Landsat8中心波长及辐射定标
TM数据各波段中心波长值/波谱宽度即wavelength / FWHM Lan dsat 1-5
Wavele ngth FWHM
TM1:0.485 艸/0.066
TM2:0.569 ^m 或0.56 / 0.082
TM3:0.660 叩/0.067
TM4:0.840 ^m 或0.83 /0.128
TM5:1.676 艸或 1.65 /0.217
TM7:2.223 ^m 或 2.22 /0.252
TM6: 11.4 (im
表1 Landsat —5各波段参数
波段号波段频谱范围(gm) 分辨率(m)
B1 Blue
0.45
—0.52 30
B2 Green
0.52
—
0.60 30
B3 Red
0.63
—0.69 30
B4 Near IR
0.76
—0.90 30
B5 SW IR
1.55
— 1.75 30
B6 LW IR 10.40 —12.5 120
B7 SW IR 2.08 —2.35 30 Landsat1-5
表3美国USGS发布的Lmax与Lmin值
波段Lmax Lmi n
1 -1.5
2 193.00
2 -2.84 365.00
3 -1.17 264.00
4 -1.51 221.00
5 -0.37 30.20
6 1.2378 15.3032
7 -0.15 16.50
表4 Landsat5TM 数据头文件中的Lmin与Lmax值波段 Lmax Lmin
1 1.26880 -0.0100
2 2.98126 -0.0232
3 1.76186 -0.0078
4 2.81771 -0.0193
50.65277 -0.0080
6 3.2010
7 0.25994
70.44375 -0.0040
表5 TM数据波段对应波谱宽度波段号频谱宽度
10.066
20.082
30.067
40.128
50.217
7 0.252
Landsat 7
La ndsat 8 OLI传感器的技术指标
OLI陆地成像仪包括9个波段，空间分辨率为30米，其中包括一个15米的全色波段，成像宽幅为185x185km。
OLI传感器高度为761km，轨道高度为705km。
OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLI Band5 (NIR)(0.845 - 0.885卩m)排除了0.825叩处水汽吸收特征；OLI全色波段Band8波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；
此外，还有两个新增的波段：蓝色波段(band 1; 0.433 - 0.453卩m主要应用海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360 - 1.390卩m)(卷云波段)包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近。
表1 : OLI陆地成像仪OLI
OLI陆地成像仪 (Landsat 8) ETM+ (Landsat 7)
序号波段(卩m) 空间分辨率
(m) 序号波段(gm) 空间分辨率
(m)
1 costal aerosol 0.433 -0.453 30
2 blue 0.450 -0.515 30 1 blue 0.450 -0.515 30
3 green 0.525 -0.600 30 2 green 0.525 -0.605 30
4 red 0.630 -0.680 30 3 red 0.630 -0.690 30
5 NIR 0.845 -0.885 30 4 NIR 0.775 -0.900 30
6 swir1 1.560 -.660 30 5中红外 1.550 -1.750 30
7 swir2 2.100 -2.300 30 7中红外 2.090 -2.350 30
8 pan 0.500 -0.680 15 8全色0.520 -0.900 15
9短波红外(cirrus) 1.360 -.390 30 6热红外10.40 ?12.50 60 TIRS负责人说，LandSat-8上携带的TIRS载荷，将是有史以来最先进，性能最好的TIRS。TIRS将收集地球两个热区地带的热量流失，目标是了解所观测地带水分消耗，特别是美国西部干旱地区。
表2 : TIRS载荷参数
Band # 中心波长(g
m) 最小波段边界(g m) 最大波段边界(g
m)
空间分辨率(m)
10 10.9 10.6 11.2 100
11 12.0 11.5 12.5 100 Landsat 8中心波长
波段号频谱宽
度
中心波长
波段
1 0.02
0.443 波段2 0.065 0.4825 波段3 0.075 0.5625 波段4 0.05 0.655 波段5 0.04 0.865 波段6 0.1 1.610 波段7 0.2 2.200 波段8 0.18 0.64 波段9 0.03 1.375 波段10 10.9 波段11 12.0
Landsat 8的定标参数
定标公式
L k= M L Q cai + A L
Conversion to TOA Radia nee
OLI and TIRS band data can be con verted to TOA spectral radia nee using the radia nee rescali ng factors provided in the metadata file:
L 2 M L Q cai + A L
where:
L 入=TOA spectral radianee (Watts/( m2 * srad * 卩m))
M L= Ban d-specific multiplicative rescali ng factor from the metadata
(RADIANCE_MULT_BAND_x
,where x is the band nu mber)
A L= Ban d-specific additive rescali ng factor from the metadata
(RADIANCE_ADD_BAND_x , where x is the ba nd number)
Q cal = Qua ntized and calibrated sta ndard product pixel values (DN)
如：以下为某副LC8图像的定标参数
Conversion to TOA Reflecta nee
OLI band data can also be con verted to TOA pla netary reflecta nee using reflecta nee rescali ng
coefficie nts provided in the product metadata file (MTL file). The followi ng equati on is used to convert DN values to TOA reflecta nee for
OLI data as follows:
p k= M pQ cal + A p
where:
p 去=TOA pla netary reflecta nee, without correct ion for solar an gle. Note that p 入does not contain a correct ion for the sun an gle.
