Категория: Новости

Опубликовано: 26 марта 2026

Просмотров: 69

• научные статьи
• новости сайта

Гиперспектральный анализ произведений искусства

Новая глубина исследования живописи для музеев и реставрационных мастерских

 

В эпоху, когда требования к сохранению культурного наследия становятся всё выше, традиционных методов исследования уже недостаточно. Современные технологии открывают принципиально новые возможности — и одной из самых перспективных является гиперспектральная съемка.

На представленных фотографиях — реальный кейс: исследование живописного произведения с изображением Людовика XV (датировка XVII–XVIII век) в Павловске. С помощью гиперспектральной камеры удалось получить не просто изображение, а полный спектральный “портрет” картины, раскрывающий скрытые слои и материалы.

Подробнее: Гиперспектральный анализ произведений искусства. Новая глубина исследования живописи для музеев и реставрационных мастерских.

Категория: Новости

Опубликовано: 17 декабря 2025

Просмотров: 147

• Спектрометры
• научные статьи
• новости оборудования

В повседневной работе с пользователями мы часто сталкиваемся с вопросами типа: «Что именно означают „количество отсчетов“ по оси Y моего спектра?» или «Как преобразовать эти необработанные данные в полезные измерения, такие как освещенность или концентрация?» Сегодня мы рассмотрим основной выходной сигнал спектрометров — количество отсчетов по оси Y — и то, как этот необработанный сигнал может быть научно «преобразован» в практические показатели, такие как освещенность, освещенность, цветовые координаты, поглощение и коэффициенты пропускания/отражения. Понимание этого процесса раскрывает истинную мощь спектрального анализа.

 

01  Отправная точка: Понимание подсчета по оси Y

Представьте себе основной датчик спектрометра как сверхчувствительный «счетчик фотонов». Когда свет попадает в спектрометр по оптическому волокну и рассеивается дифракционной решеткой, на отдельные пиксели датчика падают фотоны разных длин волн. Полученные значения представляют собой необработанные цифровые показания фотоэлектрического сигнала, генерируемого каждым пикселем в течение времени экспозиции.

 

 

По сути, «счетчики» — это «собственный язык» спектрометра, прямо пропорциональный количеству фотонов, достигающих детектора (в пределах линейного диапазона отклика датчика). Более длительное время экспозиции или более высокая интенсивность света приводят к более высоким значениям «счетчиков».

 

Optosky Insight: Наши спектрометры разработаны для обеспечения высокого отношения сигнал/шум и широкого динамического диапазона в исходных данных, что является важнейшей основой для всех последующих высокоточных вычислений.

 

02   Преобразование необработанного сигнала в физические величины

Хотя исходные данные о количестве отсчетов дают непосредственное представление о ситуации, на них влияют специфические для прибора факторы (например, темновой шум, вариации отклика пикселей), и их нельзя напрямую использовать для сравнения результатов измерений на разных приборах или для физического анализа. Калибровка является ключевым моментом для преобразования данных о количестве отсчетов в значимые, стандартизированные данные.

 

1. Радиометрические и фотометрические величины: освещенность и интенсивность излучения.

Интенсивность излучения:  чисто физическая величина, представляющая собой мощность излучения на единицу площади (обычно Вт/см²·нм). Калибровка спектрометра с помощью стандартной лампы для измерения интенсивности излучения позволяет получить коэффициент преобразования количества импульсов в абсолютную интенсивность излучения, что обеспечивает точные измерения оптической мощности.

 

Освещенность: фотометрическая величина, соответствующая человеческому зрительному восприятию, указывающая на световой поток на единицу площади (единица измерения: люкс). Она рассчитывается путем взвешивания данных об освещенности с помощью фотопической зрительной функции V(λ) и интегрирования по всему спектру – по сути, отвечая на вопрос: «Насколько ярким кажется это человеческому глазу?»

 

Отношение:

Отсчеты → (Калибровка спектрального отклика) → Освещенность → (Взвешивание и интегрирование V(λ)) → Освещенность

 

2. Цветоведение: цветовые координаты CIE

Цвет может быть субъективным понятием, но его можно точно количественно оценить. Система цветов CIE 1931 XYZ служит универсальным стандартом для представления цвета.

