Sepertinya Anda membutuhkan perangkat pencitraan ilmiah. Saya diberi tahu ketika saya bekerja dengan hal-hal ini bahwa perangkat pencitraan CCD kelas ilmiah adalah perangkat paling linier yang dikenal manusia, berbeda dengan pencitraan yang dibahas oleh @Guffa. Saya berbicara tentang kamera yang dibuat oleh fotometrik, pco (sensicam), atau perangkat yang dibuat untuk astrofotografi atau mikroskop.
Pencitra ini berbeda dari perangkat pencitraan kelas komersial karena:
- Tanpa lensa. Anda harus menyediakannya; ini adalah pendeteksi murni. Mount biasanya adalah mount C atau F.
- Tidak ada piksel panas atau piksel dingin (setidaknya dalam kisaran $ 20k / chip). Jika ada, kembalilah ke pabrikan untuk mendapat pengganti.
- Beberapa tahun yang lalu, 1280x1024x8fps dianggap sangat baik. Mungkin mereka menjadi lebih besar sejak itu, saya tidak tahu.
- Anda dapat bin (menggabungkan piksel untuk meningkatkan sensitivitas perangkat, dan mengurangi resolusi spasial).
- Logika untuk membaca piksel dari perangkat sangat bagus. Pada perangkat yang lebih lama (lebih dari sepuluh tahun), ada sedikit kesalahan ketika memindahkan nilai piksel dari satu piksel ke berikutnya untuk membaca nilai pada konverter Analog / Digital di tepi chip. Kesalahan itu pada dasarnya nol di perangkat modern. Bandingkan ini dengan pencitra CMOS, di mana pembacaan terjadi pada setiap piksel (sehingga konversi A / D mungkin tidak sama dari piksel ke piksel).
- Chip didinginkan, biasanya hingga -20 hingga -40 C, sehingga dapat meminimalkan noise.
- Bagian dari spesifikasi pabrikan adalah Efisiensi Kuantum, atau persentase kemungkinan foton akan dikonversi menjadi elektron dan direkam. CCD backthinned mungkin memiliki QE sekitar 70-90% untuk foton hijau (450nm), sedangkan yang lain mungkin lebih dalam kisaran 25-45%.
- Pencitra ini murni hitam dan putih, merekam spektrum yang ditunjukkan oleh pabrikan dan dapat masuk ke rentang IR dan UV. Sebagian besar kaca akan memotong UV (Anda harus mendapatkan kaca atau kuarsa khusus untuk melewatinya), tetapi IR mungkin akan membutuhkan lebih banyak penyaringan.
Jumlah perbedaan ini berarti bahwa nilai setiap piksel berkorelasi sangat tinggi dengan jumlah foton yang mengenai lokasi fisik piksel. Dengan kamera komersial, Anda tidak memiliki jaminan bahwa piksel akan berperilaku sama seperti satu sama lain (dan pada kenyataannya, itu adalah taruhan yang baik bahwa mereka tidak), atau bahwa mereka berperilaku dengan cara yang sama dari gambar ke gambar.
Dengan perangkat kelas ini, Anda akan tahu jumlah fluks yang tepat untuk piksel apa pun, dalam batas noise. Rata-rata gambar kemudian menjadi cara terbaik untuk menangani noise.
Tingkat informasi itu mungkin terlalu banyak untuk apa yang Anda inginkan. Jika Anda perlu naik kelas komersial, maka inilah cara untuk melakukannya:
- Dapatkan chip pencitraan Sigma (Foveon). Ini awalnya dibuat untuk pasar pencitraan ilmiah. Keuntungan dari chip ini adalah bahwa setiap piksel berwarna merah, hijau, dan biru saling tumpang tindih, daripada menggunakan sensor Bayer, di mana pola piksel tidak tumpang tindih.
- Gunakan kamera ini hanya pada iso 100. Jangan pergi ke iso yang lain.
- Tempatkan kamera di depan sumber cahaya dari output yang diketahui pada jarak yang diketahui. Semakin datar iluminasi ini (yaitu, bergerak dari ujung ke ujung kamera), semakin baik.
- Rekam gambar pada waktu bukaan tertentu, dan kemudian modifikasi waktu bukaan untuk mengubah fluks semu pada sensor, atau ubah sumber cahaya Anda.
- Dari rangkaian gambar ini, buat kurva yang menunjukkan nilai piksel rata-rata dalam warna merah, hijau, dan biru untuk fluks yang diketahui. Dengan begitu, Anda dapat menerjemahkan intensitas piksel ke fluks.
- Jika Anda memiliki profil iluminasi yang benar-benar datar, Anda juga dapat menggambarkan perilaku dropoff tepi lensa Anda.
Dari sini, Anda dapat mengambil gambar sebuah ruangan (atau sesuatu yang lain) dalam kondisi terkontrol di mana Anda tahu apa jawabannya dan memvalidasi kurva Anda.