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天体物理学および惑星科学において、スペクトル勾配(スペクトル勾配とも呼ばれる) は、反射率の波長への依存性を測る尺度です。
デジタル信号処理では、オーディオサウンドのスペクトルが高周波に向かってどれだけ速く減少するかを線形回帰を使用して計算する尺度です。[1]
天体物理学と惑星科学におけるスペクトル傾斜
反射された太陽光の可視光線と赤外線の スペクトルは、物体の表面の物理的および化学的特性を推測するために使用されます。一部の物体は、より長い波長（赤）でより明るく（より多く反射）なります。その結果、可視光線では、反射率が波長に依存しない物体よりも赤く見えます。
この図は 3 つの傾斜を示しています。
- 赤い斜面では、反射率は波長とともに増加しています。
- フラットスペクトル（黒）
- 青い斜面では、反射率は波長とともに実際に減少しています
傾き（スペクトル勾配）は次のように定義されます。
- ここで、中心波長がそれぞれλ0とλ1であるフィルターF0、F1で測定された反射率である。 [ 2]
傾きは通常、波長あたりの反射率（反射率）の増加率（%/100 nmまたは%/1000Å）で表されます。
傾斜は主にスペクトルの近赤外線部分で使用され、色指数はスペクトルの可視部分でよく使用されます。
太陽系外縁天体 セドナは、急峻な赤色の傾斜 (20%/100 nm) を示す天体の典型的な例ですが、オルクスのスペクトルは近赤外線で平坦に見えます。
オーディオのスペクトル勾配
多くの自然なオーディオ信号のスペクトルの「傾斜」（高周波数でエネルギーが低くなる傾向）は長年知られており、[3]この傾斜は音源の性質に関係しているという事実があります。これを定量化する 1 つの方法は、信号のフーリエ振幅スペクトルに線形回帰を適用することです。これにより、スペクトル データを通る最適直線の傾斜を示す単一の数値が生成されます。[1]
音響信号のエネルギーと周波数の分布を特徴付ける別の方法としては、スペクトルロールオフ、スペクトル重心などがあります。[1]
スペクトルの傾斜を感知できる動物
フンコロガシは空のスペクトル勾配と偏光を見ることができ、これを利用して移動します。[4]砂漠アリのカタグリフィスは偏光とスペクトルの空光の勾配を利用して移動します。[5]
参照
参考文献
- ^ abc G. Peeters、「サウンド記述のための大規模なオーディオ機能セット」、技術報告書、IRCAM、2004 年。
- ^ A. デレッソディラム; H. ベーンハルト; S. テグラー & C. トゥルイッロ(2008)。 「太陽系外縁天体の色の性質と傾向」。海王星の向こうの太陽系。アリゾナ大学出版局。ISBN 978-0-8165-2755-7。
- ^ DB Fry、「The Physics of Speech」、Cambridge Textbooks in Linguistics、Cambridge University Press、1996年。
- ^ 「科学者はついに、糞虫が天体航法を使って家に帰る方法を解明 - ScienceAlert」2017年8月19日。2017年8月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年8月19日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク) - ^ Wehner, R. (1997). 「アリの天体コンパスシステム: スペクトルと偏光チャネル」節足動物の方向とコミュニケーションビルクハウザー、バーゼル。pp. 145–185。doi : 10.1007 / 978-3-0348-8878-3_6。ISBN 978-3-0348-9811-9。