スペクトル分解能とは何か？

CIEは、人間の視覚応答を光の380nmから780nmの範囲と定義し、ユーザーが波長における機器の測定値にその波長における対応する人間の視覚応答の重みを乗算し、すべての測定波長についてこのデータを合計することによって、スペクトル曲線から色を決定できるように重み付けテーブルを提供しています。これらの表は、1nm、5nm、10nmの間隔で提供されます。クリティカルでない測定では、20nmから133nmのような大きなインターバルが採用され、アブライド加重テーブルが使用されます。分解能とは、計算に使用したデータポイントの数を意味する。2つの赤いペンキを測定し、その色を計算するとします。1nmの加重を使うのは研究機関か国家計量研究所だけなので、この議論では使わないことにしよう。使用する測定器にもよりますが、重要な色の決定には80または40のスペクトル結果を合計することになり、重要でない測定には20または3つの結果を合計するだけになるかもしれません。

スペクトル分解能はさらに、スペクトル結果内にいくつの測定点があるかを定義することができる。固定アレイ検出器を使用する場合、測定されたスペクトルの中にいくつのアレイ要素（ピクセル）があるかということです。400nmの範囲（380nm-780nm）を想定した場合、例えば256または128ピクセルとなり、1.56nm/ピクセルまたは3.125nm/ピクセルとなります。

解像度とは何か？

データ分解能には、空間分解能、スペクトル分解能、ラジオメトリック分解能、時間分解能の4種類がある。多くの観測機器は、1つまたは2つの解像度を同時に取得することができるが、4つすべての解像度を実現できる機器はまれである。この現象は解像度のトレードオフとして知られている。ほとんどの装置は、最も一般的に使用されるタイプの分解能、すなわち空間分解能と分光分解能を測定する。空間解像度と分光解像度を組み合わせることで、科学者は色、空間、ディテールなどの要素を定量的に測定することができる。

空間分解能とスペクトル分解能の違い

一般的に "解像度 "と聞いて思い浮かべるのは空間解像度だろう。解像度とは、1つのピクセルの一辺の長さを指す。画像の解像度が高ければ高いほど、その画像を撮影し処理するためのコストが高くなる。望遠鏡やカメラなどの機器では、空間分解能は角度分解能に起因する。レーダー装置、リモートセンシング装置、衛星画像などの他の装置は、トポロジーや地表により密接に関連するサンプリングレイアウトを特徴とする。

分光分解能は、分光帯域を記録することで色の波長を測定する。分光分解能は、波長の各帯域の幅によって決定される。画像のバンド数が多ければ多いほど、色は複雑になる。例えば、白黒写真には黒を表す波長が1つしか含まれていないが、カラーRGB画像には赤、緑、青の3つのバンドが含まれている。Landsat 8の写真は、画像をキャプチャするために合計11バンドを使用し、そのバンドは、その広い波長のために、間の距離を持っています。

スペクトル分解能により、細かい波長域の比較が必要な広い波長域を区別することができます。最終的に、空間分解能は、科学者が画像を視覚的に詳細に分析するのに役立ち、分光分解能は、画像に忠実な色を与えることができます。空間分解能と分光分解能の両方は、製品の品質保証手順、医療サンプル検査、法医学サンプル検査でテストサンプルを徹底的に分析するために不可欠です。

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