämään mittareitaan valmistajilla määräajoin.
Tuollaisilla "lelu"spektrometreillä voi saada vain suuntaa-antavia tuloksia. Niiden anti on enemmän tekninen mielenkiinto kuin varsinaiset mittaukset, jota voi pitää standardien mukaisina.

[hkoskenv]

Nyt kuitenkin näyttäs siltä, et ihminen noin keskimäärin on silleesti rakennettu, et se tykkää katella toisten naamoja, karvasia elukoita leikkimässä ja liikkuvaa kuvaa jossa aiheena on ennemmin ihmisen tekeminen kuin spektriviivojen vaihtuminen valonlähteen mukaan. Siksi toi kiinnostus yleisesti pyörii aika paljon siinä miten ihminen värit kokee - ei niinkään siinä miten ne ovat "oikeasti" - onko se perskohtainen - ehkä - riippuen siitä mihin toi pers sitten viittaakaan (pyllyyn?).

Eivät kaikki harrastajat pyri harrastamaan inhimillisillä keskiarvotavoilla. Ei tässä olla myymässä spektrometriä isoäidille kameran sijasta lastenlasten ihon heijastusspektrien ikuistamiseen albumiin, vaan kyseessä vaikuttaa olevan tekninen mielenkiinto.

On siis kohtuu hankala rakentaa sellasta valon hyvyyden mittaria, joka kertois värisokeallekin, et nyt homma on kohillaan Jaskan ylppärikuvassa - se tekee valokuvauksesta mielenkiintoisen, mut välillä aika kypsänkin harrastuksen/ammatin.

Spektreistä ja muusta mitatusta datasta päästään juuri tuohon inhimilliseen keskiarvoon. Siksi sitä käytetään, kun yritetään myydä ihmisille jotain. Mutta ei auktoriteetiksi nostettujen ihmistenkään mielipiteet takaa, että kaikki ovat samaa mieltä. Moni pitää maineikkaimpien taidekuvaajien tuotoksia tekotaiteellisena kurana, joka ei herätä kuin ihmetystä että miksi tuollainen on päässyt piirien suosioon.

Spektristä on vaan tosi vaikea päästä siihen mitä ihminen näkee/kokee kuvaa tuijottaessaan.

Niinhän minäkin sanoin, että mitatun spektrin muuttaminen hyvyysluvuksi on se ongelmallinen asia. ja tietenkin sellainen on aina henkilökohtainen asia (vaikka tietysti ihmisten mieltymykset jakautuvat jokseenkin normaalisti jonkin "keskiarvon" ympärille).

Ei spektrien mittaaminen sen kummosempaa ole - kunhan ei kuvittele, et sillä jotenkin sais hienoja lukuja, jolla vois automatisoida kuvaamisen.

Kyllä kuvaamisen voi automatisoida. Ei se ole ongelma. Se mitä ei kannata kuvitella on se, että kukaan muu pitäisi kuvia hyvänä sillä perusteella, että minun spektrianalyysifunktio sanoo, että tämä on hyvä kuva. Tuossakin toimii psykologia. Jos uhraa puoli elämäänsä spektrien ihmettelyyn, niin varmaan alkaa pitää sen mukaisia kuvia itse hyvinä.

[odzmo]

BBC:n opas vuodelta 2011 koskien "pienen tehotarpeen valaisimien käyttöä TV-tuotannossa":

https://www.theatrecrafts.com/archive/d ... elines.pdf

Osin OT mutta sisältää esim. CRI-pohdintaa.

[jaava]

BBC:n opas vuodelta 2011 koskien "pienen tehotarpeen valaisimien käyttöä TV-tuotannossa":

https://www.theatrecrafts.com/archive/d ... elines.pdf

Osin OT mutta sisältää esim. CRI-pohdintaa.

Tungsten incandescent lighting has dominated the broadcasting world for more than 50 years. Now solid state lighting mainly from Light-Emitting Diodes (LEDs) is leading a new revolution in television production lighting.
...
Solid-state lighting can now match - and in some cases exceed - the performance of tungsten with increased light
output, better efficiency, good dimmability, high colour rendition and longer lamplife.

Kyllä me eletään muutoksen aallossa ja niille on tyypillistä kaikenlaiset rönsyt - kuka tulkitsee tilannetta väärin tietämättömyyttään ja osa yrittää käyttää hyväkseen tilannetta tietoisesti.

