광도 정확성을위한 우수한 선형 광선 응답 카메라?

실내와 실내 공간을 촬영하고 실외를 덮고 조명을 잘 측정하고 싶습니다. 광원은 태양, 하늘 및 인공이 될 것입니다. 다른 용도는 다양한 반사율로 재료를 나란히 촬영하여 이러한 반사율을 정확하게 측정하는 것입니다.

물리학을 다룰 수 있습니다-스테 라디안 평방 미터당 와트와 그 모든 것. 픽셀 값이 물리적 조도에 비례하는지 확인할 수있는 카메라가 필요합니다. 내장 감마 보정이나 곡선 또는 기타 개선 사항이 없습니다.

RAW를 사용할 수는 있지만 작은 크기에는 일반 형식을 사용하는 것이 좋습니다. coure의 8 비트 / 채널 형식은 256 개의 고유 한 값만 제공합니다. 나는 브라켓 노출을 광범위하게 할 수 있기 때문에 그와 함께 살 수 있습니다. 신경 쓰지 않아도됩니다.

이 용도에 가장 적합한 선반 카메라는 무엇입니까? 또는 주어진 카메라의 선형성과 정확성을 테스트하는 방법은 무엇입니까?

과학적인 영상 장치가 필요한 것 같습니다. @Guffa가 논의한 이미 저와 달리 과학적 CCD 이미징 장치는 사람에게 알려진 가장 선형적인 장치라고 들었습니다. 광도계, pco (sensicam) 또는 천체 사진 또는 현미경 용 장치로 만든 카메라에 대해 이야기하고 있습니다.

이러한 이미 저는 다음과 같은 점에서 상용 등급 이미징 장치와 다릅니다.

• 렌즈가 없습니다. 당신은 그것을 공급해야합니다; 이것은 순수한 탐지기입니다. 마운트는 일반적으로 C 또는 F 마운트입니다.
• 핫 픽셀이나 콜드 픽셀은 없습니다 (최소 $ 20k / 칩 범위). 있는 경우 제조업체에 문의하여 교체하십시오.
• 몇 년 전, 1280x1024x8fps는 매우 좋은 것으로 간주되었습니다. 그때 이후로 더 커졌을 수도 있습니다.
• 비닝 (픽셀을 결합하여 장치의 감도를 높이고 공간 해상도를 낮출 수 있음)
• 장치에서 픽셀을 읽는 논리는 매우 좋습니다. 구형 (10 년 이상) 장치에서는 한 픽셀에서 다음 픽셀로 픽셀 값을 이동하여 칩 가장자리의 아날로그 / 디지털 컨버터에서 값을 읽을 때 약간의 오류가 발생했습니다. 현대 장치에서는이 오류가 본질적으로 0입니다. 이것을 각 픽셀에서 발생하는 CMOS 이미 저와 대조하십시오 (따라서 A / D 변환은 픽셀마다 같지 않을 수 있습니다).
• 칩은 소음을 최소화하기 위해 일반적으로 -20 ~ -40 C로 냉각됩니다.
• 제조업체 사양의 일부는 양자 효율 또는 광자가 전자로 변환되어 기록 될 확률입니다. 백 틴드 CCD는 녹색 (450nm) 광자의 경우 QE가 약 70-90 % 인 반면, 다른 것들은 25-45 % 범위에있을 수 있습니다.
• 이 이미 저는 순수한 흑백이며 제조업체에서 표시 한 스펙트럼을 기록하며 IR 및 UV 범위로 들어갈 수 있습니다. 대부분의 유리는 UV를 차단하지만 (이를 통과하려면 특수 유리 또는 석영을 가져와야 함) IR은 아마도 더 많은 필터링이 필요할 것입니다.

이러한 구별의 합은 각 픽셀의 값이 픽셀의 물리적 위치를 강타한 광자의 수와 매우 높은 상관 관계가 있음을 의미합니다. 상업용 카메라를 사용하면 픽셀이 서로 동일하게 작동한다는 사실을 보증하지 않으며 (실제로는 그렇지 않은 것이 좋습니다) 이미지마다 이미지가 동일한 방식으로 작동한다는 보장은 없습니다.

