Spectral Range : 파장 범위
스펙트럼 범위는 전체 전자기 스펙트럼에서 선택된 대역으로, 고에너지 감마선에서 가시광선 대역을 거쳐 대규모 전파에 이르기까지 포함됩니다. 온도 측정 응용에서는 일반적으로 가시광선, 근적외선, 중적외선 및 장파 적외선 대역을 포함합니다.
광학 및 영상의 맥락에서 “스펙트럼 범위”는 영상 시스템 또는 센서가 민감한 전자기 스펙트럼의 특정 부분을 가리킵니다. 이 범위는 시스템이 어떤 유형의 전자기파를 감지하고 영상화에 이용할 수 있는지를 결정합니다. 일반적으로 이는 검출기의 감도, 대기 창(대기 투과성), 그리고 응용의 대상 온도 범위에 의해 영향을 받습니다.
대부분의 온도 측정 응용에서 스펙트럼 범위는 가시광선 대역에서 장파 적외선(LWIR) 대역까지 시작됩니다. 그 이유는 방출원(발광체)의 물리적 거동에 있다. 흑체 열원의 온도는 방출 스펙트럼의 피크 파장과 관련될 수 있습니다. 빈의 변위 법칙에 따르면 파장과 온도는 연결되어 있어, 해당 온도는 측정 장비의 파장 범위를 산출합니다. 열화상에서 가장 흥미로운 것은 실온 대상의 측정이다. 적외선 카메라가 이 온도를 측정할 수 있도록 스펙트럼 범위는 LWIR 7 µm – 14 µm 파장대역으로 설정됩니다.
스펙트럼 범위는 온도 범위에만 의존하는 것이 아니라 대기 창(대기 투과 대역)의 영향도 받습니다. 공기 중 적외선 흡수와 같은 물리적 이유로 인해 비접촉식 온도 측정용 각기 다른 검출기들은 부분적으로 효율적으로 작동하는 파장대에만 제한됩니다.
스펙트럼 범위를 이해하는 것은 효과적인 열영상 시스템을 설계하는 데뿐만 아니라 시스템이 생성하는 영상을 해석하는 데도
필수적입니다. 서로 다른 파장은 물체의 열적 특성에 대해 서로 다른 정보를 제공합니다. 적절한 스펙트럼 범위를 선택함으로써 열화상 담당자는 특정 응용 요구에 따라 이미징을 최적화할 수 있으며, 다양한 상황에서 열 관련 특성을 진단, 모니터링 및 관리하는 능력을
향상시킬 수 있습니다. 이러한 선택적 감도는 스펙트럼 범위가 열화상 및 보다 넓은 영상 기술에서 기본
개념이 되는 이유입니다.
The spectral range is a band chosen from the total electromagnetic spectrum, ranging from high-energy gamma radiation through the visible wave range to large-scale radio waves. For temperature measurement applications, this range typically encompasses the visual, the near-infrared, mid-infrared, and long-wave infrared bands.
In the context of optics and imaging, the term “spectral range” refers to the specific part of the electromagnetic spectrum that an imaging system or sensor is sensitive to. This range determines what type of electromagnetic waves the system can detect and utilize for imaging purposes. In general, it is influenced by the sensitivity of the detector, the atmospheric windows, and the targeting temperature range of the application.
For most temperature measurement applications, the spectral range starts from the visible waveband to the long-wave infrared (LWIR) band. The reason lies in the physical behavior of the emitting source. The temperature of a blackbody source can be related to a peak wavelength of the emission spectrum. According to Wien’s displacement law, wavelength and temperature are linked, so that the respective temperature results in a wave range for the measuring device. Most interesting for thermal imaging is the measurement of room temperature targets. To enable an infrared camera to measure this temperature, the spectral range is set to the LWIR 7 µm – 14 µm waveband.
The spectral range is not only dependent on temperature range but also influenced by the atmospheric windows. For physical reasons—such as the absorption of infrared radiation in the air—the different detectors for non-contact temperature measurement are limited to the partially well-working wavebands.
Understanding the spectral range is essential not only for designing effective thermal imaging systems but also for interpreting the images they produce. Different wavelengths provide different information about an object’s thermal properties. By choosing the appropriate spectral range, thermographers can optimize their imaging based on specific application needs, enhancing the ability to diagnose, monitor, and manage heat-related characteristics in diverse scenarios. This selective sensitivity is what makes the spectral range a fundamental concept in thermography and broader imaging technologies.