Ohjeistus tuo esiin parametrejä, jotka tulee huomioida valaistusta valittaessa:

Performance criteria: these relate to the physical
characteristics of the lighting equipment and light
source, such as:

• power
• lumen output
• light source luminous efficacy
• luminaire light output ratio
• light source spectral emission
• dimming curve

Minusta on jotenkin hienoa, että valonlähteen spektri tuodaan esiin oikealla nimellä.

Hyvä julkaisu, ja minusta sopivaa luettavaa jokaiselle valokuvausta harjoittavalle.

[janne.]

motonet kauppaa muuten tuommosia varsin tasavärikirjoisia himmennettäviä polttimoita.

[jaava]

Jos nyt jostain käsittämättömästä syystä päättäisi tehdä itse spektrometrin, niin millaiseen kannattaisi pyrkiä.
Tässä mun mietteet, jos haluan herkkyyttä, jolla saadaan myös värikorttien himmeistä heijastuksista kunnon spektri:

• Kun mulla ei ole konepajaosaamista, eikä kunnon työkaluja, eikä hyvien työkalujen käyttöön osaamista, niin mekaniikka on pystyttävä hankkimaan paloina, jotka on suhteellisen helppo liittää toisiinsa.
• Kameraan kannattaa satsata kunnolla, jotta siinä riittää herkkyyttä, kohinattomuutta ja tarkkuutta. Siinä pitää olla myös elektroniikka, josta saa esimerksi USB-2 liitynästä mittaus-datan ulos ja annettua kameran asetukset.
• Kun haluan itse tehdä myös analyysiohjelman, tulee liitynnästä olla riittävät tiedot data-rakenteesta.
• Tarvitsen valon, jossa on riittävästi tunnettuja piikkejä, joiden avulla on mahdollista kalibroida aallonpituudet.
• Haluan myös mitata radiometrisesti signaalia, jonka yksikkö tunnetaan. Tarvitaan siis valonlähde, josta tiedetään sen spektraalinen radianssi (taulukoituna)  [W/m^2-nm-sr], jotta voin tehdä käytetylle mittauskonfiguraatiolle kalibraatiotaulukon.

Kansainvälisestä huutokauppayrityksestä löytyy halvalla spektrometrin optiikkaosat. Vain kamera-sensori puuttuu.

Osa on puretusta laitteesta, joten sekä peilien että gratingin pintojen kunnosta pitää olla hieman huolestunut. Varsinkin grating on erittäin herkkä. Samoin, koska laatikko on avattukin, niin kuinka osat on säilyttäneet kalibroidut kohdistukset.

Ja sitten kamera-sensori, johon kannattaa panostaa:

Andor Newton DU940P CCD spectroscopic CCD camera
http://www.bjsydz.com/data/Datasheet/DU940.pdf

• Kenno: 2048 x 512 monokromaattista senseliä
• Senselin koko: 13.5 x 13.5 µm
• Read noise: As low as 2.5 e-
• Dark current: As low as 0.0001 e-/pixel/sec
• Image area: Up to 27.6 x 6.9 mm
• Jäähdytys: Thermoelectric cooling down to -100°C (negligible dark current)
• Liitäntä: USB 2.0
• DIY liityntä: Software Development Kit (SDK) Matlab, Labview, Visual Basic or C/C++

Lisäksi tarvitaan:

• Valo(t), jolla saa mittausalueen aallonpituudet kalibroitua. Esim neonvalo, jossa absorptioviivoja alueella 500-1000nm.
• Valonlähde, josta on saatavissa myös taulukoitu spektraalinen radianssi koko mittausalueelta (esim. 350nm - 850nm). Esim halogaanivalo, jossa jatkuva spektri alueella 350nm - 2000nm.
  Jos hommais suht stabiilin jatkuva-spektrisen valon, jonka spektrissä ei ole juuri kapeita piikkejä ja mittauttaisi sen (suomalaisessa) yrityksessä, jolla on kunnon mittausvälineet käytössään. Siis sellaiset, joista saa nanometrin välein radianssimittauksen watteina. Onko Suomessa sellaisia?