M P= Band-specific multiplicative rescaling factor from the metadata
(REFLECTANCE_MULT_BAND_x , where x is the band number)
A p = Ban d-specific additive rescali ng factor from the metadata
(REFLECTANCE_ADD_BAND_x , where x is the ba nd number)
Q cal = Qua ntized and calibrated sta ndard product pixel values (DN)
TOA reflecta nee with a correct ion for the sun an gle is the n : 带太阳角度校正的大
气层顶反射率
1 p入 1 p入
卩入= =
cos( 0SZ) sin( B SE)
Sz是指太阳天顶角 solar zenith angle , se是指太阳高度角sun elevation。
太阳天顶角与太阳高度角互余，Sz=90-se。
各种波长及其颜色
1、芯片发光颜色（COLW） 红（Red）：R（610nm-640nm）黄（Yellow）：Y（580nm-595nm）兰（Blue）：B（455nm-490nm）兰绿（Cyan）：C（490nm-515nm）绿（Green）：G（501nm-540nm）紫（Purple）：P（380nm-410nm）琥珀（Amber）：A（590nm-610nm）白（White）：W2 黄绿（Kelly）：K（560nm-580nm）暖白（Warm white）W3 2、颜色波长 ★红： R1：610nm-615nm R2：615nm-620nm R3：620nm-625nm R4：625nm-630nm R5：630nm-635nm R6：635nm-640nm ★黄： Y1：580nm-585nm Y2：585nm-590nm Y3：590nm-595nm ★琥珀色： A1：600nm-605nm A2：605nm-610nm ★兰绿： G1：515nm-517.5nm G2：517.5-520nm G3：520nm-525nm G4：525nm-530nm G5：530nm-535nm G6：535nm-540nm ★兰： B1：455nm-460nm B2：460nm-462.5nm B3：462.5nm-465nm B4：460nm-465nm B5：465nm-470nm B6：470nm-475nm B7：475nm-480nm B8：480nm-485nm B9：485nm-490nm ★黄绿： K1：560nm-565nm K2：565nm-570nm K3：570nm-575nm K4：575nm-580nm ★纯绿： C1：490nm-495nm C2：495nm-500nm C3：500nm-515nm
波长与发光颜色知识汇总
白色光有完美的颜色特性，但它会损害适应暗光的视觉，一定光源熄灭后需要一定的时间来重新适应。 红色光通常是用作夜视。红光不会引起你瞳孔过分收缩和一旦红光熄灭时眼睛不需要重新适应黑暗。红色也通常在单色相片处理被用作为“安全”颜色因为它不会损坏正在冲印的底片黄色光有着红色光和白色光的一些优点。黄色光另外一优点就是当你阅读时减少因为长时间阅读而导致眼睛疲劳的反射和眩目的光。 绿色光也可以用作为夜视，绿色光还特别适用于在夜晚的时候阅读地图或图表。它还不那么容易被夜视装备发现，便很容易被人眼发现，绿色光的亮度比红色光低。 蓝色光可被用作在夜晚阅读地图和通常很受军事人员青睐，因为蓝色光增加了对比度的水平。它还可以用作戏院和演出时的后台工作灯色。 蓝绿光有着相似绿光和蓝光的夜视优点，但随着蓝绿光的颜色特性的提高，一些用户因为这个原因喜欢用蓝绿光。 红外线红光是与夜视装备一起使用的。否则人的眼睛是看不到红外线光的。 紫外光通常是用作识别钞票是否伪造，一些紫外发光二极管照明物在夜总会和派对上很受欢迎，它们被用来使荧光物质发出更亮的光。 光的颜色和它的波长 光的颜色是否可以看见是由它的波长决定的，光的波长是以纳米为单位的也说是十亿分之一米。发光二极管发出的光几乎都是一致的也就是说它几乎都是在一个波长，发出非常纯的颜色。以下是光的颜色和它的波长。 中红外线红光 4600nm - 1600nm --不可见光 低红外线红光 1300nm - 870nm --不可见光 850nm - 810nm -几乎不可见光 近红外线光 780nm -当直接观察时可看见一个非常暗淡的樱桃红色光 770nm -当直接观察时可看见一个深樱桃红色光 740nm -深樱桃红色光 红色光 700nm - 深红色 660nm - 红色 645nm - 鲜红色 630nm - 橘红 620nm - 橙红 橙色光
光源辐射能(含思考题答案)
课程： 专业班号：姓名：学号： 同组者： 一、实验目的 1.了解辐射度学的一些基本概念； 2.了解光源的光谱特性及标准光源、二级标准光源的概念； 3.了解单色仪、光电倍增管的结构、工作原理和方法； 4.学习测定光源的光谱特性—辐射能谱曲线的原理和方法； 5.对计算机在物理实验中的应用有较好的了解。 二、实验原理 1.基本概念 (1) 光源辐射通量、辐射度及辐射能谱 辐射通量（功率）：光源在单位时间辐射出的辐射 能量，其单位为瓦特。 辐射度：光源上单位面积在单位时间辐射出的辐 射能量，其单位为瓦特每平方米。 辐射能谱：给定光源只能辐射出一定波长范围内 的光，且所辐射出的不同波长的光的辐射通量亦不同， 光源辐射通量随波长的分布称为光源的辐射能谱 （亦称光谱能量分布），记为E(λ)。图1 黑体及钨带灯的相对辐射能谱 (2) 标准光源及其辐射能谱 标准光源：已知辐射能谱分布的光源称为标准光源，理相的标准光源是绝对黑体。其相对辐射能谱如图1所示。 (3) 光源的发射率、二级标准光源及其辐射能谱 发射率：其它光源和物体都是非黑体，它们的辐射本领都小于黑体。通常把非黑体光源 ε。 在一定温度下的辐射度与黑体的辐射度之比称为该光源的发射率，记为） （λ二级标准光源及其辐射能谱：作为标准光源的黑体其制作和使用都比较复杂。钨丝是非黑体，它在某一温度下的辐射能谱与同一温度下黑体的辐射能谱形式相同，只是辐射度比黑体小，其相对辐射能谱如图1所示。因此，在要求不高的情况下，通常用温度等于2800K
