Vamos tentar expor as diferenças entre 2 tipos de imagem muito diferentes das fotografias que estamos habituados a ver diariamente em jornais, revistas ou com os nossos próprios olhos:

Imagens multiespetrais e imagens hiperespetrais

Em primeiro lugar, vamos analisar separadamente as palavras imagem e espetro:

  • Imagem: Reprodução da figura de um objeto pela combinação dos raios de luz que provêm dele.
  • Espetro: Distribuição da intensidade de uma radiação em função de uma magnitude característica, como o comprimento de onda, a energia, a frequência ou a massa.

Portanto, uma imagem espetral é aquela que reproduz a figura de um objeto em função do comprimento de onda que o objeto em questão esteja a refletir (ou a emitir); ou dito de outro modo, é um conjunto de imagens do mesmo objeto representadas cada uma delas com diferentes comprimentos de onda.

As diferenças entre uma imagem multiespectral e uma imagem hiperespectral são múltiplas, mas a principal é o número de bandas espetrais. A imagem seguinte ilustra perfeitamente essa diferença:

Las diferencias entre una imagen multiespectral y una imagen hiperespectral son múltiples, pero la principal es el número de bandas espectrales


Podemos dizer que as imagens multiespetrais são formadas por relativamente poucas bandas (normalmente entre 3 e 20) e são bandas não necessariamente contíguas umas às outras, enquanto as imagens hiperespetrais são normalmente formadas por um maior número de bandas e estas são sempre contíguas.

Com uma imagem multiespectral podemos obter os valores de intensidade nos comprimentos de onda discretos nos quais o sistema capte radiação, enquanto com uma imagem hiperespectral o que obtemos é o espetro contínuo ou assinatura espetral do objeto de análise.

As seguintes imagens foram captadas com uma câmara multiespectral com filtros espetrais em 436, 532, 540, 594 e 605 nm ± 20 nm (representação em falsa cor), figura 2. Se normalizarmos a intensidade e representarmos os valores do mesmo píxel nas 5 imagens num gráfico, o resultado seria o da Figura 3.

Las siguientes imágenes fueron captadas con una cámara multiespectral con filtros espectrales en 436, 532, 540, 594 y 605nm ± 20nm (representación en falso color), figura 2.
Si normalizamos la intensidad y representamos los valores del mismo píxel en las 5 imágenes en un gráfico, el resultado sería el de la Figura 3.
Vamos a ver una imagen hiperespectral (representación en falso) con el correspondiente espectro continuo en un píxel de la imagen:

 

 

Vamos ver uma imagem hiperespectral (representação em falso) com o correspondente espetro contínuo num píxel da imagem:

O modo como se capturam as imagens multiespetrais e as imagens hiperespetrais também difere enormemente.
Enquanto as câmaras multiespetrais são do tipo frame e captam imagens com 2 dimensões espaciais (X, Y), os sistemas de imagem hiperespectral tipo pushbroom geram “imagens” com 1 dimensão espacial e uma dimensão espe-
tral (X, Z), que corresponderia à face lateral esquerda do cubo mostrado na figura 4.

O processo para obter um cubo hiperespectral implica realizar um varrimento da cena para gerar a segunda dimensão espacial e esse varrimento pode ser realizado de 2 maneiras: deslocando o objeto ou deslocando a câmara hiperespectral sobre a cena ou sobre o objeto de estudo.

Quanto ao uso de um ou outro tipo de imagens, podemos dizer que as imagens hiperespetrais oferecem muito mais informação quantitativa e são utilizadas como ferramentas de diferenciação e classificação espetral, enquanto as imagens multiespetrais contêm menos informação mas são muito úteis quando conhecemos os comprimentos de onda
que diferenciam um ou outro material.

As tecnologias multiespectral e hiperespectral são semelhantes e têm utilizações distintas, mas podem e devem ser consideradas como tecnologias complementares.