Εφαρμογές της υπέρυθρης φωτογραφίας στη Φυσική


Published: Feb 25, 2020
Keywords:
Εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία ψηφιακή φωτογραφία αισθητήρας χλωρίδα
Σαββίνα Πουρνάρα
Παναγιώτης Λάζος
Abstract

Πολλά φυσικά φαινόμενα είναι αόρατα στην παρατήρηση διά του οφθαλμού. Με την βοήθεια, ωστόσο, της ψηφιακής τεχνολογίας και της υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορούμε να εντοπίσουμε και να μελετήσουμε μία σειρά από ενδιαφέροντα φαινόμενα στην καθημερινή ζωή και όχι μόνο. Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μεγαλύτερα μήκη κύματος από εκείνα του ορατού φωτός. Στην εργασία μας παρουσιάζονται και αναλύονται φωτογραφίες που έχουν ληφθεί στο εγγύς υπέρυθρο φάσμα (Near Infrared Radiation, NIR) με μία ψηφιακή κάμερα η οποία έχει μετατραπεί κατάλληλα. Η μετατροπή πραγματοποιήθηκε με την αντικατάσταση του φίλτρου αποκοπής της υπέρυθρης ακτινοβολίας εμπρός από τον αισθητήρα από κατάλληλο φίλτρο που επιτρέπει τη διέλευσή της. Σε αυτήν τα αντικείμενα της εργασίας μελετιούνται με βάση πως την ανακλούν, εκπέμπουν και απορροφούν προκειμένου να μελετήσουμε τη βλάστηση, τη σύνθεση του εδάφους ή ακόμα να ανακαλύψουμε το υπέρυθρο ουράνιο τόξο. Η ανακλαστικότητα των φυτών οφείλεται στις ιδιότητες των φυλλωμάτων τους, την εσωτερική τους δομή και τα βιοχημικά τους συστατικά. Μέρος της φωτεινής ενέργειας που απορροφάται για τη φωτοσύνθεση επανεκπέμπεται μέσω φαινομένων φθορισμού και οι μεταβολές στον φωτοσυνθετικό ρυθμό προκαλούν αλλοιώσεις στην εκπομπή φθορισμού. Έτσι μπορούμε εύκολα με υπέρυθρη φωτογραφία να διακρίνουμε τη παρουσία φυτών, το πόσο υγιή είναι ή τις καλλιεργήσιμες εκτάσεις που υπάρχουν σε δορυφορικές IR φωτογραφίες. Επιπλέον είναι εφικτό να παρατηρήσουμε το υπέρυθρο τμήμα από το ουράνιο τόξο αλλά και να εντοπίσουμε αντικείμενα με μεγάλη θερμοκρασία στο απόλυτο σκοτάδι (π.χ. ηλεκτρικό κολλητήρι, αναμμένα ηλεκτρικά μάτια κουζίνας, νήμα λαμπτήρα πυρακτώσεως που έχει μόλις σβήσει κλπ).

Article Details
  • Section
  • Greece
Downloads
Download data is not yet available.
References
Filella, I. and Peñuelas, J. (1994) «The red edge position and shape as indicators of plant chlorophyll content, biomass and hydric status» Int. J. Remote Sensing 15;1459–1470
HyperPhysics, Georgia State University
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/wien.html#c4 Lichtenthaler, H.K. and Miehé, J.A. (1997) «Fluorescence imaging as a diagnostic tool for plant stress» Trends Plant Sci8; 316–320
Light and photosynthetic pigments
https://www.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis/a/light-and-photosynthetic-pigments [4] National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate (2010) «Reflected Near-Infrared Waves»
NDVI DEFINITIONS (RED, BLUE, ENHANCED)
http://www.senteksystems.com/2015/11/23/ndvi-definitions-red-blue-enhanced/ [6] Peñuelas Josep et al «Visible and near-infrared reflectance techniques for diagnosing plant physiological status» Trends in Plant Science , Volume 3, Issue 4, 151-156
Remote sensing and GIS in Agriculture
Most read articles by the same author(s)