Utilización de LEDs en sistemas multiespectrales: influencia del ángulo y del tiempo en la emisión espectral

Abstract

Los sistemas multiespectrales permiten la caracterización espectral y colorimétrica de objetos con elevada resolución espacial a partir de la adquisición de la escena a través de varios canales de una cámara con diferente sensibilidad espectral. Recientemente han empezado a utilizarse LEDs (diodo emisor de luz) como fuentes de luz en sistemas de este tipo, principalmente para desarrollar equipos de medida de bajo coste para la industria. En este estudio, ponemos de manifiesto y evaluamos algunas consideraciones que deben tenerse en cuenta si quieren utilizarse LEDs en sistemas multiespectrales. Dos aspectos a tener en cuenta tanto en LEDs blancos como de color son la variación de su emisión espectral con el ángulo y el cambio del espectro de la luz emitida con el tiempo de utilización. Estas características no son normalmente especificadas en los catálogos de fabricantes pero deben ser previamente consideradas y corregidas si se quiere desarrollar e implementar un sistema multiespectral con LEDs, puesto que pueden tener un gran impacto en la exactitud de medida del color y de las propiedades espectrales. En este trabajo se estudian ambos aspectos, y se halla que la temperatura de color de los LEDs blancos disminuye de forma notable al aumentar el ángulo de observación, siendo este cambio más acusado en LEDs de elevada direccionalidad, es decir, si su patrón de emisión espacial es más estrecho. Sin embargo, se observa que la emisión de los LEDs de color es casi invariable con el ángulo. Por otro lado, se pone de manifiesto que el cambio en la emisión espectral de los LEDs blancos con el tiempo, y por tanto su temperatura de color, es menos importante que la variabilidad observada con el ángulo de observación.