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Radiometrische Kalibrierung einer Spiegelreflexkamera

  • Die Leuchtdichte spielt in der Lichttechnik eine zentrale Rolle. Die korrekte Bestimmung der Leuchtdichte ist wichtig, allerdings messtechnisch anspruchsvoll. Die Arbeit beschreibt die Kalibrierung einer handelsüblichen CCD-Spiegelreflexkamera, um mit dieser Leuchtdichtemessungen durchführen zu können. Für die Kalibrierung wird zunächst eine Ulbricht-Kugel mit Hilfe eines Radiospektrometers charakterisiert. Anschließend werden Bilder der strahlenden Fläche der Ulbricht-Kugel bei verschiedenen Leuchtdichten und unterschiedlichen Kameraeinstellungen aufgenommen. Daraus kann der Zusammenhang zwischen Leuchtdichte und Grauwert des aufgenommenen Bildes hergestellt werden und eine Formel zur Berechnung der Leuchtdichte aus dem Grauwert ist bestimmbar. Um die Bilder bequem auswerten zu können, wird ein Programm unter Visual Basic geschrieben. Das Programm bestimmt die Leuchtdichte für alle Pixel im Bild und stellt das Bild anschließend für mehrere Leuchtdichtebereiche in Falschfarben dar. Mit dem Mauszeiger kann der Grauwert und die Leuchtdichte punktuell abgerufen werden. Zudem berechnet das Programm aus einem manuell eingegebenen Grauwert die Leuchtdichte. Eine Anzeige in Originalgröße oder eine Ausschnittvergrößerung des Bildes sind möglich. Zur Anzeige der Leuchtdichte stehen drei verschiedene Skalen zur Verfügung.
  • Luminance plays a central role in photometry. The precise measurement of luminance is important but rather demanding. In this paper the calibration of a standard CCD-reflex camera is described so that luminance measurements can be performed. For the calibration an Ulbricht-sphere has been characterized by means of a radiospectrometer. Here after pictures with different luminance levels have been taken at various camera settings. Hereby the relation between luminance and grey value can be determined and a formula for calculating the luminance can be derived. For the comfortable analysis of the pictures a comfortable software tool has been written. The program determines the luminance for each pixel within the picture and displays it in false colours for several luminance ranges. By means of the mouse pointer the grey value and luminance of each pixel can be displayed. In addition the program calculates the luminance for a manually entered grey value. An overall view in original size and a display of zoomed detail is both possible. The luminance can be displayed in three different scales.

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Metadaten
Author:Barbara Bölker
URN:urn:nbn:de:bsz:944-opus4-1354
Advisor:Nolting Jürgen
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2015/07/23
Date of first Publication:2015/07/31
Publishing Institution:Hochschule Aalen
Granting Institution:Hochschule Aalen, Optik und Mechatronik
Release Date:2015/07/31
Tag:Leuchtdichte, Radiospektrometer, Kalibrierung, Spiegelreflexkamera
luminance, radio spectrometer, calibration, reflex-camera
Number of Pages:VI, 100 S.
Faculty:Optik und Mechatronik
Open Access:Open Access
Licence (German):License LogoVeröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand