本文介绍了光谱学、光谱传感及光谱传感器的基本概念，阐述了光谱传感的工作原理、能够提供的信息，以及其在科研和工业领域中的典型应用。
什么是光谱学？
光谱学（又称光谱传感）研究光与物质之间的相互作用，通过分析物体或场景的反射、吸收或发射特性，获取其组成与性质信息。光谱学能根据材料独特的光谱特征，对其进行识别、分类和性质分析，是材料研究的重要工具。
光谱学有多种类型，包括吸收光谱、发射光谱、反射光谱和荧光光谱，可用于实验室环境，也适用于现场远程测量。在高光谱成像中，最常见的方法是测量反射光谱。
什么是光谱特征？
光谱描述了材料在不同波长下对光的发射、反射或透射程度。由于不同材料的化学成分和物理结构不同，它们与光的作用方式也不同，因此每种材料都具有独特的光谱特征，类似指纹，可以用来准确识别材料。
这些光谱特征可以通过光谱传感器记录和分析。
什么是光谱传感器？它们如何工作？
光谱传感器（光谱仪）用于测量物体或场景反射或发射的光，并将其记录为反射光谱。简单来说，光谱展示了物体对不同颜色（波长）的光反射、透射或发射的强度，从而揭示其化学与物理属性。
光谱通常被划分为多个窄带，每个窄带对应特定波长，多位于可见光至近红外区域。光谱通常以光强随波长变化的图表呈现。
光谱传感器主要分为两类：
-
点光谱仪：测量单一点的光谱，常用于实验室或现场手持测量。
-
成像光谱仪（高光谱相机）：能够同时获取光谱与空间信息，生成高光谱图像，适用于大范围目标分析。
光谱信息揭示材料成分及物质含量，而空间信息则展示这些成分在物体或场景中的分布。
光谱学如何服务于研究与工业？
光谱学广泛应用于化学、生物学、材料科学、环境科学和物理学，用于分析材料的化学组成、分子结构及反应性质。
在工业中，光谱传感功能被广泛用于：
-
矿产勘探
-
废物分类
-
食品分选
-
产品质量控制
-
原料鉴定等
不同光谱传感器覆盖电磁波谱的不同部分（可见光、近红外、短波、中波、长波红外），以满足不同应用需求。
在设计光谱成像系统时，需要根据应用要求选择合适的波长范围，并确保相机具有适当的光谱与空间分辨率。
昊真科技的应用专家团队可为您评估高光谱成像的可行性，并推荐适合的相机型号。