PS. Mä luulen noiden Andor Newton DU940P kameroiden hinnan olevan jotakuinkin tähtitieteellisen:)

[hkoskenv]

Jos nyt jostain käsittämättömästä syystä päättäisi tehdä itse spektrometrin, niin millaiseen kannattaisi pyrkiä.
Tässä mun mietteet, jos haluan herkkyyttä, jolla saadaan myös värikorttien himmeistä heijastuksista kunnon spektri:

• Kun mulla ei ole konepajaosaamista, eikä kunnon työkaluja, eikä hyvien työkalujen käyttöön osaamista, niin mekaniikka on pystyttävä hankkimaan paloina, jotka on suhteellisen helppo liittää toisiinsa.
• Kameraan kannattaa satsata kunnolla, jotta siinä riittää herkkyyttä, kohinattomuutta ja tarkkuutta. Siinä pitää olla myös elektroniikka, josta saa esimerksi USB-2 liitynästä mittaus-datan ulos ja annettua kameran asetukset.
• Kun haluan itse tehdä myös analyysiohjelman, tulee liitynnästä olla riittävät tiedot data-rakenteesta.
• Tarvitsen valon, jossa on riittävästi tunnettuja piikkejä, joiden avulla on mahdollista kalibroida aallonpituudet.
• Haluan myös mitata radiometrisesti signaalia, jonka yksikkö tunnetaan. Tarvitaan siis valonlähde, josta tiedetään sen spektraalinen radianssi (taulukoituna)  [W/m^2-nm-sr], jotta voin tehdä käytetylle mittauskonfiguraatiolle kalibraatiotaulukon.

Kansainvälisestä huutokauppayrityksestä löytyy halvalla spektrometrin optiikkaosat. Vain kamera-sensori puuttuu.

Tuossa vaaditaan niin valtavasti tietotaitoa ja kykyä tehdä tai ostaa mekaniikkaa, että tuon projektin tavoitteet ovat mielettömät. Voit tehdä harrastuksena spektrometrin, jolla saa jonkinlaisen spektrin, mutta kalibroidun mittalaitteen tekeminen on yhtä mieletön prosessi kuin järjestelmäkameran ja objektiivisarjan f/1.2 primeillä ja f2.8 zoomeilla tekeminen autotallissa metallityöy pajavasaralla ja linssien hiominen rälläkällä.

Ja tuossa "halvalla saamisessa" homma viimeistään tärvääntyy.

Osa on puretusta laitteesta, joten sekä peilien että gratingin pintojen kunnosta pitää olla hieman huolestunut. Varsinkin grating on erittäin herkkä. Samoin, koska laatikko on avattukin, niin kuinka osat on säilyttäneet kalibroidut kohdistukset.

Minkäänlainen kalibrointi ei tietenkään ole voimassa. Sitä ei voi ennalta sanoa kuinka paljon se heittää. Voi se olla kohtuullisen tarkka tai sitten ei.

Jos hommais suht stabiilin jatkuva-spektrisen valon, jonka spektrissä ei ole juuri kapeita piikkejä ja mittauttaisi sen (suomalaisessa) yrityksessä, jolla on kunnon mittausvälineet käytössään. Siis sellaiset, joista saa nanometrin välein radianssimittauksen watteina. Onko Suomessa sellaisia?

Mittatekniikan keskus mittaa kaikenlaisia mittalaitteita.

PS. Mä luulen noiden Andor Newton DU940P kameroiden hinnan olevan jotakuinkin tähtitieteellisen:)

Tuollaisessa projektissa kaikki hinnat ovat tähtitieteellisiä. Paljon halvempaa on ostaa teollinen spektrometri niillä ominaisuuksilla, joita tarvitset, ja käyttää sitä valmistajan kalibroitavana vuosittain (tai mikä se väli onkaan). Niillä on tietotaito, testisysteemit ja listahinnat omille laitteilleen. Omavalmisteiden kalibrointi mittatekniikan keskuksessa tai vastaavassa paikassa maksaa varmaan enemmän kuin valmis spektrometri.

[jaava]

Osa on puretusta laitteesta, joten sekä peilien että gratingin pintojen kunnosta pitää olla hieman huolestunut. Varsinkin grating on erittäin herkkä. Samoin, koska laatikko on avattukin, niin kuinka osat on säilyttäneet kalibroidut kohdistukset.

