Optical coherence tomography (OCT)

在我有限知識架構中，DHM已是神妙等極。但接下來的OCT，應該就是三界之外的神領域了吧。

OCT是Optical coherence tomography的縮寫，原理是Michelson Interferometer。操作上，是利用近紅外光可穿透人體細胞的特性，以近紅外光為光源，照射身體組織，因為生物組織不同深度層面對入射弱相干光反射不同，掃描後就能得到生物組織二維或三維結構圖(連結)。較容易想像的範例是超音波掃描，差別是超音波的波長較長，影像粗糙，光波因為波長短，能夠達到更精細的畫面。

因為不具侵入性，又達到細胞等級精密度，非常適合表面(皮下一公分內)組織的分析。

視網模

皮膚組織對比

較複雜的是血管造影，從影片(連結)可以看到這是一連串作業。首先心導管將裝置送到正確位置，藉由充氣製作出能讓後續掃描進行的工作區間，然後探頭以螺旋形式掃描整條血管，並即時由後端電腦重建血管3D模型。

-------理論與元件--------

如前述，OCT為一種光學干涉成像技術，與麥克森干涉儀(Michelson Interferometer)類似，組成同樣都是一個光源、一個參考光路、一個量測光路及感測器。光線射出後，被2×2光纖耦合器均分為兩路，一路是經透鏡準直並從平面反射鏡返回的參考光，另一路是經透鏡聚焦到被測樣品的採樣光束。兩者之間的光程差在光源相干長度之內時則發生干涉，探測器輸出信號反映介質的後向散射強度。由反射鏡返回的參考光與被測樣品的後向散射光在探測器上匯合，當兩者之間的光程差在光源相干長度之內時則發生干涉，探測器輸出信號反映介質的後向散射強度。介紹連結

光源特性上，因為利用了干涉現象。如果光源的同調長度愈長，代表干涉時兩道光束的光程差可以相差很大也會有干涉現象，反之如果光源的同調長度很短的話，那只有在兩道光束幾乎沒光程差的情況下才會形成干涉。而OCT是要觀測非常短距離的干涉，所以要盡量避免光程差很大還會造成干涉的現象，所以必須使用低同調，才會有好的空間解析能力。

而光源的同調長度和光源的頻寬成反比，所以頻寬越寬的光源其同調長度越短。這裡所謂的頻寬Δλ(spectral width)是指光束所含蓋電磁波的頻譜。

對於窄帶光源，如圖a所示，由於其相干長度很長，在相當大的光程差範圍內都能輸出干涉條紋變化。這樣的干涉條紋對比度與兩臂的光程差變化幾乎無關，無法確定零級條紋的位置，則無法找到等光程點，失去了精確定位的功能。而對於寬帶光源而言，如圖b所示，只有當兩臂的光程差在這個很短的相干長度之內時，探測器才能檢測到干涉條紋的對比度變化。而且，在對比度最大的地方對應着等光程點，隨着光程差的增加，對比度迅速銳減，因此具有很好的層析定位精度。於是可移動參考臂的反射掃描鏡，來尋找變化後的平衡點，通過測量反射掃描鏡的變化前後的位移即可測得相應的光纖傳感器長度的變化。

SLD資料(連結)。

另外在波長部分，考慮人體吸收比率最低的波段，700~1500是最適合的波段。

分光機制

原本以為會類似光學實驗室的支架和反射鏡。

連結位置

觀察商品化成品，似乎以下圖小型棒狀線路為多。

2×2光纖耦合器  連結位置

-------OCT分類 依參考光路區分--------

參考光路的設計方式，決定了OCT的基本設計差異，早期OCT多為時域OCT(Time Domain OCT，TD-OCT)。後期則是開發出頻域OCT(Fourier Domain OCT， FD-OCT)。

時域 OCT 採集的是隨參考臂光程變化的強度信號，它的每一個縱向掃描時間都等於參考臂光程變化一個周期的時間。

時域OCT的特點是，藉由參考臂移動反射鏡位置，對樣本的連續掃描時，可以量測到一連串的干涉波包，這些波包代表樣本在不同深度的介面之背向散射光的干涉結果，根據和相應的干涉信號強度即町獲得樣品不同深度(z方向)的測量數據，可以得到待測樣本斷層結構的厚度資訊。

