Home » Spectrale Imaging

Kleuren en spectrale imaging

Binnen het zichtbare spectrum zien wij mensen weliswaar alle kleuren van de regenboog, maar dat betekent niet dat we daarmee alle verschillende spectrale eigenschappen van elkaar kunnen onderscheiden. Onze ogen zien kleuren door rood- groen- en blauw-verhoudingen te meten. Het zichtbare spectrum wordt dan als het ware opgesplitst in drie banden: de rode, groene en de blauwe. Smalbandig spectraal detail gaat hierbij verloren waardoor we hele specifieke dingen niet meer kunnen zien of meten. Met behulp van een hyperspectrale camera kan in plaats van alleen rood groen en blauw het volledige spectrum van ieder pixel worden vastgelegd. Bij een dergelijke opname ontstaat een soort 3D dataset met in de diepte-as de spectrale informatie.  

Bij kleuren beeld blijven er alleen rood, groen en blauw waarden over.

Bij hyperspectraal beeld is een volledige spectrum vastgelegd.

Zien wat anderen niet zien...

Het is lastig om je iets voor te stellen wat je nog nooit eerder gezien hebt. Mensen hebben nu eenmaal geen spectrale ogen en weten dus ook niet hoe dat er uit zou moeten zien. Eenvoudiger wordt het als je eerst een stapje terug neemt. Sommige mensen zien wat minder kleur dan anderen. Wij noemen deze mensen dan kleurenblind. Afhankelijk van het soort kleurenblindheid zien zij de rode, of groene kleurband meestal niet. In het onderstaande voorbeeld is een bekende kleuren test te zien. Links is zoals het er normaal uitziet, rechts is zoals het er uitziet voor iemand die geen groen kan onderscheiden van rood.  

 

Een voorbeeld uit de natuur...

Bijen kunnen licht zien dat buiten ons gevoeligheid spectrum zit. Zij zijn in staat om in het ultra violet te zien. Als we camera's gebruiken die in dat zelfde gebied gevoelig zijn, kunnen we simuleren hoe de wereld er voor een bij uit ziet. Zijn een aantal bloemen te zien. Links zoals ze er normaal uit zien, rechts zoals een bij ze zal zien.

Het onzichtbare zichtbaar gemaakt met hyperspectrale camera's

Met behulp van een hyperspectrale camera kunnen we veel meer informatie vastleggen dan alleen maar de kleuren die wij gewend zijn te zien. Een hyperspectrale camera legt in plaats van rood-, groen- en blauw-waarden het volledige spectrum vast.  Dit gebeurt niet alleen binnen het zichtbare spectrum, maar kan ook in een golflengtebereik dat normaal onzichtbaar is, zoals UV of infrarood.

De hyperspectraal camera die wij het meest gebruiken heeft een range van 400 nm (violet) tot en met 1000nm (infrarood). Doordat het spectrum van ieder pixel daarbij bekend is, kunnen we specifiek op zoek gaan naar bepaalde stoffen waarvan we het spectrum al weten, zoals dat van bladgroen, mest of de vochtigheid van de grond.