Minkäänlainen kalibrointi ei tietenkään ole voimassa. Sitä ei voi ennalta sanoa kuinka paljon se heittää. Voi se olla kohtuullisen tarkka tai sitten ei.

Voisihan olla mielenkiintoista yrittää kalibroida spektrometriä kirjoituspöydän nurkalla:)
Koska laite ei kuitenkaan tule ammattimaiseen käyttöön, niin aivan terävintä huippua ei tavoitella.

Olen ymmärtänyt siirtymän makaanisista peilien liikutteluista uusin puolijohteisiin perustuviin sensoreihin, vaikuttaneen laitteiden kaibraatioiden pysyvän kauemmin tikissä.
Joku esitteli YouTubessa tekemäänsä skannaukseen perustuvaa spektrometriä: Oli ostanut monokromaattorin ja valomonistimen. Kytki stepperin gratingin kulman mikrometriin, jota ohjas PC:llä. Pc: luki myös valomonistimen mittauksia. Oli hidas, mutta muuten kyllä ajoi asiansa.

Jos hommais suht stabiilin jatkuva-spektrisen valon, jonka spektrissä ei ole juuri kapeita piikkejä ja mittauttaisi sen (suomalaisessa) yrityksessä, jolla on kunnon mittausvälineet käytössään. Siis sellaiset, joista saa nanometrin välein radianssimittauksen watteina. Onko Suomessa sellaisia?

Mittatekniikan keskus mittaa kaikenlaisia mittalaitteita.

Täytyy ottaa yhteyttä tuonne. Tarvitsisin mitatun valon joka tapauksessa, jos haluan mittayksiköt mukaan tuloksiin.

PS. Mä luulen noiden Andor Newton DU940P kameroiden hinnan olevan jotakuinkin tähtitieteellisen:)

Tuollaisessa projektissa kaikki hinnat ovat tähtitieteellisiä. Paljon halvempaa on ostaa teollinen spektrometri niillä ominaisuuksilla, joita tarvitset, ja käyttää sitä valmistajan kalibroitavana vuosittain (tai mikä se väli onkaan). Niillä on tietotaito, testisysteemit ja listahinnat omille laitteilleen. Omavalmisteiden kalibrointi mittatekniikan keskuksessa tai vastaavassa paikassa maksaa varmaan enemmän kuin valmis spektrometri.

Tämä nyt oli tällainen hypoteettinen ajatusleikki tai "hankesuunnitelma". En ala kokonaista spektrometriä kasaamaan huutokauppafirman vanhoista osista:). Mutta toki voisin ostaa modulaarisen järjestelmän osia uutena. Jos rahasta ei olis väliä.
En myöskään ala käyttämään spektrometriä valmistajan tai kenenkään muunkaan kalibroitavana ... tai korkeintaan valon uudelleenmitattavana.

Toki voi olla niinkin, etten tule hankkimaan minkäänlaista spektrometriä. Käteen jää, tai paremminkin päähän, hieman lisää oppia valosta ja säteilystä. Ja sekin haihtuu melkoisen vähäiseksi muutamassa vuodessa.

[hkoskenv]

Joku esitteli YouTubessa tekemäänsä skannaukseen perustuvaa spektrometriä: Oli ostanut monokromaattorin ja valomonistimen. Kytki stepperin gratingin kulman mikrometriin, jota ohjas PC:llä. Pc: luki myös valomonistimen mittauksia. Oli hidas, mutta muuten kyllä ajoi asiansa.

Tuollaisella minä tein mittauksia joskus aikanaan.

Tämä nyt oli tällainen hypoteettinen ajatusleikki tai "hankesuunnitelma". En ala kokonaista spektrometriä kasaamaan huutokauppafirman vanhoista osista:). Mutta toki voisin ostaa modulaarisen järjestelmän osia uutena. Jos rahasta ei olis väliä.
En myöskään ala käyttämään spektrometriä valmistajan tai kenenkään muunkaan kalibroitavana ... tai korkeintaan valon uudelleenmitattavana.

Toki voi olla niinkin, etten tule hankkimaan minkäänlaista spektrometriä. Käteen jää, tai paremminkin päähän, hieman lisää oppia valosta ja säteilystä. Ja sekin haihtuu melkoisen vähäiseksi muutamassa vuodessa.

En voi olla tarttumatta ilmeiseen ristiriitaan tuossa projektissa. Spektrometri on ihan hyvä pienen budjetin harrastusprojekti. Itse rakennettu spektrometri voi opettaa paljon valosta ja väreistä ja auttaa esimerkiksi kodin valaistuksen tai valokuvauksen suunnittelussa. Mutta nuo kalibroinnit ja mittaukset absoluuttisissa yksiköissä ovat täysin epäyhteensopivia tuollaisen harrastusfilosofian kanssa. Sellaisia et tule saamaan latomatta jumalatonta kasaa rahaa tiskiin ja opiskelematta vakavasti alaa.

Nuo minunkin mittaustulokset julkaistiin mittayksiköissä "arbitrary units", niin kuin alalla oli tapana. Edes sitä kymmenien tuhansien laitteistoa ei alettu edes yrittää kalibroida mittaamaan intensiteettiä absoluuttisesti.

[Olaus]

Kuulinpa tapauksesta, kun puhaltaminen spektrometriin teetti laitteen lähettämisen valmistajalle puhdistettavaksi. Siinä ei paljoa auta, jos silmämääräisesti näyttää olevan ok.

[jaava]

Kuulinpa tapauksesta, kun puhaltaminen spektrometriin teetti laitteen lähettämisen valmistajalle puhdistettavaksi. Siinä ei paljoa auta, jos silmämääräisesti näyttää olevan ok.

Oliko puhaltanut laitteen sisälle?
Noi optiset peilien ja gratingin pinnat on herkkiä kaasujen epäpuhtauksille.

Spektrometriä ei kannata käyttää keittiössä lättyjen paiston yhteydessä, jos sitä ei ole erityisesti speksattu kestämään rankempia ilmastollisia oloja.:)

[jaava]

En voi olla tarttumatta ilmeiseen ristiriitaan tuossa projektissa. Spektrometri on ihan hyvä pienen budjetin harrastusprojekti. Itse rakennettu spektrometri voi opettaa paljon valosta ja väreistä ja auttaa esimerkiksi kodin valaistuksen tai valokuvauksen suunnittelussa.

Toki sillä olisi mielenkiintoista tutkia erilaisia spektrejä ja erilaisia mittausmenetelmiä:

• Valonlähteen valon mittausta (on tullut nyt nähtyä ATK:lta tosi villejä spektrejä tavallisista kattolampuista)
• Myös läpäisyspektri filmistä, nesteestä, optisesta filtteristä kiinnostaa.
• Ja erityisesti kiinnostaa heijastuva spektri mun väri- ja harmaa-korteista

Mutta nuo kalibroinnit ja mittaukset absoluuttisissa yksiköissä ovat täysin epäyhteensopivia tuollaisen harrastusfilosofian kanssa. Sellaisia et tule saamaan latomatta jumalatonta kasaa rahaa tiskiin ja opiskelematta vakavasti alaa.

Jos laitteen kyky toistaa mittauksia on riittävän hyvä, tai ainakin tunnettu, niin mikä estää skaalaamasta mittaustuloksia tietokoneella. Itse laitteen optinen osahan ei absoluuttisia yksiköitä tee, tai en näe ainakaan mitään järkeä virittää optiikkaa muuta kuin mahdollisimman lineaarisen ja herkän signaalin saamiseki.

Nuo minunkin mittaustulokset julkaistiin mittayksiköissä "arbitrary units", niin kuin alalla oli tapana. Edes sitä kymmenien tuhansien laitteistoa ei alettu edes yrittää kalibroida mittaamaan intensiteettiä absoluuttisesti.

Totta kai kun kysymys on uskottavuudesta (julkaistu dokumentti) - olethan velvollinen perustelemaan mistä sen lukujen perässä olevan yksikön olet saanut. Jos dokumentti tuli vielä vertaisarvioiduksi, niin todennäköisesti joku olisi todennäköisesti kysynyt yksikön perään. Arbitrary on turvallinen vaihtoehto:)

