某高校老师有地物光谱仪（带光纤或镜头的光谱仪）和高光谱成像仪，在使用中发现，对同样的物体进行测试，高光谱的噪声很大，信噪比低，光谱曲线上毛刺多，而带光纤的地物光谱仪信噪比要好的多，从而推断说高光谱成像仪质量差。为什么 出现这 种情况？只要用点物理计算就能说明，这是两者检测到的光通量有差异，在同样的噪声水平下， 检测到的光通量越大， 信噪比越好， 计算见下，引用来自(新概念物理教程，光学，赵凯华著）：

对于地物光谱仪,  受到光纤视场角θ的限制, 在光纤端面上任意一点的照度与下例类似:

在该例中, 最后的E 等式中  r 应换为R,    故 E= $\pi$ *B Sin²(θ/2)

所以光纤检测到的光通量Ф= $\pi$ * B Sin²(θ/2) A,  A 为光纤的端面积。

对于高光谱仪，与照相机类似  

对于每个象元检测到的光通量为Ф=E*A, A  为象元的面积。忽略光通量在透镜中的损失， 可认为K=1.  

对于同样亮度的均匀发光物体， 比较两设备能检测的光通量。如高光谱成像仪光圈为1.4, 象元为8μm; 如地物光谱仪采用多股光纤, 对于VNIR这个光谱段， 有19根100 um的光纤, 则地物光谱仪和高光谱仪检测到的光通量之比为 860. 如果再假定两者通过光栅分光 后 损失差别不大，可见两者的信噪比相差约860。

这个结果可以进行实验，用可调节光源强度的灯照射标准白板，用两款仪器进行测定，在同样信噪比的情况下，光源强度相差约860。

    如果恰好有认识吉林大学地球学院的，烦请通告下。

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