由於光源為低相干寬帶光源，故其相干長度極短。而只有當參考臂和測量臂光程差在光源的一個相干長度之內時，背向散射光和參考光才會產生干涉，且當光程差接近零時才具有最大相干強度。因此，隨着參考鏡的軸向移動，可選擇樣品中與之光程相等的層來進行成像，而其他層的信息將被濾掉，從而實現了層析成像。

一個簡單組織的一次縱向掃描的結果。此樣品組織由兩層構成，折射率分別為n1和n2，與空氣的折射率 n 不同。樣品臂中，在兩種不同折射率介質的交界面處會發生反射。當參考臂的反射鏡掃描時，探測器的輸出端可以看到兩個干涉信號。其中第一個干涉信號對應着空氣與組織層1的交界面，第二個干涉信號對應着組織層1與組織層2的交界面。在載波頻率處解調，就可以得到原始的干涉信號的光強。通過沿樣品表面 X 方向和 Y 方向移動樣品臂可以獲得樣品的三維圖像。

時域機器架構圖

時域的延伸應用是FULL FIELD，主要差別是時域一次只看一個點，FF OCT一次會拍攝整個區域的照片，由數位相機拍攝回傳影像。

頻域 OCT 的參考臂無需掃描，它一次性地採集某一橫向位置的深度方向的干涉光譜信號，也就是頻域信號。深度方向的時域信號就編碼在這個光譜里。每一個縱向掃描實際就對應一個干涉光譜，對光譜做傅里葉變換即可恢復出時域信號。頻域 OCT 省去了傳統時域 OCT 當中深度掃描的時間，極大提高了成像採集速度。頻域 OCT 在近年來漸漸取代了時域 OCT，其重要原因在於其無需在參考臂中進行光程掃描，直接一次性獲取縱向掃描。如此，頻域OCT 系統的成像速度將得到極大提高。

頻域OCT又可區分為兩類。獲得干涉光譜目前主要有兩種方法。第一種是基於光譜儀，稱之為光譜頻域 OCT(SD-OCT)。機器架構如下。

SD OCT

SD OCT

分光部分包括光柵欄將光譜隔開(不知道是用點還是線，反射回的點光源如何分光呢)，再投射到line camera，進行光譜分析。光柵欄，可能來源 (連結) (連結) (連結)。

單點光譜分析 連結

另一種是基於掃頻光源，稱之為掃頻 OCT(SS-OCT)。SD-OCT是在最後階段，將光線通過光柵分光，分析不同波長的強弱，減少移動參考臂的動作，SS-OCT不然，它是在前端就產生不同波長雷射光，最後直接將光訊號轉變成電訊號，同樣不需要移動參考臂，也少了光柵的動作，優點是處理速度快，要考慮的是掃頻雷射價格非常高的問題。

SS OCT

頻域OCT的掃描方式
採樣光束在x-y平面內的掃描，一次處理一個點，逐步移動掃瞄點的位置，全部組合成一個完整的圖，可獲得樣品的三維結構信息。

類似MEMS的微機電 可控制鏡面角度 售價驚人

MICROVISION類似物品 連結

-------成品--------

OCT廠商至少四五十家，下面是比較特別。
非臨床，提供各式零件可自組，THORLABS，連結。還有這裡。網路論文詳細介紹其如何製作低成本OCT(連結)，零件甚至還提到液態鏡片??
非臨床，提供服務形式，LUMEDICA，連結
臨床，台灣公司，連結
臨床，工研院皮膚掃描，連結，連結

Digital Holographic Microscopy (DHM)

以往只要談到影像處理，必定要經過鏡頭取像，這觀念已經根深蒂固，沒有光學鏡頭要怎麼成像呢，只覺得震驚與不可思議，所以初次聽到DHM(Digital Holographic Microscopy)概念時，直覺是騙人的玩意。

