如何根據(jù)量測需求選擇光譜儀的曝光模式？

光譜儀是將成分復(fù)雜的光按照波長分解成可見光、紅外線、紫外線、微波及X光等，通過光譜儀對光信息的抓取，量測方法包含穿透率、反射率、吸收度及拉曼光譜等，以電腦軟體顯示光譜和數(shù)值，對光源或樣品的成分或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。光譜儀僅是一個光譜采集的模塊，任何光譜應(yīng)用的解決方案都需要配套光源、探頭、光纖、比色皿、采樣部件、操作軟件。

SpectraSmart是OtO所設(shè)計開發(fā)的光譜量測軟件，適用于所生產(chǎn)之全光譜儀系列及WiFi 網(wǎng)路光譜儀，可提供多種光學(xué)量測功能，包括：光譜、吸收度、穿透率、反射、發(fā)光源、濃度等量測，并附有三種光譜儀校正功能：電子暗值(動態(tài)扣除暗電流)、線性度及強(qiáng)度修正。新版軟體新增暗光譜設(shè)定、觸發(fā)模式設(shè)定、單步量測、設(shè)定色彩資訊、查看色彩資訊、切換 X 軸單位 (nm / cm^-1)等功能。OtO因應(yīng)各式燈源及產(chǎn)業(yè)量測需求，SpectraSmart光譜量測軟件提供不同曝光模式供客戶選擇。

*OtO*8種高速曝光模式

根據(jù)不同應(yīng)用及情境，OtO光譜儀擷取光譜的方式大致可分為：1. 連續(xù)/不連續(xù)；2.軟件/硬件觸發(fā)；3.相同/不同積分時間，因而可組合出8種曝光模式，zui大彈性和限度地滿足使用者的量測情境。

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在「軟件觸發(fā)模式」方面，使用者可自訂以SpectraSmart軟件下指令觸發(fā)光譜儀進(jìn)行光譜擷取，觸發(fā)信號到光譜開始取樣時間小于50 微秒(<= 50us)，可符合大多數(shù)使用者的基本功能需求。OtO生產(chǎn)的光譜儀提供了I/O埠來支援「硬件觸發(fā)模式」，使用者可利用外部I/O訊號來觸發(fā)光譜儀進(jìn)行資料擷取。透過此方式，使用者就能在同一時間觸發(fā)一臺或多臺光譜儀同步擷取資料，而非由計算機(jī)軟件透過API來對多臺光譜儀下指令，這樣的作法可避免因為計算機(jī)效能的影響而使得抓取的時間不同步，確保多臺光譜儀在同一時間點上執(zhí)行擷取動作。

在設(shè)定積分時間方面，使用者可利用OtO SDK套件自行開發(fā)軟件，設(shè)定每次的曝光時間，zui多可達(dá)4096 組，再搭配內(nèi)建ARM9 CPU控制器及超大暫存空間(64MB暫存DRAM)，等待觀測點資料收集完畢，再一次回傳計算機(jī)做資料分析，實現(xiàn)即時儲存5000張連續(xù)光譜！

此技術(shù)適合應(yīng)用在：

1. 高速連續(xù)曝光(0.2ms)并生成大量光譜，例如：皮膚或眼睛OCT全程量測時間約3-5秒，每秒需擷取上萬張連續(xù)光譜來形成1張OCT影像，因此使用者先設(shè)定「連續(xù)－硬件觸發(fā)－相同積分時間曝光模式」，量測期間所生成的大量光譜可先暫存至DRAM，等待實驗完成便可一次回傳到計算機(jī)做光譜計算。
2. LED工業(yè)線上檢測，例如：使用者先設(shè)定「不連續(xù)－硬件觸發(fā)－不同積分時間曝光模式」，以每一個LED燈作為硬件觸發(fā)信號，並事先在軟件上設(shè)定1000組積分時間列表，便可依序得到這1000個LED燈的光譜數(shù)據(jù)，實現(xiàn)LED自動化線上檢測系統(tǒng)。
3. 事件發(fā)生時間不固定且一瞬而逝的化學(xué)反應(yīng)。

▲連續(xù)/硬件或軟件觸發(fā)/相同積分時間曝光模式

▲不連續(xù)-硬件或軟件觸發(fā)-不同積分時間曝光模式

氙燈同步曝光模式

由于氙燈可提供高能量光源、在短時間內(nèi)就能達(dá)到穩(wěn)定態(tài)、在可見光波段強(qiáng)度差距較小、色彩表現(xiàn)度均勻，有利于后續(xù)光譜分析，因此極適合作為光學(xué)生化檢測系統(tǒng)及色彩檢測(例如：色差計)所使用的光源。但氙燈是閃爍型燈源，因此與光譜儀的同步控制便十分重要，非傳統(tǒng)曝光模式可以量測。OtO透過外部信號控制閃爍型燈源開啟，并同步觸發(fā)光譜儀擷取光譜資訊。除氙燈外，此曝光模式亦提供使用者設(shè)定燈源脈波的寬度以及延遲時間，輕松達(dá)到各種不同燈源與OtO光譜儀間的同步曝光。

多臺光譜儀同步曝光、依序回傳

OtO的硬件觸發(fā)模式能在同一時間透過外部訊號觸發(fā)多臺光譜儀同步擷取資料。擷取后，光譜會暫時存儲在DRAM暫存空間，接著藉由硬件或軟件控制程序，這些光譜儀依序回傳至計算機(jī)，適合需用多臺光譜儀同時監(jiān)測光源或環(huán)境，分秒即時回傳各方信息，避免漏失任何光譜。此模式亦適用于WiFi 網(wǎng)路光譜儀。