光谱学术语和定义词解析1

光谱学术语和定义词汇表

光谱学术语与定义可以帮助大家理解那些在海洋光学的产品介绍与报告中经常提到的术语。但根据我们的经验，即使是相同的术语，在不同产品的描述和定义上也会有细微的差别。

| **absorbance

吸光度** | **autonulling

自动归零** | **baseline drift

基线漂移** | **baseline noise

基线噪声** | **baseline offset

基线回归** | **blaze wavelength

闪耀波长** | **boxcar smoothing

平滑** | **chromaticity

色度** | **collimated

准直**
**cosine corrector
余弦校正器**	counts	**dark current
暗电流**	**dark noise
暗噪声**	**dark spectrum
暗光谱**	**diffraction grating
衍射光栅**	**diffuse
色散**	**dynamic range
动态范围**	**electric dark correction
电子暗噪声校正**
**electronic noise
电子噪声**	**fixed pattern noise
固定图形噪声**	**fluorescence
荧光**	**fluorophore coating
荧光涂层**	f-number	**full width at half maximun
半峰宽**	**integration time
积分时间**	**irradiance calibration
绝对辐射校准**	**noise
噪声**
**numerical aperture
数值孔径**	**optical resolution
光学分辨率**	**order sorting filters
消高阶衍射滤光片**	**PAR
光合有效辐射**	**photon noise
光子噪声**	**pixel well depth
像元阱深**	**quantum efficiency
量子效率**	**radiometry
辐射测量**	**raman
拉曼光谱**
**sensitivity
灵敏度**	**shot noise
散粒噪声**	**signal to noise ratio
信噪比**	**slit
狭缝**	**spectral sensor
光谱传感器**	**stray light
杂散光**
**triggering
触发**	**ultraviolet coating
紫外涂层**

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Absorbance

吸光度

吸光度（absorbance）：是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数（即lg(I0/I1)），其中I0为入射光强，I1为透射光强，影响它的因素有溶剂、浓度、温度等等。

吸光系数与入射光的波长以及被光通过的物质有关，只要光的波长被固定下来，同一种物质，吸光系数就不变。

当一束光通过一个吸光物质（通常为溶液）时，溶质吸收了光能，光的强度减弱。吸光度就是用来衡量光被吸收程度的一个物理量。

吸光度用A表示。

A=abc，其中a吸光系数，单位L/(g·cm),b为光在样本中经过的距离（通常为比色皿的厚度），单位cm ， c为溶液浓度，单位g/L

A=Ecl

影响吸光度的因数是b和c。a是与溶质有关的一个常量。此外，温度通过影响c，而影响A。

符号A，表示物质对光的吸收程度。lg(I0/I1)式中I0是通过均匀的液体介质的一束平行光的入射光的强度；It是透射光强度；T是透射比。A值越大，表示物质对光的吸收越大。根据比尔定律，吸光度与吸光物质的量浓度c成正比，以A对c作图，可得到光度分析的校准曲线。在多组分体系中，如果各组分的吸光质点彼此不发生作用，那么吸光度便等于各组分吸光度之和，这一规律称吸光度的加和性。据此可以进行多组分同时测定及某些化学反应平衡常数的测定。在吸光度测定中，为抵消吸收池对入射光的吸收、反射以及溶剂、试剂等对入射光的吸收、散射等因素，可选用双光束分光光度计，并选光学性质相同、厚度相等的吸收池分别盛待测溶液和参比溶液。

Autonulling

自动归零

自动归零是用来调整光谱仪的基线回归，对于特定的光谱仪，可以把基线回归到用户指定的水平。如果用户需要用两台不同的光谱仪测量同一个光源的时候，需要用到这个功能。这个功能可以把不同光谱仪的基线调整成可以互相比较的状态，这样不同的光谱仪输出的光谱图才有比较的可能性。

Background Spectrum

背景光谱

背景光谱是指没有样品存在的时，光谱仪输出的光谱。暗光谱不同的是，暗光谱代表在完全没有光存在的情况下的光谱图。

比如：在反射率测量的时候，用光纤连接的光源，但在室内光的环境下完成。在这种情况下，即使是测量纯黑的样品，室内光也会进入到入射光纤中。这时阻隔入射光纤将会阻隔所有光，连背景光谱都被计算在内，就导致了纯黑的样品同样显示有一些反射，因为周围室内光线会被当做由样品发出的。当提取背景光谱时，只有反射光线会被阻止进入光谱仪，在这种情况下，提取背景光谱时应该关掉光纤连接的光源，只考虑背景光。

作为对比，暗光谱是指在没有光进入到光谱仪，由检测器、电路、光学器件等导致检测器产生的信号。

Baseline Drift

基线漂移

光谱仪的基线漂移是因为温度改变导致的平均基线回归的整体偏差。随着温度的增加，暗噪声的影响将会增大。然而，取决于（不同）检测器，电子补偿可能会随着温度升高而增加，也可能会随着温度增加而减小。索尼ILX511B检测器就是一个很典型的基线随着温度增加而降低的实例，因为负电子补偿的影响掩盖了因暗噪声导致的基线小幅增加。理论上，温度的变化可能会在检测器上产生相同和相反的效果，因此不会产生基线漂移。