但在接觸微流體(連結)的過程中，類似系統需要有效的對通道中細小物體的進行計數和觀察(連結 連結)。光學顯微鏡的確可以清楚辨識物體，但受限於視野大小，僅能觀察小範圍內畫面，若是通道較寬或觀察面積大，就要尋求另外方案，無鏡頭拍攝lensless概念應運而生。

DHM直接讓光線穿越觀測物體，讓投影光線直接照射在感光元件上，與光學顯微鏡不同，DHM是記錄物體的全息資訊，電腦僅是重建相位和振幅(光強)訊息，所以原始畫面多半模糊不清(下圖)，只要經過提取，就能還原出清晰的原始畫面(下下圖)。 連結

詳細資料如論文(連結  連結  連結 連結 中文博碩士 )，詳細說明如何以低成本重建實驗。

一、光源
論文的光源是穿透力較強的紫光LED，波長470nm。架構上，平行光最佳，實際上使用的是點光源，也能避免繞射。

點光源可由PINHOLE產生，是光電實驗不可或缺的工具。台灣廠商沒人理我，掏寶5µm°單價450/台幣，價格實惠 (連結  連結)。

二、觀測物
除了真正微流體物品，可以觀測普通顯微切片，或是標準玻璃測試片。

三、感光元件
實驗時，可以手邊就有的OV7670為主，移除透鏡模組直接拍攝。另外，目前感光元件上，配合BAYER PATTERN，都鋪有一層color filter。既然DHM是同波長光源(藍)，目前架構無形中浪費四分之三感光面積，若能移除(連結)或取得無filter應會有更好表現。


四、影像分析
DHM的原理是光的全像計算，某種程度來說，電腦僅是扮演光學顯微鏡的成像透鏡。但因為僅要分辨出物體的平面輪廓，只要刻意拉近物體和觀測面的距離，就能大幅減少散射帶來的影響。

DHM同樣也有參考光

兩種計算程式，都包含GPU模式。

第一是C版本，CWO++，連結。結論軟體說明，Diffraction calculations, such as the angular spectrum method and Fresnel diffractions, are used for calculating scalar light propagation. The calculations are used in wide-ranging optics fields: for example, Computer Generated Holograms （CGHs）, digital holography, diffractive optical elements, microscopy, image encryption and decryption, three-dimensional analysis for optical devices and so on.

第二是JAVA版本稱JDiffraction，連結。wave propagation library Includes angular spectrum, Fresnel-Fourier and Fresnel-Bluestein methods.

五、其他考慮項目。
如前面三個元件彼此距離如何分配。以及實際微流體應用時，因為影像是由平面投影而來，同一物體在通道的高點和低點，投影結果就有很大不同。

LENSLESS

上述DHM強調近距離影像的重現，若考慮更大範圍的全像資訊，可以參考2012年左右論文(連結)，文章介紹(連結) Losing the Lens   連結

2017年DiffuserCam專案(連結 藉RASPIBERRY PI蒐集影像資訊，再經由PC處理，近距離可拍攝出立體照片，遠距離也有清楚平面畫面)。連結  連結  連結 連結

computational-imaging   opticalCNN  連結

近距離的物體，會有立體效果

另外分支為PinHole方式，擴大PinHole成為MASK，如flatcam、flatscope(連結、連結  連結)，最近更看利用機器學習專案，Towards Photorealistic Reconstruction of Highly Multiplexed Lensless Images (連結)。交大光電所 107 林冠宇 無透鏡。 連結

flatnet 連結 連結

COMHTVM/lensless  連結  python學生作業，Optimizing phase mask for a lensless imaging system

CSIPlab/flatcamRBG-D 連結  matlab : code and data for paper Joint Image and Depth Estimation with Mask-Based Lensless Cameras

CSIPlab/Programmable3Dcam   連結  matlab  Repository for "A Simple Framework for 3D Lensless Imaging with Programmable Masks," ICCV 2021  連結 

PhlatCam: Designed Phase-Mask Based Thin Lensless ...連結

文章  Learned reconstructions for practical mask-based lensless imaging

文章  Lensless cameras using a mask based on almost perfect sequence through deep learning

由於自身知識不足，即使閱讀了技術文件( 如无透镜片上显微成像技术院理论尧发展与应用 連結)，编码摄像(連結)，也是懵懵懂懂，但能因此拓展自己光學相關知識的邊界，就覺得開心。

無鏡頭光學部分lensless：(包含許多數學和物理的原理。連結  連結。)以往是因為天文望遠鏡的資訊不能通過玻片而設計，屬於小分支，從應用上來看，擺脫長久以往，只能透過透鏡或是針孔才能成像的觀念，最有可能的亮點是可以替換掉鏡片，但鏡片越來越小狀況下，這個應用應該沒什麼噱頭。

近距離時三維空間偵測似乎較有可能使用到。這部分有一些PAPER。

從lensless到掃瞄出整個3D，可以參考openwater.cc。但要變成產品需要深厚理論基礎。還得解決超音波問題，就算做出來了，還要解決醫療認證問題，還有銷售管道等等。這些按超音波區別在哪呢？

lensless 連結 連結

Generalizing Learning-Based Lensless Image Reconstruction to Mask Pattern Changes

E Bezzam, M Vetterli

Computational Optical Sensing and Imaging, CF1A. 3

Hardware-in-the-loop training for lensless imaging with a programmable mask

E Bezzam, M Vetterli

Computational Optical Imaging and Artificial Intelligence in Biomedical …

Digicam: Single-shot lensless sensing with a low-cost programmable mask

E Bezzam, M Vetterli, M Simeoni

Flat Optics: Components to Systems, JTu4A. 45

自我實現的途徑

如果能做出真正屬於自己的事情，就定義為自我實現。從現在狀況來說，是沒有的。若真義挑選，最有可能就是lensless。這會是，只有因為我而出現的事物。至於說內容，不太可能是學理突破，頂多是製造和推廣。

lensless成像的部分，好像是自己刻意在避免這個項目，很奇特，深怕自己了解太多一樣，近鄉情卻，好像我以為會成功。不要這樣想，就當作根本不會成功就可以了。重點是這個很有趣，好像看到神奇的光，已經有人把它變成套件的模式。連結

陽明山東西小縱走

陽明山東西縱走

陽明山東西大縱走是一條位於陽明山國家公園的長程縱走路線，一般是指在12小時內完成10個連綿不絕山頭，其中包括台北市最高峰七星山，以及每到寒流來襲就有人衝雪景的大屯山，沿途安全設施完善，景色也無以復加。是個既能兼顧自然體驗，又能磨練體能、挑戰自己的超級健腳路線。

年輕時，不懂事，衝過一兩次，只記得從天黑走到天黑，累到不要不要的。如今已過不惑之年，不想(也不能)追求挑戰啦。單純就是上山享受崇山峻嶺、茂林修竹和芬多精，滿足運動健身的想望罷了。而且，公園內交通方便，沿途撤退點又多，真有需要隨時能搭車下山，適合各年齡層人來親近造訪。

遠眺七星山

若由新竹出發，建議五點前上國道一號，由圓山23A交流道下交流道，經大直到故宮博物院，路邊停車後(一日五十元)，搭乘首班市民小巴1號(連結 假日 0610 0630 1010 1310 1540 1730)上山，特別注意務必要在六點二十分前到達公車站，否則就得改成故宮一日遊。

公車在山路上蜿蜒二十分鐘到達風櫃嘴站，下車後向右上走，約一公里大彎道處，取左側捷徑步道進入密林間，很快的就會抵達登山口（標高595M）。此處屬於頂山和五指山間的鞍部，也是區域內最高點，視野寬闊，設有解說牌和公共廁所。

今天天氣晴朗，東北方可遠眺基隆嶼和岸邊船隻，西南方部分延著下行群山可見市區樓宇。朝日陽光下，前方是一片低矮林木，冬季的東北季風與夏天的西南季風在這進出。強風吹拂下，植物都呈現低矮樣貌，與先前茂密的闊葉林密徑相比，猶如兩個不同世界。

由此至擎天崗全程6.6公里，步道均鋪石階與石板，又稱坪頂古圳親山步道。延著平緩路面不久就到達第一座山頭「頂山」，心想，這麼快就完成十分之一啦，東西縱綜走也只是塊小蛋糕罷了，完全就是不知道後面辛苦，傻B一個啊。稍微休息，下山頭進入山腰谷地，此處遍植人工柳杉林，涼風吹來，備感舒暢。

人造柳杉林

再抵達第二高點「石梯嶺」（標高863M），附近都是開闊的草原景致，遠眺高樓林立的台北市，兩相襯托下眼前草原更顯得翠綠和一望無際。

既然有大片草原，自然就會聯想到牛，尤其去年底陽明山國家公園內有牛隻撞傷人致死的案例，使得「擎天崗」（標高760M）草原和竹篙山道路至今都還在封閉狀態。所以，當走著走著，前方突然見到這龐然大物檔道時，真是驚慌的不知如何是好。

這隻野生水牛目測少說有400公斤吧，近看壓力好大

被迫捨棄竹篙山，改由繞道金包里大道回到擎天崗遊客中心，進入冷水坑區域，沿途有柳杉林、石坂路和小股清流激湍。

冷水坑公園

冷水坑菁山吊橋

接著就是魔王等級的七星山了，七星山（標高1120M）與一般中級山不同，步道兩旁多半是熔岩和碎屑岩層層堆疊的岩石，攀爬過程雖然辛苦，但視野絕佳。

接近東峰頂

從東峰眺望七星山主峰

眼前的景物隨著汗水登高而逐漸縮小，更遠方的世界卻漸次展開，直到峰頂，極目逞懷，興奮之情實在無以復加。

背影與七星山合影

下山途中，經過硫磺谷和噴氣孔等地形同時體驗到刺鼻辛味，也不免讓我想起正在讀的裨海遊記，郁永河初到此的情景。

硫磺坑

延途走著走著，不知不覺遠離了百拉卡公路，就這麼走入竹子湖區，新闢建的步道非常恬靜，頗有日本鄉村氣息，回程途中買些海芋搭乘1717公車回到士林。

竹子湖區 海芋盛開

一把五十元，YA

第二階段由新北投捷運站附近開始，搭公車小8，35分鐘後抵達竹子湖活動中心。由附近水尾步道(距離站牌三十公尺)，接回百拉卡，左轉即是大屯山登山口。

水尾步道

由此爬升高度約三百公尺，過程中，原本巨大的七星山以及小觀音山群峰逐漸渺小，天地逐漸開闊。這個對面的小觀音山群峰，已經被我列入下次翹班旅程。

兩旁矮竹林不時出現竹雞、野花、蝴蝶，吸引人目光。另外，只要鑽出右側矮竹林，就能接到柏油路，由此通往山頂民航局，是單車登頂、冬天賞雪的熱門路線。

站在大屯山（標高1092M）頂，可眺望周遭南峰、西峰、向天、面天四個馬鞍形山坳，以及圍繞中央低窪濕地(大屯坪)。這裡也是全台境內唯一的活火山，最近的一次噴發是在 6,000～5,000 年前。火山圓滑優美錐狀造型，很容易讓人引起非常特別的印象。

大屯南峰、西峰、向天、面天

離開平緩的主峰後，南峰和西峰就比較辛苦了，山坳處闊葉林內地面潮濕，爛泥不良於行，沿途也有許多拉繩直上直下路段。若是家庭旅遊，可以掠過不取，直接由大屯坪接二子坪下山。我們最後也沒上面天和向天山，直接水平單點來回向天池，向天池是個漏斗形噴火口地形，雨季積水成池得名。再由清天宮結束行程。

向天池瑪莉跳

更新：陽明山步道圖，供日後參考。除幾次縱走外，有機會再把天元宮上面天山及其他步道整裡出來。

方案三開兩台車。一台留在士林，另外一台開到風櫃嘴。可以很早就起登。回程

• 最晚搭車時間是士林五點半()。
• 把車開上去，把車開下來。
• 皓光自己跑上去，才十公里上升550公尺啦。
• 車子放在那邊，等我再下一周由西向東走回來。

單車漫遊：一日北高

一日北高，是指以單車，在二十四小時內，從北部八里騎到高雄市區的行徑。雖然名稱響亮，但路途實在遙遠，早期僅是少數瘋狂車友們自我訓練項目。但當柯P在2016年以台北市長身分完成這段歷程後，突然聲名大噪，加上後續不少大型活動加持，幾年來，累計騎乘人數持續增加。漸漸地，瘋狂的"一日北高"反而華麗轉身，成為單車騎士重要里程碑。盛名之所及，連我這種假日休閒騎大叔，都想跟風參上一腳，也才有今天這段經歷。

林口大林電廠前

自己約兩年前開始這念頭，記得當時先嘗試由新竹東區騎到高雄岡山(紀錄連結)，單日約三百公里，過程順利且有趣，並且強烈認為北高也只是探囊取物，僅是塊小蛋糕。但這個小高潮後，就是兩年混沌日子，去年秋天再度挑戰一日竹高，卻到嘉義就鳴金收兵，平時也少練車，慢慢的也就忘卻一日北高這事。

很喜歡這張，還沒來的及處理

直到最近身體上、生活上和工作上猛的冒出好多煩惱事，處理的情形也是離離落落。身上的負能量都滿到流出來。自覺該是藉著一日北高刷存在感了。

桃園工業區

就這樣，某個東北季風稍強晚上，倉促中將車子和裝備打包，就在無可無不可的心態下，開啟我單車一日北高之旅。

新竹豎琴橋

出發點為新北八里，時間選擇上，一般是早上五點出發，但考量更早出發能避免抵達台南高雄時，疲憊不堪但還要趕夜路的窘境。而且記得兩年前一日竹高時，到台南高雄時天已大黑，對那的印象就只有車燈前方三公尺的空間，非常可惜。若今天能早點出發，說不定可在日落前抵達南台灣，欣賞當地風景。

月夜巡行

凌晨的八里蕭瑟一片，諾大的台北港外圍，只有冷風和慘白燈光照耀。拍完紀念照後匆匆啟程，接下來就是單純的按表操課。這裡的課表是指導航軟體，一般人對西濱的印象是從北到南筆直無叉路，實際上，至少有七八個地點禁止單車通行，若沒有人帶路，僅靠著自己亂鑽，雖然有趣，結果就是嚴重耽誤行程，去年在彰化就因為繞去彰濱探險，半途迷路，白白耗費許多氣力。拜科技之賜，現今只要下載(連結)並遵循導航指示，絕不會迷路，若能遵循其休息計畫，稍有長途騎乘經驗者，都可完騎。差別僅是時間快慢而已。

大安媽祖園區

這幾年大型活動，預設是18或19小時內完成活動，若平時有專注練習迴轉速度甚至可以14小時完成。當然，我也清楚明瞭若依照計畫，專心一致騎行的效率最高，但大叔是休閒取向，沿途總是東張西望，遇見新鮮事就駐足欣賞。例如第一次北部夜騎經驗，以及沿途農漁業和工業景誌及好玩事物，族繁不及備載。

台中港貨櫃區

秉持著大節不逾矩，小節出入可也，不便離主線道，遇景點走走停停的狀況下，最後仍以20小時到達高雄。雖然慢，但如此高強度活動，還能保持此柔軟之心，自己都有些阿Q式感動。

養鴨人家

除正常活動，還要記錄兩個危險狀況。第一，暗夜狗群。尤其是桃園大園和新竹紅樹林附近，兩度被狗群騷擾。黑夜中，當車燈照見前方群聚黑影，心就涼了一半，再看見反射出的狗眼亮點時，也只能硬著頭皮加速衝過。每次都是一陣狂亂，好像就快被咬到的驚恐，讓我腎上腺素飆升，但又只能加速逃離現場。每每此時都在幻想著是否能變出個大錘子或空氣槍，把他們砸的稀爛。

第二，缺乏睡眠。前天晚上沒睡，再加上今日大量體力勞動，幾次騎到睡著，這狀況在剛補充完飲食，血糖逐漸上升時特別明顯。不自主湧來的睡意，越來越狹小的視野，逐漸空白的思路，幾乎昏睡過去。若還有下次活動，前晚必定要補充睡眠，且最好能結伴同行。

夜晚終於抵達高雄車站，立刻依計畫拆車、打包，搭車回新竹。一路上想像著抵達終點時會有的悸動，真正騎完365公里後，反而是心如止水、波瀾不興。沿途的風景、導航計畫、完成時間，都變的透明而缺乏意義。當初驅動這次騎行的原因，是覺得日子困頓，事情做不好，累積好些負面情緒，那些也因為疲憊，不知躲在哪個陰影角落蜷伏休息了。

一日北高真的瘋狂，但也因此，切實的讓我體會了，以自己雙腳，將個人生命時間軸線，緊壓刻印進這片土地的經歷。

高雄蓮池潭

PS，筆記迴轉紀錄器資訊，當作未來晉升一日雙塔參考工具。

DIY：光譜儀

自從牛頓發現光通過三稜鏡後的波長性後，光譜儀就成為光學重要儀器。光譜儀應用眾多，包括測量溶液、螢光、激發狀態波長。

商業儀器，量測可見光產品約一至兩萬台幣，台灣販售(連結)，或是問問這邊(連結)。不可見光的價格就飆升至一二十萬(連結)，詳細的功能可以參考(連結)。折衷方案是購買光譜儀核心零件，如C12880MA連結，價格約一萬多元，再自行組裝範例。

DIY分光器

DIY案例，以台灣Maker社團所出最為經典，光線通過前方狹縫後，直接到達底度以45擺放的小CD片，只要將機器對著光線，就能在小視窗中看到彩色光譜。狹縫越小，解析度越好，但是入射光量就變少，兩者要平衡拿捏。

sciimage的光譜儀

太陽光

分光的原理是CD片的反射繞射，原因是CD片資料刻痕寬度和光波長相似，能達到類似效果。但若是要求精準，可以使用600線的光柵片(購買連結，約台幣300元)，或是1200線的光柵片(購買連結，約台幣1500元)。

分光後的光線，可以直接投射在感光元件上，例如TCD1304DG或TCD1304(連結)，這是種線性感應器，就可以透過距離直接計算出光譜數值。

下面3組光譜儀，左邊的是分光光度計模組、超微量分光光度計模組，右邊則是幾年前和女兒報名sciimage時手工製作。

參考資料(連結) 、簡單論文(介紹)、台灣類似專案SciImage，在阿簡的範例 簡介中有更多製作的細節。

光譜分析軟體

步驟一，以相機APP，取得整個反射光譜圖，擷取彩色部分當作之後計算區域。實驗發現，拍攝到的照片常常會有過曝問題，如下圖。這是因為許多波長都同時到達最大值，辨識度很低，需要藉由控制相機的ISO、曝光時間、對焦距離加以改善。

T5燈管

步驟二，在彩色區域中，選取中間一個帶狀區間。

步驟三，對這區域中每一列取各個點的亮度(灰階)最大值(或是累計值)，平均化就就是這列波長的數值(灰階公式)，C#語法，JAVA語法連結。以前我都以為波長是由顏色轉換而來。

Color pixel = image.GetPixel(i, j);
float br = pixel.GetBrightness();
if (br > maxBrightness)
  maxBrightness = br;

步驟四，利用CHART軟體將數值顯示在螢幕上，chart1。(應用APP)。

步驟五，取出的數值都是相對pixel，無法決定波長決對值，需要兩個標準數值來校正測量結果。校正時，需要用到特殊功能是，從一個區域中，尋找出PEAK，學理上名詞為Harmonic Product Spectrum( 資料處理、做法、說明 )。取得校正值後，就可以將每個點的波長值反推回來。

步驟六，顯示在螢幕上時，則有另外公式可以將波長轉換為RGB數值，程式。

整體資料來源連結1，連結2。