ポータブル型分光放射計用途例
フィールド分光放射計を用いた放射校正
（ラジオメトリック校正）

衛星データの精度を高めるNISTトレーサブルな分光放射計

放射校正（ラジオメトリック校正）とは

米国国立標準技術研究所（NIST）の放射輝度校正ガイドラインによると、今日の宇宙利用向けに設計された最先端の電気光学センサは、機器の特性を把握し、ミッションの目的を確実に達成するために、システムレベルでの徹底した放射校正（ラジオメトリック校正）が必要です。

校正（キャリブレーション）とは、センサの性能を記述し、定量化するための手段です。放射校正（ラジオメトリック校正）は、電磁放射や原子粒子放射を測定するセンサの校正を指します。この校正を行う際、観測された測定値は既知の基準値と比較されます。

代替放射校正（Vicarious Radiometric Calibration）の重要性

代替放射校正（Vicarious Radiometric Calibration; VRC）とは、衛星データのセンサドリフト（経時的な感度変化）を補正するために、同期した現地（in-situ）測定値と比較するプロセスです。

人工衛星に搭載されたセンサは、打ち上げ後に物理的な接触ができないため、この手法が不可欠です。これらの校正には、Spectral Evolution社が開発・製造しているような、極めて高感度なUV-Vis-NIR（紫外・可視・近赤外）フィールド分光放射計による現地測定が必要となります。

ポータブル型分光放射計製品詳細

衛星センサは打ち上げ前に積分球を用いて実験室（ラボ）で校正されますが、センサの放射計測性能とスペクトル性能は、打ち上げ後、環境の変化、センサの使用状況、経年劣化により、時間経過とともに低下します。

Graphic representation of one of NASA’s Landsat remote sensing satellites

代替放射校正（Vicarious Radiometric Calibration）のプロセス

代替放射校正（Vicarious Radiometric Calibration; VRC）では、衛星や航空機が通過するタイミングに合わせて、反射特性が長期的に安定している疑似不変校正サイト（Pseudo-Invariant Calibration Sites; PICS）における現地測定を行います。
校正サイトは、自然物（砂漠、海洋）または人工物（反射率の異なるターゲットシート）のいずれかです。

VRCの最適な場所は、地表反射率が一定で、大気条件の変化が最小限に抑えられた場所です。これらの測定により、センサによって撮影された画像内のピクセルに対応する地表での「真の」放射輝度が得られます。この測定により、画像全体の補正係数を算出することが可能になります。

ラジオメトリック校正に最適なSpectral Evolution社の分光放射計

NISTトレーサブルな校正済みのフィールド分光放射計（RS-3500、PSR+、NaturaSpec™、NaturaSpec Plusなど）は、ラジオメトリック校正に最適です。

特にNaturaSpecのような機器は、最先端の衛星の校正に必要な高いスペクトル分解能と感度を備えています。高速かつ簡単に操作でき、衛星が通過する限られた時間内に大量のスキャンを実行できるため、校正の有用性と信頼性が向上します。

Spectral Evolutions社製分光放射計 NaturaSpecによる測定例

以下のグラフデータは、8度の光学レンズを装着したNaturaSpec™を使用し、アスファルト舗装面で収集したスペクトルサンプルの例になります。

分光放射計 NaturaSpec™

グラフの赤線は太陽放射照度の測定値、青線は算出された表面反射率を示しています。衛星の放射校正（ラジメトリック校正）では、このような均一な地表面が利用されます。

ラジオメトリック校正に不可欠な「高感度・高分解能」分光放射計

Spectral Evolution社のUV-Vis-NIR（紫外・可視・近赤外）ポータブル分光放射計は、堅牢な設計に加え、高感度と高分解能を両立しています。
これにより、市場のフィールド用機器の中で最も精密な分光データを提供することが可能です。豊富なアクセサリーや受光光学系を取り揃えており、反射率、放射輝度、放射照度、透過率など、あらゆる測定において最も汎用性の高い分光放射計です。

モデル	RS-3500	PSR+	NaturaSpec™	NaturaSpec Plus

	軽量、フィールド調査に最適	軽量、三脚取付可。外部PC不要で操作可能	高解像度高感度	NaturaSpec仕様にSensaprobeとの互換性を追加：傾斜計、リアルタイム照準用カメラ、距離センサー、 GPS座標
波長範囲	350-2,500 nm
波長分解能	2.8nm@700nm 8nm@1500nm 6nm@2100nm		2.7 nm @700 nm 5.5 nm @ 1500 nm 5.8 nm @ 2100 nm
校正	NISTトレーサブル光源を使用して放射輝度/照度を工場で校正