Похоже, вам нужно научное устройство визуализации. Когда мне приходилось работать с этими вещами, мне говорили, что устройства ПЗС-изображения научного уровня являются наиболее линейными устройствами, известными человеку, в отличие от устройств, обсуждаемых @Guffa. Я говорю о камерах, сделанных фотометрикой, pco (sensicam), или устройствах, сделанных для астрофотографии или микроскопии.
Эти тепловизоры отличаются от устройств обработки изображений коммерческого класса тем, что:
- Нет объектива. Вы должны предоставить это; это чистый детектор. Крепление обычно имеет крепление C или F.
- Нет горячих или холодных пикселей (по крайней мере, в диапазоне $ 20 тыс. / Чип). Если есть, верните производителю для замены.
- Несколько лет назад скорость 1280x1024x8fps считалась очень хорошей. Может быть, с тех пор они стали больше, я не знаю.
- Вы можете выбрать (объединить пиксели, чтобы увеличить чувствительность устройства и уменьшить пространственное разрешение).
- Логика чтения пикселей с устройства очень хорошая. На старых (более десяти лет) устройствах при перемещении значений пикселей с одного пикселя на следующий возникала небольшая ошибка при считывании значения на аналогово-цифровом преобразователе на краю чипа. Эта ошибка по существу равна нулю в современных устройствах. Сравните это с имидж-сканерами CMOS, где считывание происходит для каждого пикселя (и поэтому аналого-цифровое преобразование может не совпадать от пикселя к пикселю).
- Чип охлаждается, как правило, до температуры от -20 до -40 ° C, чтобы минимизировать шум.
- Частью спецификации производителя является квантовая эффективность, или процентная вероятность того, что фотон будет преобразован в электрон и записан. Задержанная ПЗС может иметь QE около 70-90% для зеленого (450 нм) фотона, тогда как другие могут быть больше в диапазоне 25-45%.
- Эти тепловизоры являются чисто черно-белыми и регистрируют спектр, указанный производителем, и могут входить в ИК и УФ диапазоны. Большая часть стекла будет резать ультрафиолетовые лучи (вам нужно получить специальное стекло или кварц, чтобы пропустить его), но ИК, вероятно, потребует дополнительной фильтрации.
Сумма этих различий означает, что значение каждого пикселя очень сильно коррелирует с количеством фотонов, которые попали в физическое местоположение пикселя. С коммерческой камерой у вас нет никаких гарантий, что пиксели будут вести себя одинаково друг с другом (и на самом деле это хорошая ставка, что они этого не делают) или что они ведут себя одинаково от изображения к изображению.
С этим классом устройства вы будете знать точное количество потока для любого данного пикселя в пределах шума. Усреднение изображения становится наилучшим способом устранения шума.
Этот уровень информации может быть слишком большим для того, что вы хотите. Если вам нужно перейти на коммерческий уровень, то вот путь:
- Получите чип Sigma для обработки изображений (Foveon). Первоначально они были сделаны для рынка научных изображений. Преимущество этого чипа состоит в том, что каждый пиксель перекрывает друг друга красным, зеленым и синим цветом, а не использует датчик Байера, где рисунок пикселя не перекрывается.
- Используйте эту камеру только на ISO 100. Не переходите на другие ISO.
- Поставьте камеру перед источником света с известным выходом на известном расстоянии. Чем ровнее это освещение (т. Е. Идет от края к краю камеры), тем лучше.
- Записывайте изображения с заданным временем экспозиции, а затем либо измените время экспозиции, чтобы изменить видимый поток на датчике, либо измените источник света.
- Из этого набора изображений создайте кривую, которая показывает среднее значение пикселей в красном, зеленом и синем для известного потока. Таким образом, вы можете перевести интенсивность пикселей в поток.
- Если у вас был совершенно плоский профиль освещения, вы также можете описать поведение вашего объектива, а именно падение края.
Отсюда вы можете сфотографировать комнату (или что-то еще) в контролируемых условиях, где вы знаете, каков ответ и подтвердите свои кривые.