Seuraa 
Viestejä45973

Harrastelijalla kun ei ole varaa ostella kalliita spektroskooppeja niin miten onnistuisi dslr-kameran käyttö spektrin mittaamisessa.

Asetelmaa voisi helpottaa siten että ainoa valonlähde olisi laser (vaikkapa viiden euron laserpointteri UV tai near UV alueelta) jolloin ainoa kameran kennon rekisteröimä valo olisi uv-laserilla valaistun kohteen emissoimaa valoa näkyvällä aallonpituudella.

Kuvat sitten talletettaisiin RAW-muodossa. Tästä pitäisi jollain softalla saada sitten laskettua emissiopektri.

Missähän kohtaa tämä projekti mättäisi vai onko realismia satasen budjetilla, olettaen että tietokone ja digikamera jo löytyisivät?

Sivut

Kommentit (30)

Simplex
Seuraa 
Viestejä3231

Laser on huono valinta valolähteeksi, sillä laserin valon aallonpituus on vain spektripiikki. Sen sijaan sopiva valonlähde on sellainen, mikä tuottaa mahdollisismman tasaisen ja yhteneväisen spektrin.

Tässä eräiden valolähteiden spektrejä:
http://www.cs.cmu.edu/~zhuxj/astro/html ... meter.html

Tässä eräs konstruktio:
http://publiclaboratory.org/tool/spectrometer

netistä löytyy runsaasti muitakin vastaavia projekteja.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

En tiedä miten kolmea väriä tallentavalla kameralla saisi muuta spektriä kuin kolme amplitudia.

VTT on kuulemma kehittänyt halvan hyperspektrikameran. Ei sitä varmaan silti satasella saa.

'Nyt VTT on kehittänyt ensimmäisenä maailmassa toimivan MEMS Fabry-Perot-interferometriratkaisun. Laitteen valmistuskustannukset on saatu alhaisiksi, joten niitä voidaan tuottaa jopa miljoonia vuosittain. Spektrometrimoduulin lopullisen hinnan määrää käytännössä pakkauksen materiaali- ja työkustannukset.'

http://www.paikkatietoikkuna.fi/web/fi/ ... a_suomesta

Neutroni
Seuraa 
Viestejä35095
kessander
Harrastelijalla kun ei ole varaa ostella kalliita spektroskooppeja niin miten onnistuisi dslr-kameran käyttö spektrin mittaamisessa.

Asetelmaa voisi helpottaa siten että ainoa valonlähde olisi laser (vaikkapa viiden euron laserpointteri UV tai near UV alueelta) jolloin ainoa kameran kennon rekisteröimä valo olisi uv-laserilla valaistun kohteen emissoimaa valoa näkyvällä aallonpituudella.

Kuvat sitten talletettaisiin RAW-muodossa. Tästä pitäisi jollain softalla saada sitten laskettua emissiopektri.

Missähän kohtaa tämä projekti mättäisi vai onko realismia satasen budjetilla, olettaen että tietokone ja digikamera jo löytyisivät?




Kameran kenno tallentaa vain kolme laajakaistaista näytetä spektristä. Se ei siis sellaisenaan riitä. Tarvitset siis diffraktiohilan. Satasen budjetilla sellainen löytyy CD- tai DVD-levystä (alumiinisesta, ei poltettavasta). Rajaa haluamasi lähteen valo raolla (noin 1 mm) yhdensuuntaiseksi kimpuksi. Raon jälkeen laitat hilan ja kameran siten, että hilan piirtämä spektri osuu kennolle. Kuvaat siis ilman objektiivia. Estä hajavalon pääsy kennolle pimentämällä huone tai koteloimalla laitteisto. Sitten otat kuvia. Tuollaisessa spektrometrissä suurin ongelma on intensiteettikalibrointi. Se onnistuu jotenkin käyttämällä hehkulamppua, jonka spektri tunnetaan suunnilleen. Täydellisyyteen ei tuolla budjetilla päästä.

