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2016年5月13日 (金)

メタルハライドランプのスペクトル - DVD簡易分光器

先日ナトリウムランプの写真を撮りに行きました。幹線道路にあった高圧ナトリウムランプ(D線が存在しない高圧ナトリウムランプのスペクトル - DVD簡易分光器)は車道を照らしているわけですが、別に歩道を照らしているランプがありました。

水銀灯と思っていたのですが、DVD簡易分光器(簡易分光器の作り方と反省点 - DVD-ROM使用)で撮った分光写真を見ると違うようです。

Imgp21111000

その後撮影したメタルハライドランプの画像が比較的よく撮れていたので貼り付けておきます。これは上のものとは違うところにあったものです。記事は上の画像をもとにしています。
Imgp7844m1d771900_400800

 

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上の写真を数値化してグラフにしてみました。
Imgp2111s1_2


水銀灯特有の輝線が見られません。したがって蛍光灯とも違います。また、白熱灯やLEDランプのような滑らかなスペクトルとも明らかに違います。

あと残るのはメタルハライドランプくらいしか思いつきません。試しにメーカーの資料(岩崎電気 - ランプ光源情報)を見てみたら比較的似ている分光分布を持つランプが見つかりました。

  [HIDランプ]メタルハライドランプ - FECマルチハイエースH

550nm弱、600nm弱、650nm強のところにピークが見られる、ところどころにディップがある、強度が波長の短い方に伸びている一方波長が長い方は(ピークを除き)あまり伸びていない、等のスペクトルの特徴が似ています。

ということでこれはメタルハライドランプのスペクトルということにしました。

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上のグラフの作り方について簡単に書いておきます。

まずデジカメの画像から得られるRGB値はこのようになります。
Imgp2111srgb

これをデジカメの分光感度特性補正の試み - スペクトル画像のグラフ化に書いた手法で分光分布にします。
Imgp2111s

両端で強度が高くなっており不自然です。これは露出が不足しており両端のRGB値がゼロに近くなってしまっていることが原因です。つまり“2. デジカメのRGB値は光の強さの対数に比例する”という仮定が成り立っていません。

デジカメの感度特性について調べたISO値の設定によるラティチュードの違いのデータをもとに30以下のところのRGB値を上の仮定が成り立つように補正した値に替えて再度グラフを作りなおしたものが最初に示した分光分布になります。

なお今回使用した補正式は次のようなものです(A3がRGB値(16進)です)

=IF($E$1=1,IF(HEX2DEC(A3)<30,-(2^((-1.541*LN(IF(HEX2DEC(A3)=0,1,HEX2DEC(A3))) + 1.7082)+3.533))*36+66,HEX2DEC(A3)),HEX2DEC(A3))


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まとめ記事
  
DVD簡易分光器の自作とトラブルシューティング
  「光源別スペクトル(分光分布)一覧表 - DVD簡易分光器による

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Imgp9027m43d91400400700svgv

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