この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
マルチスペクトル撮像装置
デジタル イメージング システム。3 つ以上のチャネルまたは波長帯域でスペクトル データをキャプチャします。
注記 1:スペクトル範囲は通常 400 nm から 700 nm であることが判明していますが、その範囲よりわずかに上下のエネルギーが視覚信号に寄与します。したがって、380 nm ~ 730 nm のスペクトル範囲をカバーするマルチスペクトル イメージング システムを検討できます。
注記 2:チャネルは通常、狭帯域とも呼ばれる限られたスペクトル帯域幅を持ち、そこから取り込まれた画像のスペクトル分布を測色評価のために推定できます。通常、キャプチャされた画像のスペクトルまたは測色データの推定データと元のデータの差は、チャネル数が増加するにつれて減少します。ここで、元のスペクトルまたは比色計データとは、従来の単一点分光計または比色計を使用して収集されたデータを指します。チャンネル数が多くなっても人間の比色識別性が得られない場合 (通常は 32 チャンネルを超える場合)、ハイパースペクトル画像キャプチャの表記が使用されます。
注記 3:マルチスペクトル画像キャプチャを 6 つ以上の広帯域センサーによる画像キャプチャとして定義する ILV [ 3] の定義に反して、4 チャネルを備えたシステムも妥当なスペクトル再構成精度を提供するとみなせることが判明しました。
3.2
スペクトル帯域幅
スペクトル積が最大値の指定されたパーセンテージまで減少する波長間隔
[出典:ISO 5-3:2009, 3.9]
3.3
較正
指定された条件下で、測定器または測定システムによって示される量の値、または材料尺度または標準物質によって表される値と、規格によって実現される対応する値との間の関係を確立する一連の操作
注記 1:一般的な用法とは異なり、校正は、正しいと思われる値が生成されるように測定システムを調整するプロセスではありません。校正により、測定量の値を指標に割り当てる(参照テーブルの作成)か、デバイスをリセットまたは調整するかの決定が可能になります。デバイスのリセットまたは調整に続いて、新しいデバイス設定が許容値内で指示を提供していることを確認するために、キャリブレーションを検証する必要があります。
[出典:ISO 13655:2017, 3.3]
3.4
CIE光源
CIE標準光源
相対スペクトルパワー分布に関して国際照明委員会 (CIE) によって定義された光源
[出典:IEC 60050-845-03-12, 修正 — エントリに注 1 が追加されました[ 4] ]
グレード 1 からエントリーまで: CIE 標準光源には、光源 A, 光源 D50, および光源 D65 が含まれます。
3.5
光源
物体の色の知覚に影響を与える、波長範囲にわたって定義された相対スペクトルパワー分布を持つ放射線
注記 1:日常英語では、「光源」という用語の意味はこの意味に限定されず、物体や場面に当たるあらゆる種類の光にも使用されます。
[出典: CIE ILV, International Lighting Vocabulary y, 修正 — 項目への注 1 を追加]
3.6
反射率
表面要素を頂点とする特定の円錐によって区切られる方向に反射される光束と、同じように照射または照明される完全反射ディフューザーによって同じ方向に反射される光束の比率商。
| ∅ n | 与えられた円錐によって区切られた方向に反射される光束です。 | |
| d | は、反射率が 1 に等しい、同じように照射されたディフューザによって同じ方向に反射される光束です。 |
注記 2: この定義は、表面要素、表面要素を頂点とする所定の円錐に含まれる反射放射線の一部、および所定のスペクトル組成、偏光および幾何学的分布の入射放射線に当てはまります。
注3:反射率は、円錐角が無限に小さい場合には放射輝度率または輝度率に相当し、円錐角が2π sr の場合には反射率に相当します。これらの量はスペクトル的にも定義され、分光放射率係数 β(λ) および分光反射率係数 R(λ) と呼ばれます。
注記 4:反射率または透過率が 1 に等しい理想的な等方性 (ランバーシアン) 拡散体は、完全拡散体と呼ばれます。
注記 5:小さな立体角のビームによって照射または照明される規則的な反射面の場合、円錐が光源の鏡像を含む場合、反射率は 1 よりもはるかに大きくなる可能性があります。
注記 6:円錐の立体角が2π sr に近づくと、反射率係数は同じ照射条件での反射率に近づきます。
注記 7:円錐の立体角が 0 に近づくと、同じ照射条件の場合、反射率係数は放射輝度係数または輝度係数に近づきます。
注記 8: 反射率係数には単位 1 があります。
[出典: CIE ILV, 国際照明語彙[ 4] ]
3.7
基準面
観察または測定のために試料の表面が置かれる平面
3.8
流入
試料に向かう放射束