Toinen vaihtoehto on hankkia kympin prismakiikari, purkaa se ja ottaa prismat ja linssit käyttöön. Prisman paremmuus riippuu vähän mitä oikeastaan haluat mitata.

Simplex
Seuraa 
Viestejä3231
Einheri
En tiedä miten kolmea väriä tallentavalla kameralla saisi muuta spektriä kuin kolme amplitudia.



Sitä varten käytössä on prisma (tai esim. CD/DVD-levyn pinta), joka tekee spektrianalyysin. Kameran kenno toimii vain ilmaisimena, ja spektriviivat kertovat aallonpituuden. Kamera voi olla myös ihan hyvin mustavalkoinenkin.

Hei ja kiitos tuosta linkistä.

UV- laserin ideana olisi saada kameran kennolle vain laserin synnyttämä luminenssi ja saada siis tunnistettua luminenssispektrin avulla kuvatun kohteen sisältämiä alkuaineita.

Jos valonlähteenä käytettäisiin (kameran kennoon tallettuvia) näkyviä aallonpituuksia olisi paljon vaikeampaa erottaa kuvadatasta niitä luminenssi-ilmiöitä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä35095
Opettaja
Hieman vierestä, mutta voiko tavallisella kameralla saada jotenkin infrapuna- tai UV-kuvia aikaiseksi?



Mustavalkoisella kameralla se onnistuu piin näkemällä alueella (noin 300 nm - 1000 nm). Tavallisessa värisuodatin tuottaa ongelmia. Se on yleensä niin kiinteä osa kennoa, ettei sitä välttämättä saa ehjänä irti. Jotkut vanhat huonot kamerat päästävät ainakin virheään infrapunaista.

Simplex
Seuraa 
Viestejä3231
Neutroni
Opettaja
Hieman vierestä, mutta voiko tavallisella kameralla saada jotenkin infrapuna- tai UV-kuvia aikaiseksi?



Mustavalkoisella kameralla se onnistuu piin näkemällä alueella (noin 300 nm - 1000 nm). Tavallisessa värisuodatin tuottaa ongelmia. Se on yleensä niin kiinteä osa kennoa, ettei sitä välttämättä saa ehjänä irti. Jotkut vanhat huonot kamerat päästävät ainakin virheään infrapunaista.



Tällainen idea tuli mieleeni: Jos UV-valon tai infrapunasäteilyn saa hajoitettua jollakin sopivalla prismalla eri spektriviivoiksi, ja ilmaisimena käytettäisiin jotakin sopivalla fluorisoivalla aineella päällystettyä alustaa tai linssiä, niin tavallinenkin kamera saattaisi toimia ihan ookoo.

Edit: tarkennettu sanamuotoa.

Einheri
En tiedä miten kolmea väriä tallentavalla kameralla saisi muuta spektriä kuin kolme amplitudia.

VTT on kuulemma kehittänyt halvan hyperspektrikameran. Ei sitä varmaan silti satasella saa.

'Nyt VTT on kehittänyt ensimmäisenä maailmassa toimivan MEMS Fabry-Perot-interferometriratkaisun. Laitteen valmistuskustannukset on saatu alhaisiksi, joten niitä voidaan tuottaa jopa miljoonia vuosittain. Spektrometrimoduulin lopullisen hinnan määrää käytännössä pakkauksen materiaali- ja työkustannukset.'

http://www.paikkatietoikkuna.fi/web/fi/ ... a_suomesta




Tuollaisen hyperspektrikameran idea on tallentaa kennolle näkyvää valoa laajempaa aallonpituutta. So on siis ihan perinteinen kamera ja perinteistä kuvausta sillä erolla että kamera ei suodata infrapuna-aluetta pois (eikä UV:tä).

kessander
Tuollaisen hyperspektrikameran idea on tallentaa kennolle näkyvää valoa laajempaa aallonpituutta. So on siis ihan perinteinen kamera ja perinteistä kuvausta sillä erolla että kamera ei suodata infrapuna-aluetta pois (eikä UV:tä).



