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分光器挑戦の続き

昨日は、手作り分光器と一眼レフカメラを使ってスペクトル測定の挑戦をしました。今日のテーマはカメラボディによる違いを見ることとグレイスケール強度の直線性を調べることです。

昨日はスリットがいい加減だったので、今日はカッターナイフで切り方を変えたり、いろいろとやってみました。結果はどれもこれも似たようなものでした。それで、スリット作りは諦めて、カメラボディをNikon D90とD70に変えて測定してみました。これは、D70だと紫外写真が撮れるのですが、D90では撮れないので、その違いを見てみようと思ったからです。



この写真は、殺菌灯のスペクトルを撮影したものです。輝線が途切れたり、太さが変わっているのは、例によってスリットのせいです。上はD90にMicro Nikkor 60mmを取り付けたもの、下は紫外写真を撮るときのセットで、D70にMicro Nikkor 55mmを取り付けたものです。ともに、ISO400でF8、20秒露出で撮影しました。D70では矢印で示した紫外の輝線が、はっきりと見えることが分かります。特に、右の矢印の輝線はD90では見えなかったものです。

この写真から適当なところを選んで、ImageJでグレイスケール強度を計算したものが次の図です。



この図から、D90では404nmのピークがやっと見える程度なのに、D70では404nmはかなり強く、さらに、365nmのピークまで見えていることが分かります。やはり、紫外が撮影できるのです。40Wの白熱電球でも同じ実験をしてみました。



形がいびつなのでなんとも言えないのですが、D70はあまり青を強調していないようです。また、D90では420nmに紫外カット、690nm付近に赤外カットが入っている感じですが、D70は紫外側も赤外側もだらだらと減少していくだけです。シャープカットのフィルターが入っていない分だけ、D70では辛うじて紫外撮影ができるのでしょう。

最後に、縦軸の直線性を調べてみました。これはどうやるかといえば、シャッター速度を変えながら撮影した写真のグレイスケール強度を調べるのです。殺菌灯の4つの輝線について行った結果が次の図です。



両対数グラフになっていますが、縦軸はImageJで計算したグレイスケール強度、横軸はシャッター速度です。斜めの線が比例関係を示しています。この図から、グレイスケール強度が100まではほぼシャッター速度に応じて強度は増えていますが、それ以上では飽和している様子が分かります。従って、反射率の計算のときのように、直線性を必要とするときには、グレイスケール強度が100以下になるようにしないといけないことが分かります。明日はいよいよ測定をしてみようと思います。

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