In commercio sono disponibili diversi tipi di pannelli di riferimento. I più utilizzati sono i pannelli di solfato di bario e quelli di politetrafluoroetilene (PTFE), commercialmente noti come Spectralon . L’ISDGM possiede due standard di quest’ultimo tipo (standard primari) prodotti dalla Labsphere e calibrati al NIST. Il certificato di calibrazione riporta la riflettanza spettrale emisferico-direzionale osservata a 8 gradi dalla normale alla superficie.
Per le misure in situ si è però ricorsi all’utilizzo di pannelli in cartoncino ruvido prodotti dalla Kodak (standard secondari) e generalmente utilizzati come riferimento per applicazioni di tipo fotografico e fotometrico. Non essendo calibrati, hanno il vantaggio di presentare costi significativamente più bassi. Le caratteristiche spettrali e di risposta angolare dei pannelli Kodak, sono state determinate in laboratorio tramite confronto con gli standard primari.
La determinazione delle caratteristiche ottiche del pannello necessita in particolare di conoscere:
Tali grandezze sono state determinate inizialmente per il pannello di riferimento primario di cui era nota la riflettanza emisferico-direzionale (Spectralon) e successivamente per il pannello di riferimento secondario (pannello Kodak).
L’ISDGM dispone di una camera, allestita con soffitto e pareti annerite, nella quale è installato un banco ottico per eseguire misure di radianza riflessa dalle superfici da investigare. Il dispositivo è illustrato schematicamente in Fig 5. Come sorgente luminosa è stata utilizzata una lampada standard di irradianza al quarzo e tungsteno da 1000 W alimentata da una corrente di 8.2 Ampere (Oriel Instruments).
Fig. 5 SCHEMATIZZAZIONE DEL BANCO OTTICO
Per la determinazione delle proprietà non lambertiane dei pannelli, sono state fatte delle misure di radianza (con lo stesso spettroradiometro utilizzato per le misure in situ) a diversi angoli di riflessione (0°, 8°, 20°) e per ogni angolo sono stati fatti due insiemi di misure da tre procedendo prima dall’angolo minore a quello maggiore e dopo nell’ordine inverso.
Quindi la funzione k(q ) è stata ottenuta mediante interpolazione con un polinomio di secondo grado. Per ottenere il valore R(0°,0°) è stata eseguita una seconda serie di misure mantenendo il braccio girevole ad un angolo prefissato (ad es. 45°) e variando la distanza tra lo spettroradiometro e il pannello ((Alberotanza et al., 1997; Alberotanza et al., 2001). Tale procedura è stata eseguita sia per il pannello grigio Spectralon che per il pannello grigio Kodak.
La calibrazione al banco ottico ha prodotto i seguenti risultati riassunti nei seguenti file:
I dati sono di tipo angolare e assoluto. Quelli angolari
contengono il K coeff. mentre quelli assoluti contengono la riflettanza assoluta
(R0) riflett. emisf. direzion. a 0°
I dati angolari sono scritti in colonne :
1° colonna: lungh. d'onda
2-3-4° : 3 coeffic. dell'interpolazione polinomioale che serve x calcolare la
curva di K in funzione dell'angolo
5°: K calcolato a 0° (serve solo x fare il resto dei conti)
6°: K calcolato a 8° (serve solo x fare il resto dei conti)
7°: K calcolato a 20° (serve solo x fare il resto dei conti)
8°: rad. misurata a 20°
9°: rad. misurata a 30°
10°: K integrato (Kh)
11°: valore c2 (chi quadro) dell'interpolazione
I dati assoluti sono scritti in 4 colonne :
1° colonna: lungh. d'onda
2°: rifelttanza emisferico direzionale
a 0°
3°: errore sul calcolo della riflett.
4°: errore %
i calcoli sono stati fatti da 350 a 1050 nm
Per lunghezze d'onda <400 e > 750 nm c'è errore
calcolato motlo alto (20-30%) probabilmente per colpa dello strumento