Ulostulona saat spektrin jossa on satoja näytepisteitä eli taajuuksia. Normaalista kamerasta saat ulos kolme taajuutta. (per pikseli)

Kuvassa verenkiertohäiriö

Einheri
kessander
Tuollaisen hyperspektrikameran idea on tallentaa kennolle näkyvää valoa laajempaa aallonpituutta. So on siis ihan perinteinen kamera ja perinteistä kuvausta sillä erolla että kamera ei suodata infrapuna-aluetta pois (eikä UV:tä).



Ulostulona saat spektrin jossa on satoja näytepisteitä eli taajuuksia. Normaalista kamerasta saat ulos kolme taajuutta. (per pikseli)

Kuvassa verenkiertohäiriö




Joo olet oikeassa. Sotkin näihin täyden spektrin kameroihin. Tuo hyperspektrikamera onkin jotain ihan muuta...

Simplex
Neutroni
Opettaja
Hieman vierestä, mutta voiko tavallisella kameralla saada jotenkin infrapuna- tai UV-kuvia aikaiseksi?



Mustavalkoisella kameralla se onnistuu piin näkemällä alueella (noin 300 nm - 1000 nm). Tavallisessa värisuodatin tuottaa ongelmia. Se on yleensä niin kiinteä osa kennoa, ettei sitä välttämättä saa ehjänä irti. Jotkut vanhat huonot kamerat päästävät ainakin virheään infrapunaista.



Tällainen idea tuli mieleeni: Jos UV-valon tai infrapunasäteilyn saa hajoitettua jollakin sopivalla prismalla eri spektriviivoiksi, ja ilmaisimena käytettäisiin jotakin sopivalla fluorisoivalla aineella päällystettyä alustaa tai linssiä, niin tavallinenkin kamera saattaisi toimia ihan ookoo.

Edit: tarkennettu sanamuotoa.




Voisitko vähän täsmentää ideaasi.

Tässä esimerkki lyhyellä UV:llä kuvaamastani kohteesta jossa siis ainoa kennoon tuleva valo on UV:n kohteesta tiristämää fluoresointia. Siinä on jo eräänlainen RGB spektri talletettuna kohteesta.

http://www.flickr.com/photos/aarnijahek ... 2690888450

Kun valonlähteen aallonpituutta muutetaan, muuttuu myös kohteen emissoima RGB-spektri. Ajatus olisi että näitä kun saisi talletettua vakioidussa ja kalibroidussa muodossa (spektrinä, taikka eräänlaisena spektrinä), saisi keinon tunnistaa näitä kohteita.

Varmasti tässä ajatuksessa joku mättää mutta en haluaisi hylätä sitä kättelyssä. Ehkä siitä kuitenkin on jotain ideaa...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä35095
kessander
Kun valonlähteen aallonpituutta muutetaan, muuttuu myös kohteen emissoima RGB-spektri. Ajatus olisi että näitä kun saisi talletettua vakioidussa ja kalibroidussa muodossa (spektrinä, taikka eräänlaisena spektrinä), saisi keinon tunnistaa näitä kohteita.

Varmasti tässä ajatuksessa joku mättää mutta en haluaisi hylätä sitä kättelyssä. Ehkä siitä kuitenkin on jotain ideaa...




Tuo on fotoluminsesennsispektroskopiaa (myös fluoresenssina tunnettua joillain aloilla). Se on rutiininomainen mittausmenetelmä teollisuudessa ja tutkimuksessa. Tarvitset spektrometrin, jonka voit tehdä alkeellisessa muodossaan käyttäen hilaa tai prismaa, kuten kerroiin, ja kennoa. Mustavalkokenno olisi parempi, mutta kaipa värillisen kanssa pärjää.

Jos haluat vain tietää tiettyjen spektriviivojen olemassaolon ei intensitettikalibrointiakaan tarvita. Kalibtoi se vaikka elohopean spektriviivoilla, jotka näkyvät jokaisen loisteputken valossa terävinä piikkeinä loisteaineen tasaisen spektrin päällä. Google tietää piikkien aallonpituudet.