Baseline Noise

基线噪声

基线噪声是读出噪声、暗噪声和电子噪声的总和。基线噪声的规范是（通过以下步骤得到的），首先将光谱仪的积分时间设到最低（尽可能的减小暗噪声）进行测量，然后隔绝进入光谱仪的所有光线，记录下100次光谱数值。每个单一像素输出的标准差的平均值提供了设备的最小基线噪声。基线噪声并不是品质因数，但它可以用于计算动态范围。

Baseline Offset

基线回归（基线补偿）

基线回归指的是在没有光入射的情况下，仪器显示的数值。这些数值对于检测器的每个像元略有不同。像元与像元之间回归差异的最终形状形成了固定图像噪声。基线回归有三个基本影响因素：电子补偿，暗电流和读出噪声。仪器的单个平均值可以通过平均检测器所有的基线回归计算出来。

Blaze Wavelength (of a diffraction grating)

衍射光栅的闪耀波长

对于刻划光栅（刻蚀光栅），闪耀波长是光栅效率曲线的峰值波长。刻蚀光栅的三角形凹槽的倾斜度是典型的用来调整提高特定波长下特定衍射级次的亮度。全息光栅是正弦凹槽结构，因此它没有刻划光栅的亮度高，但它比刻划光栅的散射光水平低，所以减小了杂散光。全息光栅没有闪耀波长。

Boxcar Smoothing

平滑

平滑是一种可以应用于光谱的空间平均。该过程通过平均相邻像素点的值来消除噪声，因此它会以牺牲光学分辨率为代价来提高信噪比。空间平均在光谱相对平坦以及相近像元变化较小的情况下使用是非常有效的，但由此产生是分辨率的损失会使得尖锐的光谱特征峰难以分辨。当应用空间平均时，信噪比会以像元平均的平方根为基数进行提高。请注意，在海洋光学软件中，平滑宽度的值是指所有像元以中间为基准靠左或靠右的像元和的平均数。平滑值是4实际上是将9个像元一起平均（4个靠左像元+1个中心像元+4个靠右像元），信噪比将以3为倍数增加。同样的，平滑值是2（5个像元）将使信噪比以2.2为倍数增加，平滑值是0（1个像元），信噪比以1为倍数增加（因此光谱不改变）。

Chromaticity

色度

海洋光学光谱仪可以测量样品的色度或颜色。色度是一个光度参数（匹配人眼的响应），通常用CIE标准坐标表示。人眼中有锥体细胞，它充当一个红，绿，蓝颜色传感器，你“看”到的每种颜色都是这些细胞综合响应的结果。同样的，光谱仪通过接收这些传感器（根据它的光谱输出）的光度响应来计算样品的颜色，使其最匹配我们所看到的颜色。光谱仪还可以进一步操作，通过量化所看到的样品的颜色，进而计算出以下参数：

•相关色温（CCT）——当绝对黑体发射出光与样品颜色一致时，黑体的温度。与传统意义上的“冷光源、热光源”不同，光源如果发蓝光可以被表述为冷光源，如果偏红光可以被表述为暖光源，然而黑体从红光到黄光到白光到绿光变化时，温度却逐渐升高。一个有很高相关色温的蓝光LED看起来比一个有很低色温的红光LED更“冷”。

•色彩饱和度——这是测量样品的颜色有多丰富。越白的样品，越接近色度图的中间，越比接近色度图边缘的样品有更少的“色彩饱和度”。这于饱和度不同。

•主波长——在这个波长下，可以用一条直线从CIE颜色图表中的白色“中心点”穿过CIE样品坐标，打在CIE图表边缘上。主波长不一定是光谱最高峰的波长。

色度通常由下面的图表来说明，它包含了人眼能够感知的每一种色调。在图像的边缘（从底角顺时针移动），可见光波长依次增大。每一种可以看到的颜色都可以通过图像边缘的波长的颜色叠加而成。样品通常会给出CIE的xyz坐标（通过x-y图可以看出），尽管经常用Lab*图。

样品的感知颜色将随着入射光的变化而变化，因此在进行颜色反射率测量时，表述出你用来照射你的样品的光的信息是很重要的。

Collimated

（准直）

光进入样品中或光谱仪中可能是准直的，也可能是色散的。准直光是指只包含了平行入射光的光束，而色散光包含了多个入射方向。

有些技术（例如吸光度），入射光一定要是准直光，准直光穿透样品，并被另一侧的光谱仪捕捉到。在进行这样的测量时，为了确保海洋光学的光谱仪校准的准确性，准直透镜一定要与两根光纤相连，一根连接光源，一根连接光谱仪。

Cosine Corrector

余弦校正器

余弦校正器是一个通过光学散射方式捕捉180度视场角内光信号的部件。余弦校正器通常是和光纤配套使用，或者在特定情况下，直接和光谱仪的光纤连接在一起。在测量平面的辐射时，余弦校正器是非常需要的一个配件。

Counts

检测器的输出信号，根据光子数量转换成电子的输出信号