的钨带灯作为二级标准光源。 二级标准光源—钨带灯的辐射能谱：）（钨λE 之值可由黑体的辐射能谱） （黑体λE 及钨带灯的光谱发射率） （钨λε求得，即 ） （）（）（钨黑体钨λελλ?=E E （1） 或给标定过的钨带灯通以额定电流，由钨带灯出厂时附带的数表直接查得。 2. 测定给定光源的辐射能谱 (1) 测量装置 实验装置框图如图2所示。光栅单 色仪作为分光仪；光电倍增管作为光探 测器；电控系统在计算机软件的控制下， 为单色仪的扫描系统及光电倍增管提供 驱动电压及负高压，并将光电倍增管所 探测的光电压信号进行处理后送 图2 实验装置框图 入A/D 转换系统；计算机的软件系统与A/D 转换系统一起完成数据采集、处理及控制整个系统的工作。 光栅单色仪 光栅单色仪是能将复色光分解成一系列独立单色光的分光仪器。其原理光路图如图3所示。入射到光栅单色仪的复色光经入射狭缝S 1后投射到球面反射镜M 1上，S 1处于M 1的焦平面上，因此，经球镜M 1反射后的光束为平 行光束，这平行光束经平面光栅G 分光后，分 成不同波长的平行光束以不同的衍射角投向球 面反射镜M 2，球镜M 2起照相物镜的作用，将 这些平行光束经平面镜M 3反射后成像于它的焦 平面上，从而得到一系列的光谱。出射狭缝位于 球镜M 2的焦平面上，根据它开启的宽度大小， 允许波长间隔非常狭窄的一部分光束射 图 3 光栅单色仪原理光路图 出狭缝 S 2，当光栅按顺时针方向旋转时（在本实验中光栅的旋转是由计算机来控制的），可以在狭缝S 2处得到光谱纯度高的不同波长的单色光。这样单色仪就起到了将入射的复色光分解成一系列独立单色光的作用。 光电倍增管 光电倍增管是利用外光电效应制 成的能将光信号转变为电信号的光电 器件。其结构及工作电路如图4所示。
光电检测常用光源及其参数
光电检测技术调研报告 光电检测常用光源及其参数 班级：光电工程142 学号：2014032082 ：王和远 2017年3月24日
目录 摘要 (1) 正文 (1) 光源的分类 (1) 光源的特性参数 (1) 辐射效率 (1) 发光效率 (1) 光谱功率 (1) 空间光强分布 (2) 光源的颜色 (2) 光源的色温 (3) 光电检测常用光源 (3) 热辐射源 (3) 气体放电光源 (3) 固体发光光源 (3) 激光器 (4) 总结 (4)
摘要 由于生产技术的发展和对产品质量的保证，对产品进行检测就成了一个重要的环节，光电检测则是其中比较常见的手段之一。在光电检测中，光源的选择当然是关键的一个环节。选取光源，则必须了解和熟悉其参数，才能选出好的、适合的光源。可以说，光源的选择是光电检测中至关重要的一环。 正文 光源的分类 光源是能产生光辐射的辐射源。天然光源是自然界中存在的，恒星（太阳）等；人造光源是人为将各种形式的能量（热能、电能、化学能）转化成光辐射的器件，其中利用电能产生光辐射的器件称为电光源。在光电检测系统中，电光源是最常用的光源。 按照光波在时间、空间上的相位特征可分为相干光源和非相干光源；按照发光机理可以分为热辐射光源、气体发光光源、固体发光光源和激光器光源。 光源的特性参数 辐射效率 在给定波长围，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之比。 发光效率 某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比。 光谱功率 分布四种情况
在选择光源时，它的光谱功率分布应由测量对象的要求来决定。在目视光学系统中，一般采用可见光谱辐射比较丰富的光源。对于彩色摄像用光源，应采用类似于日光色的光源，如卤钨灯、氙灯等。在紫外分光光度计中，通常使用氘灯、汞氙灯等紫外辐射较强的光源。 空间光强分布 常用发光强度矢量和发光强度曲线来描述光源的这种空间光强分布特性。在空间某一截面上，自原点向各径向取矢量，矢量的长度与该方向的发光强度成正比，称其为发光强度矢量；将各矢量的端点连起来，就得到光源在该截面上的发光强度分布曲线，也称配光曲线。 光源的颜色 包含了色表和显色性两方面的含义。用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表；当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色（也就是物体反射光在人眼产生的颜色感觉）与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色的一致性，称为该光源的显色性。 光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，通常叫做显色指数（Ra）。显色性是指事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一标准光源下所显示的颜色的关系。Ra值的确定，是将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小的则表明被测光
最新版ENVI5.3下高分二号(GF2)数据预处理
ENVI5.3下高分二号（GF2）数据预处理 以一景2015年1月23日获取的GF2-PMS1数据为例介绍在ENVI5.3下GF2数据预处理的详细操作步骤。GF2数据预处理基本流程如下： 图：GF2数据预处理流程 说明：1. 针对不同的应用，有不同的处理流程，上图中列出了两种常用的预处理流程。流程一主要针对高精度的定量遥感应用，也就是对大气校正精度要求
比较高应用，比如：植被参数定量反演等；流程二主要针对定性遥感或者对大气校正精度要求比较低的遥感应用，比如：土地利用类型分类等。本文介绍的主要是流程二的详细操作步骤，流程一的实现可参考日志：ENVI5.2下高分二号数据FLAASH大气校正；另外，中国资源卫星应用中心网站已经公布了最新的GF2数据绝对辐射定标系数和两个传感器的波谱响应函数，大家可以下载使用。2. 本例中所有操作都是在ENVI5.3版本下进行的，除NNDiffuse Pan Sharpening 图像融合（ENVI5.2新增，ENVI5.1中可以使用G-S融合方法）外，其他操作在ENVI5.1/5.2下同样可以完成。 1. 数据打开 启动ENVI5.3，在菜单栏中，选择File > Open，弹出Open对话框，找到GF2数据文件夹所在位置，选中扩展名为.tiff的两个文件，点击打开。 图2 打开GF2多光谱和全色数据
