測光精度の良い線形光応答のカメラ？

室内や室内、屋外などを撮影し、照度を測定したい。光源は、太陽、空、人工です。別の用途は、さまざまな反射率で材料を並べて撮影し、それらの反射率の正確な測定値を取得することです。

私は物理学を扱うことができます-ステラジアン平方メートルあたりのワットなどすべて。ピクセル値が物理的な照明に比例していることを確認できるカメラが必要です-組み込みのガンマ補正やカーブなどの拡張機能はありません。

RAWを使用することもできますが、サイズを小さくするには、通常の形式を使用したいと思います。coureの8ビット/チャネル形式では、256の異なる値しか得られません。私は露出を広くブラケット化できるので、私はそれとともに生きることができます。気になる動きはありません。

この用途に最適な既製のカメラはどれですか。または、特定のカメラの線形性と精度をテストする方法は？

科学的なイメージングデバイスが必要なようです。これらのことを扱っているときに、@ Guffaで議論されているイメージャーとは対照的に、科学グレードのCCDイメージングデバイスが人に知られている最もリニアなデバイスであると言われました。フォトメトリック、pco（sensicam）、または天体写真や顕微鏡用に作られたデバイスによって作られたカメラについて話している。

これらのイメージャは、以下の点で商用グレードのイメージングデバイスとは異なります。

• レンズなし。あなたはそれを供給しなければなりません。これは純粋な検出器です。マウントは通常CまたはFマウントです。
• ホットピクセルやコールドピクセルはありません（少なくとも$ 2万/チップの範囲）。ある場合は、メーカーに返品して交換してください。
• 数年前、1280x1024x8fpsは非常に良いと考えられていました。それ以降は大きくなったのかもしれませんが、わかりません。
• ビンにすることができます（ピクセルを結合してデバイスの感度を上げ、空間解像度を下げます）。
• デバイスからピクセルを読み取るロジックは非常に優れています。古い（10年以上）デバイスでは、ピクセル値をあるピクセルから次のピクセルに移動してチップの端にあるアナログ/デジタルコンバーターで値を読み取るときに、わずかなエラーが発生しました。最近のデバイスでは、このエラーは基本的にゼロです。これは、読み出しが各ピクセルで行われるCMOSイメージャーとは対照的です（したがって、ピクセルごとにA / D変換が異なる場合があります）。
• チップは、ノイズを最小限に抑えるために、通常-20〜-40 Cに冷却されます。
• メーカーの仕様の一部は、量子効率、つまり光子が電子に変換されて記録される確率の割合です。裏面入射型CCDのQEは、緑色（450nm）の光子の場合約70〜90％ですが、他の場合は25〜45％の範囲にあります。
• これらのイメージャーは純粋な白黒であり、製造元によって示されたスペクトルを記録し、IRおよびUV範囲に入ることができます。ほとんどのガラスはUVをカットしますが（通過させるには特別なガラスまたは石英を入手する必要があります）、IRはおそらくさらにフィルターが必要になります。

これらの違いの合計は、各ピクセルの値が、ピクセルの物理的な位置にぶつかった光子の数と非常に高い相関があることを意味します。市販のカメラでは、ピクセルが互いに同じように動作する（実際には、そうではないのは当然のことです）、または画像間で同じように動作するという保証はありません。

このクラスのデバイスを使用すると、ノイズの境界内で、特定のピクセルのフラックスの正確な量を知ることができます。画像の平均化は、ノイズを処理するための最良の方法になります。

そのレベルの情報は、あなたが望むものには多すぎるかもしれません。商用グレードにする必要がある場合は、次の方法があります。

• Sigmaイメージングチップ（Foveon）を入手してください。これらはもともと科学イメージング市場向けに作成されました。このチップの利点は、各ピクセルが赤、緑、青であり、ピクセルパターンが重なっていないバイエルセンサーを使用するのではなく、互いに重なっていることです。
• このカメラはiso 100でのみ使用してください。他のisoには移動しないでください。
• カメラを既知の出力の光源の前に既知の距離で配置します。この照明が平らである（つまり、カメラの端から端まで）のが良いです。
• 所定の露光時間で画像を記録し、露光時間を変更してセンサーでの見かけの光束を変更するか、光源を変更します。
• この一連の画像から、既知の光束の赤、緑、青の平均ピクセル値を示す曲線を作成します。このようにして、ピクセル強度をフラックスに変換できます。
• 完全にフラットな照明プロファイルを使用している場合は、レンズのエッジドロップオフの動作を説明することもできます。

ここから、答えがわかっている制御された条件で部屋（または何か）の写真を撮り、曲線を検証できます。

RAW（またはDNG）ファイルを生成し、手動の露出設定がある場合、ほとんどのカメラはこれで機能すると思います。

RAWフォーマットを使用しない場合は、画像が処理されます。これは通常、曲線が適用されることを意味し、常に一部の情報が失われることを意味します。RAWフォーマットは通常、より高いデータ解像度（たとえば、8ピクセルではなく12ビット/ピクセル）を持ち、JPEG圧縮は多くの情報を破棄します。

どんなカメラからでも完全に線形の結果が得られるとは思いません。チップは完全に線形の応答が最も重要な側面として設計されていないだけです。したがって、ピクセル値を輝度値に変換するための調整曲線が必要です。グレースケールを撮影して、各トーンの応答を確認できます。

一貫した結果を得るには、カメラの手動設定を使用する必要があります。光の量によって設定を変えることができますが、応答は完全に線形ではないため、設定ごとに個別の調整曲線が必要だと思います。

JPEGを撮影する必要がある場合は、カメラにカスタマイズ可能な画像設定が適切であることを確認してください。コントラストを下げ、ハイライトまたはシャドウの補正をオフにします。

たとえば、私のカメラで、コントラスト4、シャープネス4を使用してナチュラルモードを撮影する場合、線形に近いです。テストがどのように行われるかをdpreviewに尋ねるか、またはすべてのレビューを実際に行うかを確認してください。トーンカーブを持っています。私が集めたものから、（私のクラスの）他のほとんどの製造業者は、ペンタックスの範囲で線形の補正されていないハイライトを許可していません。下のリンクを見てくださいDynamic Range comparedとContrast