注記 1:反射標準または開放サンプリング開口流入は、物体が標本、標準または開放開口に向かう放射束に関連していることを示す形容詞として使用することもできます。
3.9
流出
反射測定の場合、試料または反射標準によって反射され、受信機によって感知される放射束
注記 1: 流出は、物体が受信機によって感知されている放射束に関連していることを示す形容詞としても使用される場合があります。
3.10
空間分解スペクトル測定
各ピクセルで 4 つ以上のスペクトル測定値を含む連続したピクセル配列。これにより、被験者の元の分光反射率分布の推定が可能になります。
注1:ほとんどの場合、これらの値は、特別に定義された狭帯域スペクトル帯域幅内で測定されたサンプリング値です。
3.11
分光測色計
分光計。その構成要素の 1 つは分光素子 (プリズム、回折格子、干渉フィルター、ウェッジ、または調整可能な一連の単色光源など) であり、通常、測色データの導出元となる基になるスペクトル データに加えて、測色データ (三刺激値や導出された座標など) を出力として生成することができます。
[出典:ASTM E 284:2017]
3.12
分光光度計
分光計。そのコンポーネントの 1 つは、通常、材料試料の分光 反射率係数 (3.6) または分光透過率を出力として生成できる分散要素 (プリズム、回折格子、干渉フィルター、ウェッジ、または調整可能な一連の単色光源など) です。
注記 1:分光光度計は本質的に、双方向または半球状の光学測定システムを利用する反射率または透過率の分光計です。接尾辞の光度計は、光変換器が人間の目に使用されていた時代に由来しています。現在では、ほとんどの場合、光電子受信機システムに取って代わられています。
[出典:ASTM E 284:2017]
参考文献
| 1 | Hagen N, Kudenov MW, 「スナップショットスペクトルイメージング技術のレビュー」、Opt. Eng. 52, 090901 (2013) |
| 2 | ASTM E2022-16, 三刺激積分のための重み付け係数の計算の標準慣行 |
| 3 | CIE S 017/E:2020, ILV: 国際照明語彙、第 2 版。 https://cie.co.at/publications/ilv-international-lighting-vocabulary-2nd-edition-0 で入手可能 |
| 4 | ISO/IEC Guide 99, 計測学の国際語彙 — 基本概念および一般概念および関連用語 (VIM) |
| 5 | ISO/TS 23031:2020,グラフィック テクノロジー — 分光測色計および分光濃度計の性能の評価と検証 |
| 6 | CIE Publication 163:2004, イメージングメディアの特性評価における蛍光の影響、CIE 中央局、PO Kegelgasse 27, 1033 Vienna, Austria |
| 7 | ISO 3664:2009, グラフィック技術と写真 — 観察条件 |
| 8 | CIE 176, 色測定の幾何公差 |
| 9 | Stiebel T 輝度不変ディープスペクトル超解像度 2020 DOI: 10.3390/s20205789 |
| 10 | CIE 214:2014,スペクトル量に対する機器の帯域通過関数と測定間隔の影響 |
| 11 | CIE 223: 2917, マルチスペクトル画像フォーマット、I SBN: 978-3-902842-10-7 |
| 12 | Helling S.、アーヘン、CGIV, 7 チャンネル マルチスペクトル カメラによるスペクトル色刺激再構成のアルゴリズム、2004 年 |
| 13 | 今井 F, ポワティエ、スペクトル一致品質のメトリクスの比較研究、CGIV, 2002 年 |
| 14 | ASTM E 308-13, CIE システムを使用してオブジェクトの色を計算するための標準手法 |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
multispectral imaging device
digital imaging system, capturing spectral data with more than three channels or bands of wavelengths
Note 1 to entry: Although the spectral range is typically found to be from 400 nm to 700 nm, energy slightly below and above that range contributes to the visual signal. Therefore, multispectral imaging systems can be considered that cover a spectral range from 380 nm to 730 nm.
