スペクトルカメラ（Spectral camera）とは、ハイパースペクトルカメラ（Hyperspectral camera）とも呼ばれるもので光を波長ごとに分光して撮影するカメラです。撮影対象をスペクトルカメラで撮影することによって、データキューブと呼ばれる特殊なイメージを生成します。
データキューブとは、x, y方向の二次元の平面イメージが、分光された波長ごとに層を成しているキューブ状のデータです。
目視やRGBカメラで得られるよりも多くの情報が得られ、様々な分析・研究・産業用途に用いられています。
スペクトルカメラ データキューブ
●ペクトルカメラの原理
レンズ後方のスリットで直線状となった光が特殊な分光素子を通過することにより、スリットと垂直な方向に分光されます。後方のモノクロエリアカメラの水平軸に位置情報が、垂直軸に波長情報が記録され、カメラ素子数分の分光情報となります。直線状の測定領域を直線と垂直方向にスキャンすることにより、2次元（面）の分光情報の取得が可能となります。
ペクトルカメラの原理 データキューブ
●透過型回折格子
透過型回折格子は、透明な基板に繰り返し平行な構造をスクラッチまたはエッチングすることによって作られます。この構造では光が散乱する領域ができてしまいます。下記の図では透過型回折格子を例示しています。
透過型回折格子は、下記の図にも示してあるように、幅の狭い溝が一定の間隔aで繰り返し刻まれています。入射光は表面垂線から測定された角度θiで回折格子に入射します。次数mの光は表面垂線から角度θmで回折格子を出射します。入射角0°の場合の一般的な回折格子を、幾何学的条件を考慮して変形すると、透過型回折格子の式は以下のようになります。
a[(sin(θm)-sin(θi)]=mλ
ここで図のように入射光と回折光が回折格子の表面垂線に対して反対側にあるとき、θiとθmは正(+)となります。逆に、格子垂線に対して同じ側にあればθmは負(-)となります。
透過型回折格子
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