木星のステレオ視

今回は木星写真の話です。

  まずはこの画像をご覧ください。

  https://news.yahoo.co.jp/articles/a1c0ee6ed7b4314a76506d01f6665b3be37dd528

  ご存知ハッブル望遠鏡の撮影した木星の写真です。

  今回特徴的な写真として、2種類の写真が掲載されています。

  可視光画像と、紫外線、赤外線画像です。

  可視光画像は、人間の目が3つの独立した波長を捉え、総天然色（フルカラー）画像として捉えていることが判っています。

  可視光画像は、青、緑、赤のそれぞれのチャンネルの白黒画像を合体して、フルカラー可視画像が作られます。

  紫外線、赤外線画像は、それを利用して、青チャンネルの替わりにUV画像を当てはめ、赤チャンネルの替わりに、赤外線画像を当てはめて、「疑似カラー」として表示することができます。

  「オーバルBA」と呼ばれるゾーンが、どのチャンネルでも真っ白ですので、非常に散乱性が高いことが解ります。

  もう一つ。2つの写真を比べて判ることとして、僅かに木星が自転していることが判ります。

  つまり、この2つの写真は撮影した時刻が異なるということです。

  ですので、以下の作業をすると、木星をステレオ視することができます。

  さっそく作ってみました。

　（1）可視光画像の緑チャンネルの白黒画像をコピーして、画面右に配置。

　（2）同じく、紫外線、赤外線画像の緑チャンネル画像をコピーして、画面左に配置。

　作業は、フリーソフトウェアの　ImageJを使いました。

      

  平行式用のステレオ画像です。

 

  交差式で見る場合は、左右の画像を差し替えてください。

非接触式の体温計測器のしくみ 〜サーモパイル型温度計測器のしくみ〜

COVID-19の影響で急速に普及している非接触温度計

訪問先企業の受付で、記帳とセットで体温を測るアレ。

黒体輻射の原理で、温度計測して、

±0.5度とかの精度が出るんだろうか？

と疑問だった。

ちょっと調べてみました。

15年前のデバイスの論文です。（日産とNEC)

黒体輻射（つまり分光測定）ではなくて、赤外線画像を得て１画素毎の赤外線から生じる熱を微細加工した熱電対で電圧に変換する方式でした。

「サーモパイル型」という原理で、シリコン半導体技術の成果がふんだんに使われたデバイスであることが判りました。

しかけとしては、スマホのカメラ部分のシリコンセンサと同じように、

0.1mmピッチの2次元配列のセンサ（＝サーモパイル）から構成され、

可視光ではなく赤外線（5～17μｍ）をレンズ（シリコン結晶レンズ）で結像する。

赤外線の「画像」が結像した１ケのサーモパイルは、９０％熱に変換される。

熱電対と同じ原理で、熱起電力を計測する。

～～～　詳細

サーモパイルによる非接触温度計の原理

1）ゼーベック効果　Seebeck effect

異なる材料からなる2本の線材の両端に温度差があると電圧が発生する。熱起電力。

つまり温度差から発電する。熱電対など電子式温度計はこの原理を使っている。

※電子部品式の冷蔵庫はこれの逆の原理。電力を使って片方を冷却、もう片方を加熱する。【ペルチェ効果】Peltier effect

普及しているサーモパイルは、

高熱側と冷熱側を2本の「細い」シリコンの棒で繋ぎ、

片方がＰ型(Bボロン入り）、もう片方をＮ型（Ｐリン入り）にして異種接合する。

Li-Be-<B>-C-N-O-F-Ne

Na-Mg-Al-【Si】-<P>-S-Cl-Ar

2）シリコンの棒の「細さ」が熱伝導における「抵抗」の意味があり、

抵抗が大きい（細い）ほど、大きな温度差が生じて電圧差が生じる。

近年、シリコン材においては、マイクロマシーニング技術（＊）によって細線化を果たしている。

（＊）マイクロマシーニング技術：

単結晶シリコンの薬品によるエッチングが結晶の方向によって異方性があることを利用し、フォトリソグラフィ（レジスト材を使って選択した領域を垂直方向に削る）によりμmサイズの機械的構造物を作る技術。

3)多重化

p-Si/n-Siの熱電対セットを直列に接続して熱起電力を大きくする。

4) 熱を吸収する部分

熱とは具体的には、赤外線。

2次元画像として捉えるために、1つの「画素」は、辺0.1mm四方。

熱を捉える効率は、90％以上。

構造：赤外線>>Au-Black（金黒膜）> AlSi-metal >（p/n）PlySilicon(Si)

5) 他の方式との比較

競合方式の

ボロメータ型は、

・感度はサーモパイル型より高い。

・動作温度をペルチェ素子で一定温度にする必要がある。

・チョッパーが必要。

・電圧出力が小さいので後段回路（アンプ）が必要。

一方、サーモパイル型は、

・シリコン半導体プロセスを利用できるのでセンサの製造が低コストになる。

画像　http://ch.ce.nihon-u.ac.jp/kako/PC_HTML/Lect/pt3/3_10_cmt.html

（日本大学のページより）

出典：

サーモパイル型非冷却赤外線検出器の開発

2005.6

http://www.jsir.org/wp/wp-content/uploads/2015/01/2005.6VOL.14NO.2_12.pdf

参考：

https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/07_handbook.pdf

熱型検出素子　浜松ホトニクス

アイメジャーの大型イメージスキャナを使ったスキャニングサービスは300号まで対応可能となりました。

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標準的なキャンバスには、F/P/M/S　の4種類のサイズがあります。

120号までは全サイズがスキャン可能です。

150号　及び　200号は、Sサイズ以外は対応可能です。

300号は、Mサイズのみ対応可能です。

4K　8K　テレビの表現を借りれば、最大で、91K　相当です。

また、300号を光学解像度　800ppiスキャンした時の

総画素数は、52億画素となります。


もちろん、オルソスキャナによるスキャニングは、

非接触スキャンですので、作品に対して安心です。

詳細は、下記ページをご覧ください。

https://www.imeasure.co.jp/ortho/canvas.html#size

以上