Note 2 to entry: The channels are usually of limited spectral bandwidth, also known as narrowband, from which the spectral distribution of a captured image can be estimated for colorimetric evaluation. Typically, the differences between estimated and original spectral or colorimetric data of the captured image are reduced with increasing number of channels. Here, the original spectral or colorimeter data refer to those data collected by using a traditional single point spectrometer or colorimeter. If a higher number of channels does not result in the colorimetric distinctness of human beings anymore (typically more than 32 channels), the notation of hyperspectral image capture is used.
Note 3 to entry: Contrary to the definition of ILV[3], which defines multispectral image capture as image capture with six or more broadband sensors, it was found that also systems with 4 channels can be considered to provide a reasonable spectral reconstruction accuracy.
3.2
spectral bandwidth
wavelength interval between which the spectral product has decreased to a designated percentage of its maximum
[SOURCE:ISO 5-3:2009, 3.9]
3.3
calibration
set of operations that establish, under specified conditions, the relationship between values of quantities indicated by a measuring instrument or measuring system, or values represented by a material measure or a reference material, and the corresponding values realized by standards
Note 1 to entry: Contrary to a common usage, calibration is not the process of adjusting a measurement system such that it produces values that are believed to be correct. Calibration permits either the assignment of values of measurands to the indications (creating a reference table) or the decision to reset or adjust the device. Following the resetting or adjusting of the device, a calibration needs to be verified to ensure that the new device setting(s) provide indications within the accepted values.
[SOURCE:ISO 13655:2017, 3.3]
3.4
CIE illuminant
CIE standard illuminant
illuminant defined by the International Commission on Illumination (CIE) in terms of relative spectral power distribution
[SOURCE:IEC 60050-845-03-12, modified — Note 1 to entry has been added[4]]
Note 1 to entry: CIE standard illuminants include illuminant A, illuminant D50 and illuminant D65.
3.5
illuminant
radiation with a relative spectral power distribution defined over the wavelength range that influences object colour perception
Note 1 to entry: In everyday English, the meaning of the term"illuminant" is not restricted to this sense, but is also used for any kind of light falling on a body or scene.
[SOURCE:CIE ILV, International Lighting Vocabulary, modified — Note 1 to entry has been added]
3.6
reflectance factor
ratio quotient of the flux reflected in the directions delimited by a given cone with apex at a surface element and the flux reflected in the same directions by a perfect reflecting diffuser identically irradiated or illuminated
| ∅n | is the flux reflected in the directions delimited by a given cone; | |
| ∅d | is the flux reflected in the same directions by an identically irradiated diffuser of reflectance equal to 1. |
Note 2 to entry: The definition holds for a surface element, for the part of the reflected radiation contained in a given cone with apex at the surface element, and for incident radiation of given spectral composition, polarisation and geometric distribution.
Note 3 to entry: Reflectance factor is equivalent to radiance factor or luminance factor when the cone angle is infinitely small, and is equivalent to reflectance when the cone angle is 2π sr. These quantities are also defined spectrally and called spectral radiance factor β(λ) and spectral reflectance factor R(λ).
Note 4 to entry: The ideal isotropic (Lambertian) diffuser with reflectance or transmittance equal to 1 is called a perfect diffuser.
Note 5 to entry: For regularly reflecting surfaces that are irradiated or illuminated by a beam of small solid angle, the reflectance factor may be much larger than 1 if the cone includes the mirror image of the source.