Mulla on tilanne se, että voin väittää mitä lystään ja perustella ihan perus huuhaalla:) - tai kuka mun mittauksia edes näkisi:)
Mutta, mutta:
Jos kuitenkin kykenen mittamaan heijastus-spektrin värikortista promillen tarkuudella (hmm. eroa missä tahansa spektrin pisteessä) joka vuosi kymmenen vuoden ajan, niin voin päätellä kortin väripigmentin säilyneen. En epäilisi kortin ja spektrometrin yhdessä olevan virheellisiä.
Jos lisäksi spektristä laskettu väri (esim. IEC x,y,Y - eikös tämä tarvise mittayksiköt radiometriseen spektriin?) on sama kuin kortin valmistajan ilmoittama, niin absoluuttinen radiometrinen yksikkö on varmasti ollut oikein. Tai kortti on vanhentunut ja värit hapantuneet:)

Myös (fotometrisen) luminanssin [lm/m2-sr = cd/m2 = nit] laskenta (radiometrisestä) radianssista vaatii spektrillä olevan absoluuttisen yksikön, esimerkiksi [W/m^2-sr]. Jos lasketun luminanssin haluaa kuitenkin tarkistaa, niin riittääkö siihen trikromaattiseen sensoriin perustuva laite - esimerkiksi mun näytön kalibrointiin tarkoitettu.

[hkoskenv]

Toki sillä olisi mielenkiintoista tutkia erilaisia spektrejä ja erilaisia mittausmenetelmiä:

• Valonlähteen valon mittausta (on tullut nyt nähtyä ATK:lta tosi villejä spektrejä tavallisista kattolampuista)
• Myös läpäisyspektri filmistä, nesteestä, optisesta filtteristä kiinnostaa.
• Ja erityisesti kiinnostaa heijastuva spektri mun väri- ja harmaa-korteista

Läpäisyspektrin mittaamiseen ei tarvita absoluuttista mitta-asteikkoa. Se toimii niin, että mittaat spektrin ilman, että kohde on valonlähteen ja spektrometrin välissä ja sitten kohteen kanssa. Pisteittäinen jako hävittää kätevästi valonlähteen ja mittalaitteen spektraaliset vasteet, kunhan voidaan olettaa vaste lineaariseksi (mikä on yleensä hyvä oletus normaaleilla mittausalueilla).

Heijastusspektrissäkin voi käyttää samanlaista lähestymistä, jos voi olettaa jonkin pinnan valkoiseksi. Integroivissa palloissa ja muissa optisissa laitteissa käytetään siihen tarkoitukseen bariumsulfaattimaalia. Valonlähteen hurjan spektrin toteaminenkaan ei vaadi absoluuttista intensiteettikalibrointia. Spektrometrien vasteet ovat yleensä aika rauhallisesti käyttäytyviä funktioita.

Mikä tuollainen "hurja spektri" on? Ledivalaisimissa on yleensä kaksi piikkiä, kapeahko sininen piikki itse ledistä ja leveä piikki keltaisen ympärillä loisteaineesta. Mitä parempi ledi, sitä leveämpi loisteaineen säteilykaista on. Elohopealampuista (loisteputkista) tulee elohopean aallonpituudet, jos tarkoitat piikikästä spektriä. Niiden merkitys on paremmilla putkilla pieni, koska loisteaineen spektri on tasainen ja sisältää enemmän energiaa kuin piikit.

Jos laitteen kyky toistaa mittauksia on riittävän hyvä, tai ainakin tunnettu, niin mikä estää skaalaamasta mittaustuloksia tietokoneella. Itse laitteen optinen osahan ei absoluuttisia yksiköitä tee, tai en näe ainakaan mitään järkeä virittää optiikkaa muuta kuin mahdollisimman lineaarisen ja herkän signaalin saamiseki.

Koska tuollaisten laitteiden toistokyky ja vakaus ei yleensä ole niin hyvä. Tuossa pitää sitten huomioida se miten valo ohjataan laitteeseen. Spektrometri näkee hyvin kapean tulokulman ja esim. sihtaaminen osittain ohi valaisimesta on helppoa.

Mulla on tilanne se, että voin väittää mitä lystään ja perustella ihan perus huuhaalla:) - tai kuka mun mittauksia edes näkisi:)
Mutta, mutta:
Jos kuitenkin kykenen mittamaan heijastus-spektrin värikortista promillen tarkuudella (hmm. eroa missä tahansa spektrin pisteessä) joka vuosi kymmenen vuoden ajan, niin voin päätellä kortin väripigmentin säilyneen.

