Спектральный наклон

В астрофизике и планетологии , наклон спектра также называемый спектральным градиентом , является мерой зависимости коэффициента отражения от длины волны .

В цифровой обработке сигналов это мера того, насколько быстро спектр звука спадает в сторону высоких частот, рассчитываемая с помощью линейной регрессии . ^{[ 1 ]}

Спектральный наклон в астрофизике и планетологии

Видимый и инфракрасный спектр отраженного солнечного света используется для определения физических и химических свойств поверхности тела. Некоторые объекты ярче (больше отражают) в более длинных волнах (красный). Следовательно, в видимом свете они будут казаться краснее, чем объекты, отражательная способность которых не зависит от длины волны.

На диаграмме показаны три наклона:

красный наклон , коэффициент отражения увеличивается с увеличением длины волны
плоский спектр (черный цвет)
И синий наклон : коэффициент отражения фактически уменьшается с увеличением длины волны.

Наклон (спектральный градиент) определяется как:

S={\frac {R_{F_{1}}-R_{F_{0}}}{\lambda _{1}-\lambda _{0}}}

где

R_{F_{0}},R_{F_{1}}

представляет собой коэффициент отражения, измеренный с помощью фильтров F ₀ , F _{1 ,} имеющих центральные длины волн λ ₀ и λ ₁ соответственно. ^{[ 2 ]}

Наклон обычно выражается в процентном увеличении отражательной способности (т.е. отражательной способности) на единицу длины волны: %/100 нм (или %/1000 Å ).

Наклон в основном используется в ближней инфракрасной части спектра, тогда как индексы цвета обычно используются в видимой части спектра.

Транснептуновый объект Седна является типичным примером тела, имеющего крутой красный наклон (20%/100 нм), в то время как спектр Оркуса выглядит плоским в ближнем инфракрасном диапазоне.

Спектральный наклон звука

Спектральный «наклон» многих естественных аудиосигналов (их тенденция иметь меньшую энергию на высоких частотах) известен уже много лет. ^{[ 3 ]} и тот факт, что этот наклон связан с природой источника звука. Один из способов количественной оценки этого — применить линейную регрессию к спектру амплитуды сигнала Фурье , что дает одно число, указывающее наклон линии наилучшего соответствия спектральных данных. ^{[ 1 ]}

Альтернативные способы охарактеризовать распределение энергии звукового сигнала в зависимости от частоты включают спектральный спад , спектральный центроид . ^{[ 1 ]}

Животные, которые могут чувствовать наклон спектра

Навозный жук может видеть спектральный градиент неба и поляризованный свет, и они использовали это для навигации. ^{[ 4 ]} Пустынные муравьи Cataglyphis используют поляризацию и спектральные градиенты небесного света для навигации. ^{[ 5 ]}

См. также

спад

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Г. Петерс, Большой набор аудиофункций для описания звука , тех. респ., IRCAM, 2004.
^ А. Дерессундирам; Х. Бенхардт; С. Теглер и К. Трулло (2008). «Цветовые свойства и тенденции транснептуновых объектов». Солнечная система за пределами Нептуна Издательство Университета Аризоны. ISBN 978-0-8165-2755-7 .
^ Д.Б. Фрай, Физика речи, Кембриджские учебники по лингвистике, издательство Кембриджского университета, 1996.
^ «Ученые наконец-то выяснили, как навозные жуки используют небесную навигацию, чтобы вернуться домой — ScienceAlert» . 19 августа 2017 г. Архивировано из оригинала 19 августа 2017 г. Проверено 19 августа 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Венер, Р. (1997). «Система небесного компаса муравья: спектральные и поляризационные каналы». Ориентация и общение членистоногих . Биркхойзер, Базель. стр. 145–185. дои : 10.1007/978-3-0348-8878-3_6 . ISBN 978-3-0348-9811-9 .

[Peeters04-1] Jump up to: ^а ^б ^с Г. Петерс, Большой набор аудиофункций для описания звука , тех. респ., IRCAM, 2004.

[ArizonaBook_Doressoundiram2007-2] А. Дерессундирам; Х. Бенхардт; С. Теглер и К. Трулло (2008). «Цветовые свойства и тенденции транснептуновых объектов». Солнечная система за пределами Нептуна Издательство Университета Аризоны. ISBN 978-0-8165-2755-7 .

[3] Д.Б. Фрай, Физика речи, Кембриджские учебники по лингвистике, издательство Кембриджского университета, 1996.

[4] «Ученые наконец-то выяснили, как навозные жуки используют небесную навигацию, чтобы вернуться домой — ScienceAlert» . 19 августа 2017 г. Архивировано из оригинала 19 августа 2017 г. Проверено 19 августа 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[5] Венер, Р. (1997). «Система небесного компаса муравья: спектральные и поляризационные каналы». Ориентация и общение членистоногих . Биркхойзер, Базель. стр. 145–185. дои : 10.1007/978-3-0348-8878-3_6 . ISBN 978-3-0348-9811-9 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]