Simplex
Tällainen idea tuli mieleeni: Jos UV-valon tai infrapunasäteilyn saa hajoitettua jollakin sopivalla prismalla eri spektriviivoiksi, ja ilmaisimena käytettäisiin jotakin sopivalla fluorisoivalla aineella päällystettyä alustaa tai linssiä, niin tavallinenkin kamera saattaisi toimia ihan ookoo.



Tietyin edellytyksin kyllä, varsinkin UV:sta näkyväksi. Muta kysyjän ongelma on se valon hajottaminen.

kfa
kessander
Harrastelijalla kun ei ole varaa ostella kalliita spektroskooppeja niin miten onnistuisi dslr-kameran käyttö spektrin mittaamisessa.



Harrastelijat tuollaista jo tekevätkin.

https://www.google.fi/search?q=diy+spectrometer

http://www.kickstarter.com/projects/jyw ... t?ref=card
http://publiclaboratory.org/tool/spectrometer




Kiitos paljon linkeistä! Alkoi houkuttelemaan tuollainenkin ratkaisu vaikka alunperin olin ajatellut mahdollisuutta laskea kuvan RAW-datasta jonninmoista spektriä suoraan. Tuossa mennään perinteisesti ja otetaan kuva spektristä, mutta sen verran hauskanoloista puuhaa tuokin että voisi olla projektia siinäkin...

"Tuo on fotoluminsesennsispektroskopiaa (myös fluoresenssina tunnettua joillain aloilla). Se on rutiininomainen mittausmenetelmä teollisuudessa ja tutkimuksessa. "

Juu näitä erilaisia viritelmiä jossa kohdetta aktivoidaan jollain säteillä ja sitten mitataan mitä tulee ulos on paljon ja kaikenlaisia mutta yhteistä niille on että harrastelijalla ei ole mitenkään varaa tuollaisiin laitteisiin.

Olet varmaan oikeassa että helpoin tapa olisi hajoittaa se valo ja kuvata näin syntynyt spektri ja kiitos vain paljon vinkeistäsi.

Toisaalta onhan tuollaisessa 3-kanavaisessa 24-bittisessä RGB-datassakin 256 väriä per kanava ja yhteensä siis reilut 16 miljoonaa eri pixel-komboa. Kyllä noistakin luulisi saavan jonninmoisen yksilöllisen spektrivektorin ja jos näitä on sitten useita per näyte, siis useille eri (laser)valolähteen aallonpituuksille omansa per näyte, niin siitä voisi saada valmiiksi kalibroidun ja 100% täsmällisen RGB-spektri- sormenjäljen näytteelle. Mutta eihän se näin helppoa varmaan ole... jossain mättää varmasti...

Simplex
Seuraa 
Viestejä3231
kessander
Voisitko vähän täsmentää ideaasi.

Tässä esimerkki lyhyellä UV:llä kuvaamastani kohteesta jossa siis ainoa kennoon tuleva valo on UV:n kohteesta tiristämää fluoresointia. Siinä on jo eräänlainen RGB spektri talletettuna kohteesta.

http://www.flickr.com/photos/aarnijahek ... 2690888450

Kun valonlähteen aallonpituutta muutetaan, muuttuu myös kohteen emissoima RGB-spektri. Ajatus olisi että näitä kun saisi talletettua vakioidussa ja kalibroidussa muodossa (spektrinä, taikka eräänlaisena spektrinä), saisi keinon tunnistaa näitä kohteita.

Varmasti tässä ajatuksessa joku mättää mutta en haluaisi hylätä sitä kättelyssä. Ehkä siitä kuitenkin on jotain ideaa...




Kiitos tuosta valokuvasta, se selvensi tilannetta huomattavasti mitä ajat takaa. Haluat siis tehdä kuvattavasta kohteesta spektrianalyysin. Oma ajatukseni oli alkujaan se, että haluat tutkia jonkin yhdisteen tai kappaleen emittoimaa spektriä pistemäiseltä alueelta. Tähän valokuvattavan kappaleen tapaukseen oma ehdotukseni ei taida soveltua. My bad.

