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kaleidoscopic hyperspectral imaging

背景

みなさんは“分光”という言葉を聞いたことがありますか?光には様々な性質がありますが,中でも“光の波長”に着目し,光を波長について分解することを分光と呼びます.分光情報を取得するためには,分光器や分光カメラ(ハイパースペクトルカメラ)が利用されます.空間的な分光情報を取得できる分光カメラは,土壌や森林の調査といったマクロな計測から細胞の分類などミクロな計測まで様々な分野で活用されています.しかし,従来の分光カメラは非常に高価であり,数十~数百万円の費用がかかります.また,1回の計測に数分かかるという問題もありました.そこで,“誰でも簡単に”分光撮影が行える仕組みを考えました.

アイデア:多重反射によって変化する分光特性

使う材料はとてもシンプルで,“鏡”と“カラーフィルタ”のみです.カラーフィルタを鏡に貼り付けると,反射像に色が付く様子を観察できます.これを2枚用意し,合わせ鏡になるように配置します.合わせ鏡を通して周りを見ると,多重反射によって複数の像が観測できます.ここで注目することは,反射回数が増えるにつれて,像の色付きが強くなっていくことです.つまり,外に広がっていく方向に色が濃くなっていきます.この色の変化を利用することにって,分光情報を取得することができます.

プロトタイプΦ1

合わせ鏡を利用してプロトタイプを構成しました.

プロトタイプΦ2

3Dプリンタを活用し,2対の合わせ鏡,つまり万華鏡を利用してプロトタイプを構成しました.

プロジェクトページ

プロジェクトの詳細はここで確認できます.

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