在左侧图层管理Layer Manager面板中，选择多光谱或全色数据图层，右键View Metadata查看其元数据信息，可以看到ENVI很好地识别了数据的RPC 信息。 图3 ENVI自动识别GF2数据RPC信息 2. 正射校正 有了RPC信息之后，下面我们就可以基于这些RPC信息分别对多光谱和全色数据进行正射校正。这里我们以多光谱数据正射校正为例，全色数据正射校正操作完全相同。
各种颜色的吸收波长
人的眼睛能感觉到的光称为可见光(visible light)。在可见光区内，不同波长的光具有不同的颜色，只具有一种波长的光称为单色光，由不同波长组成的光称为复合光。日常我们所看到的太阳光、白炽灯光、日光灯光等白光都是复合光，它是由400～760 nm波长范围内的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光按一定比例混合而成的。 实验证明，如果将两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合，也可以得到白光，我们通常将这两种颜色的单色光称为互补色光。图（8—1）为互补色光示意图，图中处于直线关系的两种颜色的光是互补色光，它们彼此按一定比例混合即成为白光。 2．溶液的颜色和对光的选择性吸收 物质呈现的颜色与光有密切的关系，当光照射到物质上时，由于物质对于不同波长的光的反射、散射、折射、吸收、透射的程度不同，使物质呈现不同的颜色。 对于溶液来说，它所呈现的不同颜色，是由于溶液中的质点选择性地吸收了某种颜色的光而引起的。当一束白光通过某溶液时，如果溶液对各种颜色的光均不吸收，入射光全透过，或虽有吸收，但各种颜色的光透过程度相同，则溶液是无色的；如果溶液只吸收了白光中一部分波长的光，而其余的光都透过溶液，则溶液呈现出透过光的颜色，在透过光中，除吸收光的互补色光外，其它的光都互补为白光，所以溶液呈现的恰是吸收光的互补色光的颜色。例如，CuSO4溶液选择性地吸收了白光中的黄色光而呈现蓝色；KMnO4溶液选择性地吸收了白光中的绿色光而呈现紫红色。表8—2列出了溶液颜色与吸收光颜色和波长的关系，可以作为测定时选择入射光波长范围的参考。 表8-2溶液颜色与吸收光颜色和波长的关系 吸收光 溶液颜色 颜色λ/ nm 黄绿紫400 ～450 黄蓝450 ～480 橙绿蓝480 ～490 红蓝绿490 ～500 紫红绿500 ～560 紫黄绿560 ～580 蓝黄580 ～600 绿蓝橙600 ～650 蓝绿红650 ～760 3．吸收光谱 物质对光的吸收具有选择性，如果要知道某溶液对不同波长单色光的吸收程度，我们使各种波长的单色光依次通过一定浓度的某溶液，测量该溶液对各种单色光的吸收程度，并记录每一波长处的吸光度，然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得一曲线，即该物质的光吸收曲线或吸收光谱(absorption spectrum)。对应于光吸收程度最大处的波长称最大吸收波长（maxi mu m absorption），以λ最大或λmax 表示，如图（8－2）所示。在λmax处测定吸光度灵敏度最高，故吸收光谱是吸光光度法中选择入射光波长的重要依据。 图8－2吸收光谱示意图 吸收光谱可以清楚、直观地反映出物质对不同波长光的吸收情况。图（8－3）是四种不同浓度的KMnO4溶液的吸收光谱。由图可知：①在可见光范围内，KMnO4溶液对不同波长的光的吸收情况不同，对波长为525 nm的绿色光吸收最多，有一吸收高峰；②四条曲线的最大
不同波长光线的颜色
色彩的本质是电磁波。电磁波由于波氏的不同诃分为通讯波.红外线.可见光.紫外线、X线.R线和宇宙线等。其中波K 为380-780NM的电磁波为可见光。町见光透过三棱镜町以呈现出红.橙、黄、绿、权盎、紫七种颜色组成的光谱。红色光波鼓匕640-780NM：紫色光波最短.380-430NM在真空中： M0E-7M 红光：7700- 6400 橙黄光：6400-5800 绿光:5800- 4950 蓝龊光：4950?4400 紫光：4400-4000 波长为380-780NM的电磁波为町见光。町见光透过三棱镜可以呈现出红、檢?黄、绿、青、蓝.紫七种濒色组成的光谱。红色光波最匕640-780NM：紫色光波最短，380—430NM： 上网搜索图片：连续光谱。 红640—780NM.橙640—610,黄610—530.绿505—525.蓝505—470.紫470—380。 红640—780NM 橙640—610NM 黄610—530NM 绿505—525NM 蓝505—470NM 紫470—380NM 肉眼看得见的是电磁波中很短的一段.从0.4-0.76微米这部分称为町见光。町见光经三棱镜分光后?成为一条由红、橙、黄、绿、Wx蓝.紫七种颜色组成的光带.这光带称为光谱。其中红光波长僉tC紫光波长城短?其它备色光的波长则依次介干其间。波长氏于红光的（＞0.76微米）有红外线有无线电波：波长短于紫色光的（＜0.4微米）有紫外线 可见光波长(4*10-7m—7*10-7ni) 光色 波长X (nm) 代表波长 红(Red) 7S0-630 700 橙
星上比辐射定标器及性能评估方法研究
星上比辐射定标器及性能评估方法研究 高精度的星上定标是实现遥感数据定量化的重要途径之一。以太阳照明反射特性已知的聚四氟乙烯漫射板作为光源,采用比值辐射计进行漫反射板响应率衰减的监测和修正,实现对遥感器全光路、全视场、全口径的高精度绝对辐射定标,是当前可见短波红外波段星上定标技术的主要发展趋势。 星上比辐射定标器性能评估准确与否直接影响其在轨应用性能。在此背景下,本论文开展了星上比辐射定标器及其性能评估方法研究。 论文介绍了星上比辐射定标器工作原理,详细阐述了各关键环节设计方案。根据定标器原理和物理模型,分析得出星上定标不确定度主要来源为漫射板BRDF实时量值的不确定度,其关键在于比值辐射计对漫射板在轨衰减的修正精度。 对星上比辐射定标器性能参数测试需求进行了分析,识别出太阳观测几何因子波段比、辐射比、动态范围和信噪比等比值辐射计的关键表征参数。建立了定标器测试方案和流程,并在实验室内完成了比值辐射计、漫反射板以及星上比辐射定标器整机级的性能参数测试。 以卤钨灯作为测试光源,获取了比值辐射计太阳观测几何因子波段比查找表,不确定度优于0.18%;通过灯-板模拟系统完成了辐射比验证,预估在轨辐射比测量不确定度优于0.4%;使用已标定的大口径、多能级积分球光源对比值辐射计的动态范围、信噪比和稳定性进行了测试。结合漫射板和定标器整机测试结果,比值辐射计对漫反射板稳定性监视不确定度优于1.3%,漫射板BRDF实时量值不确定度优于1.76%,星上比辐射定标器的绝对辐射定标总不确定度优于3%。 本论文系统性地对星上比辐射定标器性能评估方法进行了研究,提出了定标
器测试方法以及测试流程,通过对星上比辐射定标器部件级以及整机级参数的测试,获取了定标器各项定标参数,完成星上定标不确定度的评估,验证了星上定标器设计以及性能评估方法的合理性,可以为定标器在轨应用以及定标精度预评估提供有效数据支撑。
光源参数
主波長 【主波长】任何一个颜色都可以看作为用某一个光谱色按一定比例与一个参照光源（如CIE标准光源A、B、C等，等能光源E，标准照明体D65等）相混合而匹配出来的颜色，这个光谱色就是颜色的主波长。颜色的主波长相当于人眼观测到的颜色的色调（心理量）。若已获得被测LED器件的色度坐标，就可以采用等能白光E光源（x0＝0.3333，y0＝0.3333）作为参照光源来计算决定颜色的主波长。计算时根据色度图上连接参照光源色度点与样品颜色色度点的直线的斜率，查表读出直线与光谱轨迹的交点，确定主波长。 自然界的色彩是千差万别的，人们之所以能对如此繁多的色彩加以区分，是因为每一种颜色都有自己的鲜明特征。 日常生活中，人们观察颜色，常常与具体事物联系在一起。人们看到的不仅仅是色光本身，而是光和物体的统一体。当颜色与具体事物联系在一起被人们感知时，在很大程度上受心理因素（如记忆，对比等）的影响，形成心理颜色。为了定性和定量地描述颜色，国际上统一规定了鉴别心理颜色的三个特征量即色相、明度和饱和度。心理颜色的三个基本特征，又称为心理三属性，大致能与色度学的颜色三变数---主波长、亮度和纯度相对应。色相对应于主波长，明度对应于亮度，饱和度对应于纯度。这是颜色的心理感觉与色光的物理刺激之间存在的对应关系。每一特定的颜色，都同时具备这三个特征。 LED光电参数定义及其详解 2.1 LED发光原理 LED的实质性结构是半导体PN结，核心部分由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。其发光原理可以用PN结的能带结构来做解释。制作半导体发光二极管的半导体材料是重掺杂的，热平衡状态下的N区有很多迁移率很高的电子，P区有较多的迁移率较低的空穴。在常态下及PN结阻挡层的限制，二者不能发生自然复合，而当给PN结加以正向电压时，由于外加电场方向与势垒区的自建电场方向相反，因此势垒高度降低，势垒区宽度变窄，破坏了PN结动态平衡，产生少数载流子的电注入[16]。空穴从P区注入N区，同样电子从N区注入到P区，注入的少数载流子将同该区的多数载流子复合，不断的将多余的能量以光的形式辐射出去。2.2可见光谱
波长及颜色
三、芯片发光颜色（COLW） 红（Red）：R（610nm-640nm）黄（Yellow）：Y（580nm-595nm）兰（Blue）：B（455nm-490nm）兰绿（Cyan）：C（490nm-515nm）绿（Green）：G（501nm-540nm）紫（Purple）：P（380nm-410nm）琥珀（Amber）：A（590nm-610nm）白（White）：W2 黄绿（Kelly）：K（560nm-580nm）暖白（Warm white）W3 四、颜色波长 ★红： R1：610nm-615nm R2：615nm-620nm R3：620nm-625nm R4：625nm-630nm R5：630nm-635nm R6：635nm-640nm ★黄： Y1：580nm-585nm Y2：585nm-590nm Y3：590nm-595nm ★琥珀色： A1：600nm-605nm A2：605nm-610nm ★兰绿： G1：515nm-517.5nm G2：517.5-520nm G3：520nm-525nm G4：525nm-530nm G5：530nm-535nm G6：535nm-540nm ★兰： B1：455nm-460nm B2：460nm-462.5nm B3：462.5nm-465nm B4：460nm-465nm B5：465nm-470nm B6：470nm-475nm B7：475nm-480nm B8：480nm-485nm B9：485nm-490nm ★黄绿： K1：560nm-565nm K2：565nm-570nm K3：570nm-575nm K4：575nm-580nm ★纯绿： C1：490nm-495nm C2：495nm-500nm C3：500nm-515nm
高精度卫星光学遥感器辐射定标技术_郑小兵
收稿日期：2011-04-24 基金项目：国家863计划（2008AA121203）资助。 高精度卫星光学遥感器辐射定标技术 郑小兵1,2 （1中国科学院通用光学定标和表征技术重点实验室，合肥230031） （2中国科学院安徽光学精密机械研究所光学遥感中心，合肥230031） 摘要随着长期气候变化等观测新需求和高分辨对地观测等新手段的发展，空间光学仪器面临进一步提高辐射定标精度的要求。文章从空间光学仪器定标精度的制约因素和全过程定标的实现等方面，分析了国际相关领域的技术进展，并就新型定标技术的研究和应用提出建议与展望。 关键词辐射定标光学遥感卫星 中图分类号：V443+.5 文献标识码：A 文章编号：1009-8518(2011)05-0036-08High-Accuracy Radiometric Calibration of Satellite Optical Remote Sensors Zheng Xiaobing （1Key Laboratory of Optical Calibration and Characterization,Chinese Academy of Sciences ，Hefei 230031，China ） （2Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences ，Hefei 230031，China ） Abstract Climate change monitoring and high resolution earth observation demand higher accuracy of abso -lute calibration for space optical sensors.This paper briefly discusses the progress and constrained factors of cur -rent