이 장치 클래스를 사용하면 노이즈 경계 내에서 주어진 픽셀의 정확한 플럭스 양을 알 수 있습니다. 그러면 이미지 평균화가 노이즈를 처리하는 가장 좋은 방법이됩니다.

그 수준의 정보는 당신이 원하는 것에 너무 많은 것일 수 있습니다. 상용 등급을 받아야하는 경우 다음과 같은 방법이 있습니다.

• 시그마 이미징 칩 (Foveon)을 구입하십시오. 이들은 원래 과학 이미징 시장을 위해 만들어졌습니다. 이 칩의 장점은 픽셀 패턴이 겹치지 않는 Bayer 센서를 사용하지 않고 각 픽셀이 서로 겹치는 빨강, 녹색 및 파랑이라는 것입니다.
• 이 카메라는 iso 100에서만 사용하십시오. 다른 iso에는 가지 마십시오.
• 알려진 거리에서 알려진 출력의 광원 앞에 카메라를 놓습니다. 이 조명이 평평할수록 (즉, 카메라의 가장자리에서 가장자리로 갈수록) 좋습니다.
• 주어진 노출 시간에 이미지를 기록한 다음 노출 시간을 수정하여 센서의 겉보기 플럭스를 변경하거나 광원을 변경하십시오.
• 이 이미지 세트에서 알려진 플럭스에 대한 평균 픽셀 값을 빨강, 녹색 및 파랑으로 표시하는 곡선을 만듭니다. 이렇게하면 픽셀 강도를 플럭스로 변환 할 수 있습니다.
• 완전히 평평한 조명 프로파일을 가지고 있다면, 렌즈 시야 가장자리 드롭 오프의 동작을 설명 할 수도 있습니다.

여기에서 답이 무엇인지 알고 곡선을 검증하는 통제 된 조건에서 방 (또는 다른 것)을 촬영할 수 있습니다.

RAW (또는 DNG) 파일을 생성하고 수동 노출 설정이있는 경우 대부분의 카메라가이 작업에 적합하다고 생각합니다.

RAW 형식을 사용하지 않으면 이미지가 처리됩니다. 이것은 일반적으로 일부 곡선이 적용됨을 의미하며 항상 일부 정보가 손실됨을 의미합니다. RAW 형식은 일반적으로 더 높은 데이터 해상도 (예 : 8 대신 픽셀 당 12 비트)를 가지며 JPEG 압축은 많은 정보를 버립니다.

카메라에서 완전히 선형적인 결과를 얻을 수 있다고 생각하지 않습니다. 칩은 단순히 가장 중요한 측면으로 완전히 선형 응답으로 설계되지 않았습니다. 따라서 픽셀 값을 광도 값으로 변환하려면 여전히 조정 곡선이 필요합니다. 회색조를 촬영하여 각 톤에 대한 응답을 결정할 수 있습니다.

일관된 결과를 얻으려면 카메라에서 수동 설정을 사용해야합니다. 빛의 양에 따라 다른 설정을 할 수 있지만 응답이 완전히 선형 적이 지 않기 때문에 각 설정마다 별도의 조정 곡선이 필요하다고 생각합니다.

JPEG를 촬영해야하는 경우 카메라에 사용자 정의 가능한 이미지 설정이 올바른지 확인하십시오. 대비를 낮추고 모든 종류의 밝은 영역 또는 어두운 영역 수정을 끕니다.

예를 들어, 카메라에서 Contrast-4, Sharpness-4를 사용하여 Natural (자연) 모드를 촬영하면 선형에 가까워집니다. dpreview에 테스트를 수행하는 방법을 물어 보거나 모든 검토를 수행 할 수 있는지 확인하십시오. 톤 커브가 있습니다. 내가 수집 한 것으로부터, 대부분의 다른 제조업체 (동급)는 펜탁스의 범위까지 보상되지 않은 선형 하이라이트를 허용하지 않습니다. 아래의 링크를 봐 Dynamic Range compared와Contrast