Note 6 to entry: If the solid angle of the cone approaches 2π sr, the reflectance factor approaches the reflectance for the same conditions of irradiation.
Note 7 to entry: If the solid angle of the cone approaches 0, the reflectance factor approaches the radiance factor or luminance factor for the same conditions of irradiation.
Note 8 to entry: The reflectance factor has unit one.
[SOURCE:CIE ILV, INTERNATIONAL LIGHTING VOCABULARY[4]]
3.7
reference plane
plane in which the surface of the specimen is placed for observation or measurement
3.8
influx
radiant flux directed towards a specimen
Note 1 to entry: A reflection standard or an open sampling aperture influx may also be used as adjective indicating that the object is associated with the radiant flux being directed toward the specimen, standard or open aperture.
3.9
efflux
radiant flux reflected by a specimen or reflection standard, in the case of reflection measurements and sensed by the receiver
Note 1 to entry: Efflux may also be used as an adjective indicating that the object is associated with the radiant flux being sensed by the receiver.
3.10
spatially resolved spectral measurement
contiguous pixel array containing 4 or more spectral measurements at each pixel, that allow the estimation of the original spectral reflectance distribution of a test subject
Note 1 to entry: In most cases, these values are sampling values measured within a particularly defined narrowband spectral bandwidth.
3.11
spectrocolorimeter
spectrometer, one component of which is a dispersive element (such as a prism, grating, or interference filter or wedge or tunable or discrete series of monochromatic sources) that is normally capable of producing as output the colorimetric data (such as tristimulus values and derived coordinates) in addition to the underlying spectral data from which colorimetric data are derived
[SOURCE:ASTM E 284:2017]
3.12
spectrophotometer
spectrometer, one component of which is a dispersive element (such as a prism, grating, or interference filter or wedge or tunable or discrete series of monochromatic sources) that is normally capable of producing as output the spectral reflectance factor (3.6) or spectral transmittance of a material specimen
Note 1 to entry: A spectrophotometer is essentially a reflectance or transmittance spectrometer, utilizing either a bidirectional or a hemispherical optical measuring system. The suffix photometer derives from the time the light transducer used was the human eye. It is now almost always superseded by an optoelectronic receiver system.
[SOURCE:ASTM E 284:2017]
Bibliography
| 1 | Hagen N., Kudenov M. W., “Review of snapshot spectral imaging technologies,” Opt. Eng. 52, 090901 (2013) |
| 2 | ASTM E2022-16, Standard Practice for Calculation of Weighting Factors for Tristimulus Integration |
| 3 | CIE S 017/E:2020, ILV: International Lighting Vocabulary, 2nd edition. Available at https://cie.co.at/publications/ilv-international-lighting-vocabulary-2nd-edition-0 |
| 4 | ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM) |
| 5 | ISO/TS 23031:2020, Graphic technology — Assessment and validation of the performance of spectrocolorimeters and spectrodensitometers |
| 6 | CIE Publication 163:2004, The effects of fluorescence in the characterization of imaging media, Central Bureau of the CIE, P. O. Kegelgasse 27, 1033 Vienna, Austria |
| 7 | ISO 3664:2009, Graphic technology and photography — Viewing conditions |
| 8 | CIE 176, Geometric Tolerances for Colour Measurements |
| 9 | Stiebel T., Brightness Invariant Deep Spectral Super-Resolution, 2020, DOI: 10.3390/s20205789 |
| 10 | CIE 214:2014 Effect of Instrumental Bandpass Function and Measurement Interval on Spectral Quantities |
| 11 | CIE 223: 2917, Multispectral Image Formats, ISBN: 978-3-902842-10-7 |
| 12 | Helling S., Aachen, CGIV, Algorithms for spectral color stimulus reconstruction with a seven-channel multispectral camera, 2004 |
| 13 | Imai F., Poitiers, Comparative Study of Metrics for Spectral Match Quality, CGIV, 2002 |
| 14 | ASTM E 308-13, Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System |