radiometric calibration techniques.New calibration approaches and instrumentations such as hyperspectral and spectrally tunable reference light sources,and global calibration site network are introduced,and their ap -plications are suggested. Key words Radiometric calibration Optical remote sensing Satellite 1引言 光学辐射定标主要研究光辐射传感器的输出与已知的、用SI 单位表述的输入光辐射之间的定量关系，包括各种光辐射效应的定量化、光辐射的精确测量及其不确定度评估，光辐射传感器的综合特性表征，以及光辐射传感器的工作条件对其性能影响的评估等方面的内容。 光辐射是光学遥感信息的基本载体。各种平台上光学传感器的几何和光谱分辩能力都与其光辐射的准确测量能力直接相关。辐射定标在空间对地观测观测过程中所发挥的主要作用表现为： 1）实现各类光学传感器从预研－工程研制－在轨运行的全过程定标，保证传感器的精度能够满足应用需求； 2）统一不同平台、不同传感器的辐射量化标准，使不同时间、空间条件下获得的遥感信息可以比对、转换和融合； 3）通过动态监测，校正传感器的性能衰变，修正大气、照明条件、环境变化等对测量结果的影响，保证测第32卷第5期 2011年10月 航天返回与遥感SPACECRAFT RECOVERY &REMOTE SENSING 36
每种颜色的光与波长的对应值
每种颜色的光与波长的对应值 紫光 400～450 nm 蓝光 450～480 nm 青光 480～490 nm 蓝光绿 490～500 nm 绿光 500～560 nm 黄光绿 560～580 nm 黄光 580～595 nm 橙光 595～605 nm 红光 605～700 nm
根据光子能量公式：E＝hυ 其中，h为普朗克常数，υ为光子频率 可见光的性质是由其频率决定的。 另外，在不同折射率的介质中，光的波长会改变而频率不变。
色温 色温（colo(u)r temperature）是表示光源光色的尺度，单位为K（开尔文）。色温在摄影、录象、出版等领域具有重要应用。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的。热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温，它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。 一．概述 基本定义 色温是表示光源光谱质量最通用的指标。一般用Tc表示。色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量
分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K （开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5600K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。 显示器指标 色温（ColorTemperature）是高档显示器一个性能指标。我们知道，光源发光时会产生一组光谱，用一个纯黑体产生出同样的光谱时所需要达到的某一温度，这个温度就是该光源的色温。15英寸以上数控显示器肯定带有色温调节功能，通过该功能（一般有9300K、6500K、5000K三个选择）可以使显示器的色彩能够满足高标准工作要求。高档产品中有些还支持色温线性调整功能。 光源颜色 光源的颜色常用色温这一概念来表示。光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各不相同，黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。某个光源所发射的光的颜色，看起来与黑体在某一个温度下所发射的光颜色相同时，黑体的这个温度称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。 某些放电光源，它发射光的颜色与黑体在各种温度下所发射的光颜色都不完全相同。所以在这种情况下用“相关色温”的概念。光源所发射的光的颜色与黑体在某一温度下发射的光的颜色最接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温。
颜色名称颜色对照表
中文颜色名称颜色对照表 鸨色#f7acbc 赤白橡 #deab8a 油色 #817936 绀桔梗 #444693 踯躅色#ef5b9c 肌色 #fedcbd 伽罗色 #7f7522 花色 #2b4490 桜色#feeeed 橙色 #f47920 青丹 #80752c 瑠璃色 #2a5caa 蔷薇色#f05b72 灰茶 #905a3d 莺色 #87843b 琉璃绀 #224b8f 韩红#f15b6c 茶色 #8f4b2e 利久色 #726930 绀色 #003a6c 珊瑚色#f8aba6桦茶色 #87481f 媚茶 #454926 青蓝 #102b6a 红梅色#f69c9f 枯茶 #5f3c23 蓝海松茶 #2e3a1f 杜若色 #426ab3 桃色#f58f98 焦茶 #6b473c 青钝 #4d4f36 胜色 #46485f 薄柿#ca8687柑子色 #faa755 抹茶色 #b7ba6b 群青色 #4e72b8 薄红梅#f391a9 杏色 #fab27b 黄绿 #b2d235 铁绀 #181d4b 曙色#bd6758蜜柑色 #f58220 苔色 #5c7a29 蓝铁 #1a2933 红色#d71345 褐色 #843900 若草色 #bed742 青褐 #121a2a 赤丹#d64f44路考茶 #905d1d 若绿 #7fb80e 褐返 #0c212b 红赤#d93a49 饴色 #8a5d19 萌黄 #a3cf62 藤纳戸 #6a6da9 胭脂色#b3424a 丁子色 #8c531b 苗色 #769149 桔梗色 #585eaa