Promillen tarkkuus intensiteetissä kuulostaa hyvin vaativalta tarkkuusmittaukselta. Perus harrastehuuhailulla puhutaan 10 tai 20 %:sta. Ilman säännöllistä kalibrointia mittalaboratoriossa spektrometrisi elää kertaluokkia enemmän 10 vuoden aikana.

Jos lasketun luminanssin haluaa kuitenkin tarkistaa, niin riittääkö siihen trikromaattiseen sensoriin perustuva laite - esimerkiksi mun näytön kalibrointiin tarkoitettu.

Riippuu käyttötarkoituksesta. Valaisutarkoituksiin riittää, mutta hifistelyyn tai tutkimustarkoituksiin ei välttämättä riitä.

[jaava]

Spektrometritouhu jatkuu, vaikka vielä en ole itse laitetta hankkimassa. Odottelen nyt ainakin Thunder Optics:n uuden version valmistumista (pitäis tulla jopa jo huhtikuussa).

Mikään ei estä tutustumasta aiheeseen virtuaalisesti:)
Tein ohjelman, joka generoi spektrejä, siis numeerisia taulukoita, joissa kutakin mitattua aallonpituutta vastaa intensiteetti (spectral power).
Toinen ohjelma keskittyy vain radiometriseen (radiometric) puoleen (puhdasta fysiikkaa). Kolmannen ohjelman teen (jos teen) sitten huomioimaan ihmisen silmän ominaisuuksia (optiikkaa ja värioppia) (colorimetry).
Kun saan hankittua mittalaitteen, spektrometrin, on nämä suoraan hyödynnettävissä sen kanssa.

Kuvassa vaalensinisellä mustan kappaleen spektri 4000 K-asteessa (mun algoritmissä taitaa vikaa - tuo muoto ei ihan vaikuta siltä, mitä odottaisin). Algoritmin tuottama spektri on kuitenkin jatkuva ja täysin sileä ilman piikkejä. Vaalensinisessä spektrissä on virtuaalisessa mittalaitteessa syntynyttä normaalijakautunutta kohinaa (keskiarvo 0.0, hajonta 200 yksikköä). Kuvaan on piirretty vaalensinisellä kaikki 11 mittausta.
Punaisella on piirretty eo. 11 mittauksen mediaani, joka nyt jonkin verran tasaa kulkua, mutta ei tuo mikään oikotie onneen ole. Mitään alipäästösuodinratkaisua ei tässä voi käyttää, ne kun hävittää spektrin piikit ja laaksot, jotka on erityisen tärkeitä.
Ilmeisesti pitää vaan kasvattaa näytteiden määrä yhdestätoista tuhansiin, kuten astronomiaa harrastavat tekevät:)

Vain kuvan alalaidan sateenkaaripalkissa tunkeuduin "kolorimetrian" alueelle. Siihen on laskettu värit aallonpituuksista 380nm - 830nm, mutta algoritmia pitää vähän tutkia ... jos sais hieman kirkkaammat värit.

[Guzzi]

Tulosten keskiarvoistamisesta:
Katsoin LabView:llä tehtyä spektrianalysaattorin esimerkkiohjelmaa. Siinä keskiarvoistaminen voidaan valita seuraavasti:

Averaging mode
Peak hold
RMS averaging
Vector averaging

Weighting mode
Exponential
Linear

Netistä löytyy varmaan selitystä noista ja voipa löytyä valmiita funktioitakin.

[janne.]

tätä ei ole vielä vissiin ollut:

https://astrojolo.com/more-than-picture ... ctroscope/

[jaava]

Tulosten keskiarvoistamisesta:
Katsoin LabView:llä tehtyä spektrianalysaattorin esimerkkiohjelmaa. Siinä keskiarvoistaminen voidaan valita seuraavasti:

Averaging mode
Peak hold
RMS averaging
Vector averaging

Weighting mode
Exponential
Linear

Netistä löytyy varmaan selitystä noista ja voipa löytyä valmiita funktioitakin.

Katselin noita ja innostuin etsimään muutakin. Vastaan tuli Savitzky–Golay filtteri, jota käytetään erilaisissa digitaalisen datan silittelyissä ( is a digital filter that can be applied to a set of digital data points for the purpose of smoothing the data, that is, to increase the precision of the data without distorting the signal tendency).
Tuota ihailin Wikipedian sivulla ( https://en.wikipedia.org/wiki/Savitzky% ... lay_filter ), jossa on hieno animaatio suodattimen toiminnasta.