"Kiitos tuosta valokuvasta, se selvensi tilannetta huomattavasti mitä ajat takaa. Haluat siis tehdä kuvattavasta kohteesta spektrianalyysin. Oma ajatukseni oli alkujaan se, että haluat tutkia jonkin yhdisteen tai kappaleen emittoimaa spektriä pistemäiseltä alueelta. Tähän valokuvattavan kappaleen tapaukseen oma ehdotukseni ei taida soveltua. My bad."

No eipä tämä niin tarkkaan määriteltyä ole. Ammattilaiset käyttäisivät röntgendiffraktiota ja energy-dispersive X-ray spectroscopiaa (EDS). Tuossa EDS:ssä esimerkiksi kohdetta pommitetaan röntgensäteillä ja kohde sitten emittoisi jotain, kuten röntgensäteitä, joita mitattaisiin, elikkä periaatteessa ihan sama kuvio kuin vitosen laserkynällä sohimisessa ja tästä syntyneen luminenssin tms mittaamisessa. Harrastelijalle tuollaiset EDSit ja XRD:t ovat ulottumattomissa ja siksi sitä yrittää keksiä jotain 100 euron versioita näistä. Laserien hinnat tulleet nopeasti alas ja kamera voisi toimia emission detektorina. Tästä lähtökohdasta asiaa mietin, ilman mitään koulutusta taikka erityisosaamista hommelista. Mutta olisihan se nastaa saada tuollainen laite toimimaan...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä35095
kessander
Toisaalta onhan tuollaisessa 3-kanavaisessa 24-bittisessä RGB-datassakin 256 väriä per kanava ja yhteensä siis reilut 16 miljoonaa eri pixel-komboa. Kyllä noistakin luulisi saavan jonninmoisen yksilöllisen spektrivektorin ja jos näitä on sitten useita per näyte, siis useille eri (laser)valolähteen aallonpituuksille omansa per näyte, niin siitä voisi saada valmiiksi kalibroidun ja 100% täsmällisen RGB-spektri- sormenjäljen näytteelle. Mutta eihän se näin helppoa varmaan ole... jossain mättää varmasti...



RGB-kamerassa on kolme väriä, eli aallonpituuskaistaa. nuo 256 arvoa ovat intensiteettejä noilla kaistoilla. Kolmen mittauspisteen spektri on väkisin hyvin rajallinen, jos haluat tunnistaa jotain aineita. Ehkä se toimii jollakin testikemikaalille ideaalioloissa, mutta ei yleisesti.

kessander
Tuossa EDS:ssä esimerkiksi kohdetta pommitetaan röntgensäteillä ja kohde sitten emittoisi jotain, kuten röntgensäteitä, joita mitattaisiin, elikkä periaatteessa ihan sama kuvio kuin vitosen laserkynällä sohimisessa ja tästä syntyneen luminenssin tms mittaamisessa.



Mutta röntgensäteily vuorovaikuttaa aivan eri ilmiöiden kanssa kuin näkyvä valo. Etkö voisi kertoa mitä tasmälleen haluat, niin neuvojen antaminen olisi helpompaa?

Laserien hinnat tulleet nopeasti alas ja kamera voisi toimia emission detektorina. Tästä lähtökohdasta asiaa mietin, ilman mitään koulutusta taikka erityisosaamista hommelista. Mutta olisihan se nastaa saada tuollainen laite toimimaan...



Miksi se on ylivoimaista tehdä hila CD-levystä tai ottaa pari prismaa halvasta kiikarista? Kun ohjaat hilan (tai prisman) hajottaman spektrin kameran kennolle, saat kennon vaakaresoluution verran mittapisteitä. Muutamalla tuhannella ja kolmella mittapisteellä on pieni ero siinä mitä voi havaita.

Elohopealamppu on halpa UV-valonlähde. Varo kuitenkin säteilyä. Se on vaarallista, tuottaa myrkyllistä otsonia ilmaan ja haurastuttaa materiaaleja.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat