感度曲線の読み方 


   感度曲線の読み方
 昨日の第3の疑問点、(データの圧縮と伸張)については、グラフの元になった、センサー感度図が、対数表示で、圧縮されたデータ表示だったことが原因と思われます。
 これまでは(均一で連続的なデータ変化)と思っていたので、このデータ値の変化は、予想外のことです。

 (光のレベルは圧縮表示型)
 光の波長やレベルなど、広範な数値扱いになる場合など、(対数圧縮)型の数値扱いが多く見られます。
 人の視覚が扱う、明暗(光の強度)の範囲は非常に広く、昼間の太陽光から、星明りまで(約26Lv←3千万倍)にも及びます。
 色の明暗範囲は狭いのですが(明暗レベルと合るため)圧縮型のレベル扱い)をした、と思われます。
 ← (錐体センサーの形は(漏斗型)なので、計測レベルは(自動的に圧縮型の上昇)をする)のです。

 (感度出力と入力感度レベル)
 色彩関係では、正しい感度の扱いが知られていないようです。 (比視感度は(感度出力の比較)で、正しい感度の表示ではありません)。  ←(カセットラジオの音の大きさを競うのは(出力比較)です。
 本当の感度は、通信機器などが、どれだけ小さい信号を聞き取れるのか?を比較するものです。 ←(だから、最低信号レベルが低いほど「感度が高い」のです。

 (入力感度レベルと感度出力)
 (第1図)は、ある入力センサーの感度レベルの図です。 下に凸型の (実線)は感度曲線で、各波長での信号の限界の感度レベルを示しています。  次に具体的な、例で見てみましょう。、
 *、(中央付近の波長では、1ボルト以下ではノイズ等で信号は聞き取れないが、1ボルト超えたら聞こえるのです。
 *、右側へ3つ目の波長なら、2.5ボルト以上の入力が必要です。
 *、感度出力の値は(入力レベル)から(最小感度入力レベル)を差し引いたもの、と考えるのです。

 (感度出力)
 今このセンサーに、入力4ボルトでの平坦な波長分布の信号が来たとすると、ノイズを超える部分が信号として聞こえるので、・・ 下図のような、最大3ボルトの出力が得られます。
 ここで、下図の感度出力の形は、上の入力感度の斜線部分の上下を反転させた(ひっくり返した)形になっている、ことに注目して下さい。
 ∴ 筆者の「センサー感度図」は、このことを基本に(他の情報を入れて)調整したものです

 (圧縮型の感度図)
 いま、センサー感度が、第2図のような(圧縮型)だったとします。
 *、3ボルトの信号出力を得るための入力は、(最も感度の高い中央付近)では(1ボルトのノイズを超えて)4ボルト程度の入力が必要になります。
 *、3つ隣の波長なら、(3ボルト以下は有効感度でなく)さらに3ボルト上の6ボルトの入力が必要です。 (グラフは(上の方が寸詰まりで)小さく圧縮て表示されます)

 (通常の感度図)
 (第3図)は、一般的に利用されている感度図です。
 *、いま、3ボルトの平坦な入力 (緑線、1から2)があるとすると、出力は緑線と曲線に囲まれた(ピークが2ボルトの蒲鉾型)になります。
 *、色温度の低い(右上がりの赤線、3から4)光なら (右上がりの半円形)で、中央より(右側の感度上昇部分の出力が大きくなり、逆に左側の出力は小さくなる)ので、ト-タルの出力レベルは上がります。
 ← このとき、右側のレベル上昇は, (圧縮された領域)なので)変化が大きいが、左のレベル下降部分での変動は。見た目より小さくなります。。