Полосовые фильтры камеры Кассини

Это фильтры с очень узкой полосой пропускания с пропускной способностью FWHM , обычно всего несколько нанометров, и резкой отсечкой . Скажем, красный континуальный фильтр может быть сосредоточен на ~ 620–740 нм с FWHM, скажем, 5–20 нм. Их можно использовать отдельно, чтобы пройти только через коэффициент излучения в этой узкой спектральной полосе, или использовать полученные изображения в качестве маски для других экспозиций, а затем вычесть из нее непрерывную полосу, например, чтобы удалить фоновые звезды из конечного изображения.

Другие фильтры Cassini представляют собой либо широкополосные, прозрачные (без фильтрации), поляризационные фильтры, либо водородный альфа -фильтр, который также является однополосным фильтром, проходящим через узкую полосу частот с центром в диапазоне частот 656,28 нм, и фильтр метанового диапазона, который, вероятно, многополосный фильтр с полосой видимого спектра 880-900 нм и полосой ближнего ИК-диапазона с центром на ~ 1,3 мкм.

Cassini использует два колеса фильтров на камеру (узкоугольная камера имеет 12 фильтров, широкоугольная камера имеет 9 фильтров на колесо) и может комбинировать до двух таких фильтров для каждого отдельного кадра.

---

Хорошо, я нашел ссылку на научную подсистему обработки изображений Cassini (ISS), чтобы мы могли увидеть, насколько хорошо я справился с моими предположениями выше. Довольно хорошо, я думаю. Большинство из них правильные, некоторые удовлетворительные (фильтры непрерывной полосы CB на самом деле не используются отдельно), а вот то, что не так:

• Есть двухлепестковый узкополосный фильтр CB1. CB1-CB3 служат в качестве сплошных фильтров для метановых фильтров MT с полосами поглощения метана от 619 нм (слабые) до 898 нм (сильные).

• Метановые фильтры не доходят до 1,3 мкм в ближнем ИК-диапазоне частот, но до 1 мкм из-за квантовой эффективности для ISS> 1%, что ограничивает его до этого уровня электромагнитной частоты. Но у Cassini также есть VIMS , визуальный и инфракрасный картографический спектрометр, который, хотя и имеет меньшее пространственное разрешение, чем ISS, имеет лучший спектральный охват, так что вот что.

От слов к цифрам, все нижеследующее взято из Cassini Imaging Science: Instrument Characteristics And Preciated Scientific Research At Saturn , Carlyn C. Porco et al., Space Science Reviews 115:363–497, 2004 (PDF), см. документ для получения более подробной информации:

Характеристики фильтра Cassini ISS

Filter  λcen,NAC  λeff,NAC  λcen,WAC  λeff,WAC  Science justification
------------------------------------------------------------------------------------------
UV1     258W      264       –         –         Aerosols
UV2     298W      306       –         –         Aerosols, broad-band color
UV3     338W      343       –         –         Aerosols, broad-band color, polarization
VIO     –         –         420SP     420       Broad-band color
BL2     440M      441       –         –         Medium-band color, polarization
BL1     451W      455       460W      463       Broad-band color
GRN     568W      569       567W      568       Broad-band color
MT1     619N      619       –         –         Methane band, vertical sounding
CB1     619N      619       –         –         Two-lobed continuum for MT1
CB1a    635       635       –         –
CB1b    603       603       –         –
RED     650W      649       648W      647       Broad-band color
HAL     656N      656       656N      656       H-alpha/lightning
MT2     727N      727       728N      728       Methane band, vertical sounding
CB2     750N      750       752N      752       Continuum for MT2
IR1     752W      750       742W      740       Broad-band color
IR2     862W      861       853W      852       Broad-band color; ring absorption band
MT3     889N      889       890N      890       Methane band, vertical sounding
CB3     938N      938       939N      939       Continuum for MT3; see thru Titan haze
IR3     930W      928       918W      917       Broad-band color
IR4     1002LP    1001      1001LP    1000      Broad-band color
IR5      –        –         1028LP    1027      Broad-band color
CL1     611       651       635       634       Wide open, combine with wheel 2 filters
CL2     611       651       635       634       Wide open, combine with wheel 1 filters
P0      617       633       –         –         Visible polarization, 0°
P60     617       633       –         –         Visible polarization, 60°
P120    617       633       –         –         Visible polarization, 120°
IRP0    746       738       705       705       IR polarization; see through Titan haze
IRP90   –         –         705       705       IR polarization; see through Titan haze

ТАБЛИЦА VIII : Все длины волн в нм. Центральные длины волн («cen») вычисляются с использованием полной функции передачи системы. Эти числа считаются числовым именем, присвоенным фильтру. Эффективные длины волн («эфф») рассчитываются с использованием полной функции передачи системы, свернутой с солнечным спектром. Типы полосы пропускания: SP: коротковолновая отсечка; Ш: широкий; Н: узкий; LP: длинноволновая отсечка.

---

Широкополосные и среднеполосные фильтры Cassini ISS WAC и NAC

Рисунок 20 : Функции системной передачи для широкополосных и среднеполосных фильтров NAC и WAC. Фильтры для NAC следующие: UV1, UV2, UV3 (фиолетовый: сплошной, пунктирный и пунктирный); BL1, BL2 (синий: сплошной и пунктирный); ГРН (зеленый); КРАСНЫЙ, (красный); IR1, IR2, IR3 и IR4 (оранжевый: сплошной, штрихпунктирный, пунктирный и пунктирный). Для WAC: VIO (фиолетовый), BL1 (синий), GRN (зеленый), RED (красный), IR1, IR2, IR3, IR4 и IR5 (оранжевый: сплошной, пунктирный, пунктирный, два последних не показаны). Комбинация фильтров CL1/CL2 показана сплошной черной линией на обоих графиках.

---

Узкополосные фильтры Cassini ISS WAC и NAC

Рисунок 21 : Функции системной передачи для узкополосных фильтров NAC и WAC. Фильтры NAC следующие: MT1, MT2, MT3 (фиолетовые: сплошной, пунктирный и пунктирный); CB1, CB2, CB3 (зеленый: сплошной, пунктирный и пунктирный); и HAL (красный). Фильтры WAC: HAL (красный), MT2, MT3 (фиолетовый: сплошной и пунктирный); CB2 и CB3 (зеленый: сплошной и пунктирный). Также показано геометрическое альбедо Титана (сплошной черный цвет), чтобы проиллюстрировать расположение полосы метана и фильтров континуума относительно характеристик метана в спектре Титана.

---

Поляризационные фильтры Cassini ISS WAC и NAC

Рис. 22 : Функции системной передачи для поляризаторов NAC в видимом и инфракрасном диапазонах и WAC в инфракрасном диапазоне.

Некоторые дополнительные пояснения также можно найти в Cassini Imaging of Jupiter's Atmosphere, Satellites and Rings — Supplemental Online Material , C. Porco et al. (PDF).