真赭#c76968丁子茶 #826858 草色 #6d8346 绀蓝 #494e8f 今様色#bb505d 黄栌 #64492b 柳色 #78a355 藤色 #afb4db 梅染#987165土器色 #ae6642 若草色 #abc88b 藤紫 #9b95c9 退红色#ac6767黄枯茶 #56452d 松叶色 #74905d 青紫 #6950a1 苏芳#973c3f 狐色 #96582a 白绿 #cde6c7 堇色 #6f60aa 茜色#b22c46 黄橡 #705628 薄绿 #1d953f 鸠羽色 #867892 红 #a7324a 银煤竹 #4a3113 千草色 #77ac98 薄色 #918597 银朱#aa363d 涅色 #412f1f 青绿 #007d65 薄鼠 #6f6d85 赤 #ed1941胡桃色 #845538 浅绿 #84bf96 鸠羽鼠 #594c6d 朱色#f26522 香色 #8e7437 绿 #45b97c 菖蒲色 #694d9f 洗朱#d2553d 国防色 #69541b 草色 #225a1f 江戸紫 #6f599c 红桦色#b4534b 练色 #d5c59f 木贼色 #367459 紫 #8552a1 红绯#ef4136 肉色 #cd9a5b 常盘色 #007947 灭紫 #543044 桦色#c63c26 人色 #cd9a5b 绿青色 #40835e 葡萄鼠 #63434f 铅丹色#f3715c 土色 #b36d41 千歳绿 #2b6447 古代紫 #7d5886 赭 #a7573b 小麦色 #df9464 深绿 #005831 暗红 #401c44 绯色琥珀色萌葱色葡萄
颜色波长及英文名称
780nm-当直接观察时可看见一个非常暗淡的樱桃红色光 ; 770nm-当直接观察时可看见一个深樱桃红色光 ;740nm-深樱桃红色光 红色光 : 700nm-深红色 ; 660nm-红色 ; 645nm-鲜红色 ; 630nm- 620nm-橙红 橙色光 ; 615nm-红橙色光 ; 610nm-橙色光 ; 605nm-琥珀色光 黄色光; 590nm-“钠“黄色 585nm-黄色 575nm-柠檬黄色/淡绿色绿色 570nm-淡青绿色 565nm-青绿色 555nm-550nm-鲜绿色 525nm-纯绿色 蓝绿色; 505nm-青绿色/蓝绿色; 500nm-淡绿青色 ; 495nm-天蓝色 蓝色; 475nm-天青蓝 ;470nm-460nm-鲜亮蓝色; 450nm-纯蓝色 蓝紫色 ; 444nm-深蓝色 ;430nm-蓝紫色 紫色; 405nm-纯紫色 ; 400nm-深紫色 橙色 orange 黄色 yellow 深桔黄 deep orange 浅桔黄 light orange; clear orange 柠檬黄 lemon yellow;lemon 玉米黄 maize 橄榄黄 olive yellow 稻草黄 straw yellow 芥末黄 mustard 杏黄 broze yellow 蛋黄 york yellow;egg yellow 藤黄 rattan yellow 象牙黄 nude 日光黄 sunny yellow 土黄 earth yellow ;yellowish brown; 砂黄 sand yellow 金黄 golden yellow;gold 深黄 deep yellow 棕黄 tan 青黄 bluish yellow 灰黄 sallow;grey yellow 米黄 cream 嫩黄 yellow cream 鲜黄 cadmium yellow 鹅黄 light yellow 中黄 midium yellow 浅黄 light yellow ,pale yellow;buff 淡黄 primrose;jasmine 绿色 green 豆绿 pea green;bean green 浅豆绿 light bean green; 橄榄绿 olive green;olive 茶绿 tea green; plantation 葱绿 onion green; 苹果绿 apple green 森林绿 forest green 苔藓绿 moss green 草地绿 grass green 灰湖绿 agate green 水晶绿 crystal 玉绿 jade green 石绿 mineral green 松石绿 spearmint ; viridis 孔雀绿 peacock green 墨绿 green black ;jasper 墨玉绿 emerald black 深绿 petrol ;bottle green;Chinese green 暗绿 deep green 青绿 dark green 碧绿 azure green; viridity 蓝绿 blue green 黄绿 yellow green 灰绿 grey green; 褐绿 breen 中绿 medium green;golf green 浅绿 light green 淡绿 pale green 靛青 ingigo 蓝色 blue 天蓝 ;蔚蓝 sky blue ; azure 月光蓝 moon blue 海洋蓝 ocean blue 海蓝 sea blue 湖蓝acid blue 深湖蓝 vivid blue 中湖蓝 bright blue 冰雪蓝 ice-snow blue 孔雀蓝 peacock blue 宝石蓝sapphire;jewelry blue 粉末蓝 powder blue 藏蓝 purplish blue ;navy 海军蓝 navy blue 宝蓝 royal blue 墨蓝blue black 紫蓝 purplish blue 浅紫蓝 dutch blue 青蓝 ultramarine 深灰蓝 blue ashes 深蓝 dark blue ; deep blue 鲜蓝 clear blue 中蓝 medium blue 浅蓝 light blue 淡蓝 pale blue ;baby blue 紫色 purple ;violet 紫罗兰色 violet 紫水晶色 amethyst 葡萄紫 grape 茄皮紫 wineberry;aubergine 玫瑰紫rose violet 丁香紫 lilac 墨紫 violet black 绛紫 dark reddish purple 暗紫 violet deep;dull purple 乌紫 raisin 蓝紫 royal purple 鲜紫 violet light 深紫 modena 浅紫 grey violet 淡紫 pale purple ;lavender 淡白紫 violet ash 青莲 heliotrope 雪青 lilac 墨绛红 purple black 暗绛红 purple deep 浅绛红 purple light 黑色 black
