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s-Nova-1550 의 HDR 모드

HDR 모드 소개

미터랩의 분광기 s-Nova-1550에는 HDR(High Dynamic Range) 모드가 있습니다. 이 모드를 사용하면 2개의 노출 시간을 교대로 사용하여 스펙트럼을 취득함으로써 노출 시간이 하나로 고정되는 단점을 극복할 수 있습니다.

아래는 HDR 모드를 사용하여, 2개의 노출 시간(20 μs 와 87 μs)을 설정한 상태에서 취득한 스펙트럼입니다.

Spectrum with short exposure time
Spectrum with long exposure time

해당 설정 상태에서 각 노출 시간의 스펙트럼은 약 8.5 kHz 로 취득 됩니다. (총 취득 주파수 17.0 kHz)
HDR 모드는 아래와 같은 조건에 매우 유용합니다.

  • 측정 대상의 광량 변화가 심하여 적당한 노출 시간을 결정하기가 어려운 경우
  • 파장에 따라 광량 차이가 커서 하나의 노출 시간으로 파장 범위 전체를 취득하기가 어려운 경우

위와 같은 경우, 광량이 변화하는 범위를 확인하며 최적의 신호 레벨로 스펙트럼을 취득할 수 있도록 2개의 노출 시간을 결정합니다.
노출 시간에 따라 취득된 2개의 스펙트럼 중 신호 레벨이 적당한 스펙트럼을 선택하여 데이터를 처리합니다. 예를 들어 신호 레벨이 너무 높아 포화되지 않는지 또는 너무 낮지 않은지 확인하여 스펙트럼을 선택해야 합니다.

API 사용법

HDR 모드를 사용하기 위해 아래와 같은 API(명령어) 를 제공합니다. API 사용법에 대한 자세한 내용은 SDK에 포함된 문서를 참조 바랍니다.

SET_CYCLE_MODE {arg1} {arg2}

사이클 모드 (HDR 모드)의 Enable/Disable을 설정합니다. arg1=1 이면 Enable, arg1=0 이면 Disable 입니다. arg2는 Enable일 때 같은 노출 시간으로 몇 번씩 스펙트럼을 취득하는지 지정합니다. 한 번씩 교대로 할 때는 1입니다.

SET_EXPOSURE_EX {arg1} {arg2}

2개의 노출 시간을 설정합니다. 단위는 clock 수입니다.

RESET_CYCLE

첫 번째 노출 시간으로 스펙트럼을 취득하도록 설정합니다. SET_CYCLE_MODE의 arg2가 커서 처음부터 다시 스펙트럼을 취득해야 할 때 사용합니다.

또한, 취득된 스펙트럼이 어느 노출 시간을 사용한 것인지 알아야 하며, 이를 식별할 수 있는 방법을 제공합니다.

스펙트럼의 첫 번째 데이터의 LSB(Least Significant Bit)가 0일 때는 첫 번째 노출 시간, LSB가 1일 때는 두 번째 노출 시간을 이용해서 취득한 것을 나타냅니다. 아래는 예제 코드입니다.

int cycle = data[0] & 1;

이상으로 s-Nova-1550의 HDR 모드에 대한 소개를 마치겠습니다.

감사합니다.

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