ハイパースペクトルとは

色を認識する仕組み

人間は赤・緑・青の3色を感知するセンサー(錐体細胞)を持ち、対象からの反射光を感知して、色を判定します。

デジタルカメラやビデオカメラでは、赤・緑・青の3色の情報を用いて、疑似的に人間の目に合わせた色再現を行っています。

色と光

光は波であり、粒子でもあります。光を波として捉えた時に、その波の種類(波長)に応じて、人間は様々な色を認識します。

例えば、人間がイチゴを赤色と認識するのは、イチゴが長い波長の光(赤色光)を反射しているからです。

スペクトルと物性

1666年、ニュートンは太陽光線がガラスのプリズムを通ると屈折率の差によって赤から紫に至るたくさんの成分に分けられることを発見しました。
可視光領域の特に目立つ色だけをあげて虹の7色:赤(red)、
橙(orange)、黄(yellow)、緑(green)、青(blue)、
藍(indigo)、紫(purple)といいますが、これらの色には相互にはっきりした区分けがあるのではなく、連続的に変化する無数の異なった色からなっています。
このようにして生じた美しい光の帯にニュートンは「スペクトル」という名称を与えました。

ハイパースペクトルとは

ハイパースペクトルとは、数十バンド(種類)以上に分光されたスペクトルのことです。
ハイパースペクトル情報を取得することで、人間の目や既存のRGBカメラでは捉えられなかった対象の特性や情報を捉えられるようになります。

ハイパースペクトルカメラとは

ハイパースペクトルカメラとは、前述のハイパースペクトル情報を画像1ピクセルごとに取得し、「二次元の空間情報+ハイパースペクトル情報」を同時に取得できるカメラです。

ハイパースペクトルカメラでは350nm(近紫外)~1100nm(近赤外)の波長を、5nm間隔で分光し、ハイパースペクトル情報を取得しています。

以下のようにハイパースペクトルカメラではRGB画像やマルチスペクトルでは捉えられない、膨大なスペクトルデータを一度の撮影で取得できます。