 

 

Цветовые координаты CIE : Путем взвешивания относительных спектральных данных (либо калиброванной освещенности, либо скорректированных по темноте значений) с помощью стандартных функций цветового соответствия CIE и выполнения нормализации мы получаем известные цветовые координаты (x, y) или (x, y, Y). Этот процесс точно количественно определяет «восприятие цвета» любого источника света или объекта.

 

Отношение:

Относительные спектральные данные → (Функции цветового соответствия CIE и расчеты) → CIE XYZ → (Нормализация) → Цветовые координаты (x, y)

 

3. Анализ состава: поглощение, пропускание и отражение.

 

Показатели поглощения и пропускания/отражения имеют центральное значение для применения в химии, биологии и материаловедении.

 

Коэффициент пропускания/отражения: безразмерные отношения, описывающие способность образца пропускать или отражать свет. Для измерений необходимо получить эталонные спектры от стандартов (например, пустой растворитель для пропускания, стандартная белая доска для отражения) и спектры образца. Формула: T или R = (I_образец / I_эталон) × 100%. Этот расчет эффективно компенсирует вариации в отклике источника света и спектрометра, обеспечивая сопоставимые результаты.

 

Абсорбция: Согласно закону Ламберта-Бера, абсорбция напрямую коррелирует с концентрацией образца. Формула: A = -log₁₀(T) = log₁₀(I_reference / I_sample). Поскольку A выводится из T, которое, в свою очередь, получается из отношения двух значений количества отсчетов, стабильные отсчеты с высоким отношением сигнал/шум имеют решающее значение для получения точных результатов по абсорбции и концентрации.

 

Отношение:

Counts_reference & Counts_sample → (Расчет отношения) → Пропускание (T) → (Логарифмический расчет) → Абсорбция (A)

 

Заключение

Этот процесс можно представить в виде четкого, структурированного конвейера обработки данных:

 

1. Получение необработанного сигнала : спектрометр выдает необработанные данные об отсчетах.
2. Коррекция фонового сигнала : Скорректированные значения = Исходные значения - Значения в темном диапазоне ( важный  шаг ).

 

 

3. Обработка, специфичная для конкретного приложения :

• Цветовой/качественный анализ : Используйте скорректированные значения в качестве относительных спектральных данных для вычисления цветовых координат CIE.
• Концентрационный/количественный анализ : сравните скорректированные значения показаний образца и эталонного образца для определения коэффициента пропускания/отражения, затем вычислите значение поглощения.
• Абсолютные измерения:  Примените калибровку спектральной характеристики к скорректированным значениям для получения интенсивности излучения, которую затем можно преобразовать в освещенность.

 

От высокоточной оптической платформы, обеспечивающей стабильные показания, до индивидуальной калибровки для вашего конкретного применения, спектрометры Optosky в сочетании с интуитивно понятным программным обеспечением упрощают весь процесс от «фотонов до данных и получения результатов». Это позволяет вам полностью сосредоточиться на анализе образцов, не обременяясь сложными преобразованиями данных.

Категория: Новости

Опубликовано: 24 января 2026

Просмотров: 221

• научные статьи
• научные новости
• новости сайта

Радоника представляет промышленную систему онлайн-анализа жидкостей и пульпы на базе анализатора ROSA-100 — высокотехнологичное решение, основанное на современном рентгенофлуоресцентном (XRF) методе, адаптированном для непрерывной промышленной эксплуатации.

Это не просто анализатор — это интеллектуальный измерительный контур, позволяющий предприятиям управлять химическими процессами и металлоизвлечением в реальном времени.

Теоретическая основа метода: что такое XRF-анализ жидкостей

Принцип рентгенофлуоресцентной спектрометрии

Метод XRF основан на возбуждении атомов элементов рентгеновским излучением.

Каждый химический элемент при этом испускает строго индивидуальный спектр флуоресценции, по которому можно:

• идентифицировать элемент,
• определить его концентрацию,
• оценить состав многокомпонентных смесей.

Почему XRF идеально подходит для жидкостей и пульпы?

✔ Бесконтактное измерение
✔ Отсутствие реагентов и расходных материалов
✔ Возможность одновременного анализа десятков элементов
✔ Высокая скорость измерений
✔ Неразрушающий контроль
✔ Минимальное влияние человеческого фактора

Подробнее: Промышленный онлайн-анализ растворов и пульпы - как современная рентгенофлуоресцентная спектрометрия меняет промышленный контроль металлов

Категория: Новости

Опубликовано: 17 декабря 2025

Просмотров: 198

• Спектрометры
• научные статьи
• новости сайта

01 Принцип измерения коэффициента отражения

Явления отражения можно разделить на два основных типа: зеркальное отражение и диффузное отражение. Когда свет падает на очень гладкую поверхность (например, зеркало или стекло), происходит зеркальное отражение, при котором угол отражения равен углу падения. В отличие от этого, когда свет попадает на шероховатую или матовую поверхность, происходит диффузное отражение, рассеивающее свет в разных направлениях. В повседневной жизни большинство поверхностей объектов демонстрируют сочетание обоих типов отражения. Программное обеспечение Optosky для измерений рассчитывает коэффициент отражения, используя стандартную формулу, основанную на фоновом и эталонном спектрах:

Sλ = Интенсивность спектра образца на длине волны _λ

Dλ = Интенсивность фонового спектра на длине волны _λ

Rλ = Интенсивность эталонного спектра на длине волны _λ

 

Фоновый спектр: спектр, измеренный спектрометром без активного источника света.

Эталонный спектр: спектр, полученный с помощью калиброванного стандарта диффузного отражения (белый эталон).

 

 

02 Типичная конфигурация системы

Типичная система измерения коэффициента отражения включает следующие компоненты:

• ПК с программным обеспечением для управления спектрометром
• Спектрометр
• Источник света
• Оптические волокна
• Сфера интеграции отражательной способности
• Стандарт диффузного отражения (белая доска)

 

Таблица 1: Конфигурация системы измерения коэффициента отражения

	УФ-видимый диапазон	Диапазон ближнего инфракрасного излучения
Спектрометр	АТФ2000П	АТФ8000
Источник света	ATG1020H	ATG1020H
Сфера интеграции отражательной способности	ATST150R или ATST150	ATST150R или ATST150
Диффузное отражение (доска для записей)	Отражательная доска	Отражательная доска
Оптическое волокно	УФ-волокно *2	ИК-волокно *2
Аттенюатор	(Необязательно, требуется дополнительное волокно)

 

Обзор источника света ATG1020H

Комбинированный дейтериево-галогенный источник света Optosky ATG1020H использует высокостабильную дейтериевую лампу Hamamatsu для обеспечения стабильного излучения в диапазоне 180-400 нм. В качестве галогенного компонента используется долговечная, высокостабильная лампа Osram со сроком службы до 5000 часов, работающая в паре со специально разработанным надежным драйвером постоянного тока. ATG1020H отличается длительным сроком службы, минимальным снижением интенсивности и высокой выходной мощностью, что делает его подходящим как для настольных, так и для портативных микроспектрометров. Дополнительный держатель для кювет позволяет использовать ATG1020H непосредственно для анализа пропускания и поглощения жидких образцов или фильтров.

Основные этапы работы с источником света

1. Подключите адаптер питания 12 В к источнику питания и включите главный выключатель.
2. Включите источник света и дайте ему 10 минут на прогрев для достижения стабильной яркости.
3. После подключения оптических волокон дейтериевые и галогенные лампы можно включать независимо друг от друга с помощью соответствующих выключателей.

 

 

03 Работа оборудования для измерения коэффициента отражения

Для настройки и проведения измерения коэффициента отражения выполните следующие шаги:

 

1. Подключите источник света к входному порту интегрирующей сферы, а выходной порт сферы подключите                                            к спектрометру с помощью оптических волокон.
2. Подключите спектрометр к компьютеру через USB и запустите управляющее программное обеспечение.
3. Включите источник света с помощью прилагаемого адаптера на 12 В.
4. При выключенном источнике света соберите спектр темного сигнала (без поступления света в спектрометр).
5. Включите источник света, дайте ему прогреться в течение 10 минут, поместите стандартную белую доску для измерения диффузного отражения в отверстие для образца интегрирующей сферы и соберите спектр опорного сигнала.
6. Поместите белую доску с образцом в порт для образцов и измерьте спектр его отражения.

 

 

04 Тестовых случая отражательной способности

Эталонный спектр (в воздухе/на белой доске)

Тестовые данные получены с помощью стандартной белой доски с диффузным отражением.

 

Образец для тестирования: панель с коэффициентом отражения 50%.

Тестовые данные получены с панели с коэффициентом отражения 50%.

 

Образец для тестирования: Лист

(Слева) Типичная эталонная кривая отражения для здорового листа; (Справа) Измеренные данные кривой отражения для образца листа.