LED波长与对应颜色
一些发光二极管产品，尤其是手电筒上的发光二极管有不同的光束颜色。这可不是使用了什么暗藏机关来使它们看上去漂亮，不同的光颜色有着不同的应用。下面就简单介绍一下最常见颜色和它的实际用途。 白色光有完美的颜色特性，但它会损害适应暗光的视觉，一定光源熄灭后需要一定的时间来重新适应。 红色光通常是用作夜视。红光不会引起你瞳孔过分收缩和一旦红光熄灭时眼睛不需要重新适应黑暗。红色也通常在单色相片处理被用作为“安全”颜色因为它不会损坏正在冲印的底片黄色光有着红色光和白色光的一些优点。黄色光另外一优点就是当你阅读时减少因为长时间阅读而导致眼睛疲劳的反射和眩目的光。 绿色光也可以用作为夜视，绿色光还特别适用于在夜晚的时候阅读地图或图表。它还不那么容易被夜视装备发现，便很容易被人眼发现，绿色光的亮度比红色光低。 蓝色光可被用作在夜晚阅读地图和通常很受军事人员青睐，因为蓝色光增加了对比度的水平。它还可以用作戏院和演出时的后台工作灯色。 蓝绿光有着相似绿光和蓝光的夜视优点，但随着蓝绿光的颜色特性的提高，一些用户因为这个原因喜欢用蓝绿光。 红外线红光是与夜视装备一起使用的。否则人的眼睛是看不到红外线光的。 紫外光通常是用作识别钞票是否伪造，一些紫外发光二极管照明物在夜总会和派对上很受欢迎，它们被用来使荧光物质发出更亮的光。 光的颜色和它的波长 光的颜色是否可以看见是由它的波长决定的，光的波长是以纳米为单位的也说是十亿分之一米。发光二极管发出的光几乎都是一致的也就是说它几乎都是在一个波长，发出非常纯的颜色。以下是光的颜色和它的波长。 中红外线红光 4600nm-1600nm--不可见光 低红外线红光 1300nm-870nm--不可见光 850nm-810nm-几乎不可见光 近红外线光
颜色与波长的关系
颜色与波长的关系 ㈠有机化合物的分子结构与颜色的关系： 1 ?有机化合物分子中共轭体系的增长导致颜色的加深。这是因为共轭体系 越长， 分子轨道跃迁能量级差越小，越容易激发。因此，激发光波长移向长波方 向。 如! H 迥 NH 3 NH 无色 我们视觉感到的颜色和吸收的是相补的。就是吸收白光中某一种光，剩下感觉到 的颜色。假若一个分子主要是吸收黄光，放出来的光就是蓝色的。如：黄色与蓝 色为互补色。 表：物质颜色和吸收光颜色的关系: 物质颜色 吸收光颜色和波长(nm ) 黄绿 紫 400-450 黄 蓝 450-480 橙 绿蓝 480-490 红 蓝绿 490-500 紫红 绿 500-560 蓝色 颜色 波长 红色 约625— 740纳米 橙色 约590— 625纳米 频率 约480— 405兆赫 约510— 480兆赫 黄色 绿色 青色 蓝色 紫色 800 约565— 570纳米 约500— 565纳米 约485— 500纳米 约530— 510兆赫 约600— 530兆赫 约620— 600兆赫 约380— 440纳米 约790— 680兆赫 Desig ned for mon itors with gamma
紫 黄绿 560-580 蓝 黄 580-600 绿蓝 橙 600-650 蓝绿 红 650-750 2. 光谱术语: ① 发色基团（生色团）（Chromophore ）：共价键不饱和原子基团能 引起电子光谱特征吸收的，一般为带有 n 电子的基团。 力仃： 等 如.丁 ij 「一 ? I 等。 ② 助色基团（Auxochrom? :饱和原子基团本身在200nm 前没有吸收, 但当它与生色基相连时，它能增长最大吸收峰的波长并增大其强度。一般为带有 p 电子的原子或原子团。如： .. 等。 一 NHa ：?—耳?一iQH ? —3, 助色基被引入共轭体系时，这些基团上未共用电子对参与共轭体系， 提高了 整个分子中n 电子的流动性（使HOM 能级上升，能量增加）从而降低了分子的 激发能，使化合物吸收向长波方向移动，导致颜色加深。 生色基引入共轭体系时，同样能参与共轭作用，使共轭体系中 n 电子流动 性增加，使分子激发能降低，吸收波向长波方向移动，颜色也加深。 （无色变有色1 若共轭体系两端的两个基团的电子效应协调时， 增加共轭体系的稳定性，从 而把吸收的光波移向长波方向。 NO 2 320 nrn 行NO 生色基 252nrn 沛黄色 红ft, -NH 2使颜色加深
平衡辐射场的内能密度随频率和波长的变化
综合性设计性实验 实验8 平衡辐射场的内能密度随频率和波长的变化 实验目的： 1、弄清平衡辐射场内能密度随频率和波长变化规律 2、推导辐射场能量取极大时对应的波长、频率满足的方程 3、编程求解上述方程 4、编程画出平衡辐射场内能密度随频率和波长变化曲线，理解辐射场能量取极大时对应的波长和频率间的差异 实验背景： 黑体辐射是量子力学重要的实验基础之一，利用光子假说和玻色统计可以给出黑体辐射的内能密度与光子频率或波长之间的关系。 光子是玻色子，自旋为1；光子静止质量为0；光子的动量、能量、频率、波矢、速度之间的关系为 ,2/p k k pc πλ εω ε==== 光子数不守恒，0α=，化学势为0。这样光子气体的统计分布为 /1 l l l kT a e εω= - 光子的自旋在传播方向的投影有±两个值，对应于左右两个偏振光。 在体积V 内，动量为p p dp +的量子态数为
223238V V p dp d h c πωωπ= 在d ωωω+内的光子数为 223 /1 1 kT V d c e ωωωπ- 乘以每一个光子的能量，则辐射场的内能为 3 23/(,)1 kT V U T d d c e ωωωωωπ=- (1) 若取V=1，则给出了辐射场的内能密度。 注意到光的频率与波长间的关系，容易给出内能密度与波长的关系 5 /81(,)1 hc kT hc u T d d e λπλλλλ = - (2) 若令/x kT ω=，则使(1)式有极大值的x 满足 33x e x --= (3) 若令hc x kT λ= ，则使(2)式有极大值的x 满足 55x e x -+= (4) 实验内容： 1、用牛顿法求方程（3）、（4）的根 （1）方程（3）的求根程序ch8_1为： module NUMERICAL implicit none real, parameter :: zero=0.0001 contains real function newton(a,f,df) implicit none