Astronomit ja harrastajat suodattaa ilmakehän väreilyä ottamalla paljon kuvia (olen nähnyt kuvia, joissa on pinottu yli tuhat kuvaa). Samoinhan tehdään Sveisissä CERN:ssä: otetaan miljoonia kuvia, jotta saadaan tapahtumaan tarkkuutta. Harrastajalle tämä konsepti käy hyvin, jos laitteisiin ei sitten tarvi sitoa satoja tuhansia.

Mä kokeilin pistää "mitattujen" spektrien määräksi 100, jolloin mediaanikäyrä näyttää jo tosi siistikulkuiselta.
Tämä mediaani-menetelmä on hyvä, koska se ei oikaise oikeassa signaalissa olevan piikin tai laakson kohdalla ja poistaa "outlierit" ... jos vaan näytteitä on riittävästi. Eikä tuo mediaanin laskenta 100 lukemaa per 1nm (360 - 830nm tuottaa siis 471 mediaania) näytä vielä hidastavan ohjelmaa juurikaan. Tosin mediaanin etsinnässä 1000 lukeman joukosta saattaa jo mennä hetki. Täytyy kokeilla. Luulisi tuhannella jo saavan jakauman niin hyvin esiin, että mediaani on laadukas.

MIttaustulosten suodattaminen on tärkeää, jotta ohjelman saa etsimään datasta sitten piikkejä (peak detection algorithms) ja laaksoja, jotka kertoo valon lähteestä.

[jaava]

tätä ei ole vielä vissiin ollut:

https://astrojolo.com/more-than-picture ... ctroscope/

No ei ole ollut. Kiitos, hieno linkki.
Mä olen yrittänyt löytää näitä harrastajien sivuja, löytämättä kuitenkaan juuri mitään. Mulle tahtoo tulla vaan tutkijoiden papereita haetuista aiheista.

Tässähän joutuu miettimään vielä 3D printterin ostamista ... tosin mun ei pitäs aloittaa mitään uusia projekteja:)
Linkin kaverilla on Creality Ender 3 3D printteri, missä on käyttänyt Impact PLA filament "printtausainetta". Hänen 3D printtaamansa kotelo on hieno ja kasattu laite näyttää vakuuttavalta:


Creality Ender 3 printterin hinta on $ 189.00 USD - ei paha. Näyttää tosin aika pieneltä:
https://www.creality3dofficial.com/prod ... 3d-printer

Laitteen alkuperäisen suunnittelijan sivut :
Lowspec – A 3D printed spectroscope
https://www.meccanismocomplesso.org/en/ ... ctroscope/

[Maffer]

3D-tukostus (typo intended) on loputon suo ;) Kaikenlaista on tullut tehtyä. Kaverin urheilu-Nissaniin putken pätkiäkin sovitteineen moottoritilaan ja ovat jopa kestäneet.

[jaava]

Testasin mediaanisuodatuksen vaikutusta, kun mitattujen spektrien määrää lisätään.
Kuvassa on 5 kappaletta mustan kappaleen spektrejä eri lämpötiloissa (4000K, 4500K, 5000K, 5500K ja 6000K). Kaikissa on normaalijakautunut kohina samoilla parametreillä: keskiarvo 0.0 ja hajonta 300 yksikköä.
Se mikä pokkeaa on mittausten määrä:

• 4000K mitattu 3 spektriä
• 4500K mitattu 11 spektriä
• 5000K mitattu 51 spektriä
• 5500K mitattu 101 spektriä
• 6000K mitattu 1001 spektriä

Lämpötilojen 4000K ja 4500K punainen mediaakäyrä näyttää olevan vielä melkoisen kohinaista. 5000K ja 5500K käyrät saattaisivat jo kelvata, mutta sitten 6000K käyrä on jo erinomainen. Se tuskin poikkeaa paljoakaan algoritmin tuottamasta kohinattomasta.

Joten kohinaisesta (halvat kamerat nyt vaan kohisee) spektristä pitää saada paljon mittauksia, ennen kuin sitä voi jatkokäsitellä.