Radiometrisissa

Radiometria on optiikan ja fotoniikan osa-alue, joka mittaa ja kuvaa sähkömagneettisen säteilyn voimakkuuksia sekä sen spektriominaisuuksia. Radiometriset mittaukset tähtäävät sekä säteilyn kokonaisvoimakkuuden eli intensiteetin että sen aallonpituusjakautumien määrälliseen kuvaamiseen. Radiometria eroaa fotometriasta, joka mittaa valon vaikutusta ihmisen näköaistiin perustuen.

Keskeisiä suureita ovat irradianssi (W/m^2) sekä radianssi (W/(m^2 sr)) ja niiden spektriominaisuudet. Lisäksi käsitellään emissiviteetti ja albedo sekä heijastuneen ja emittoidun säteilyn kokonaisarvot. Radiometriset mittaukset voivat kohdistua sekä kokonais- että spektrikomponentteihin, ja niitä suoritetaan eri mittausjärjestelmillä, kuten sensoreilla ja referenssitausta vasten.

Kalibrointi ja virheenkorjaus: Radiometrinen kalibrointi säätää mittausvasteen vastaamaan kansainvälisiä standardeja. Kalibrointi voi olla laboratoriokalibrointi, kenttäkalibrointi tai end-to-end -kalibrointi, ja se perustuu vakiolähteisiin sekä referenssilevyihin. Korjauksissa huomioidaan sensorin lineaarisuus, lämpötilan sekä ympäristön säteilyolosuhteiden vaihtelut ja ilman aiheuttamat vaikutukset.

Sovellukset: Radiometria on keskeinen perusta kaukokartoituksessa ja ilmakehän mittauksissa, kun säteilyä tulkitaan kvantitatiivisesti. Sitä sovelletaan myös astrofysiikassa sekä lääketieteellisessä kuvantamisessa, kuten PET- ja SPECT-kuvantamisessa, joissa mitataan radioaktiivisen säteilyn emittoimaa energiaa.

Haasteet: Ilmakehän ja instrumentoinnin monimutkaisuus sekä mittausolosuhteiden vaihtelu tuottavat epävarmuuksia. Radiometria vaatii jatkuvaa kalibrointia, standardien noudattamista sekä huolellista virheenkorjausta, jotta mittaukset ovat vertailukelpoisia ajasta ja paikasta riippumatta.