multispektral

Engl. multispectral, franz. multibande; Attribut von Sensoren, die Bilder oder Messdaten in mehreren Spektralbereichen gleichzeitig aufnehmen. Hat ein Sensor drei spektrale Kanäle im Bereich von rot, grün und blau, ergibt sich ein Bild mit natürlichem Farbeindruck. Überdecken die spektralen Kanäle auch Bereiche ausserhalb der Empfindlichkeit des menschlichen Auges (z.B. im Infrarot) ergeben sich sogenannte Falschfarbenbilder.

Technische Multispektralinstrumente weisen üblicherweise eine höhere spektrale Auflösung auf als das menschliche Auge, auch bei einer gewöhnlichen Digitalkamera handelt es sich bereits um ein Multispektralinstrument. Wie das menschliche Auge können die Sensoren in einer Digitalkamera zwischen blauem, grünem und rotem Licht (RGB) differenzieren und somit den Seheindruck des Auges wiedergeben. Für die Erdbeobachtung werden hingegen deutlich komplexere Multispektralinstrumente mit bis zu etwa fünfzehn Farbkanälen verwendet. Mit diesen können in der Regel unterschiedliche Wellenlängenbereiche des sichtbaren Lichts (VIS) und der Infrarotstrahlung (IR) erfasst werden.

Die Daten der einzelnen Kanäle werden zunächst getrennt auf farbunempfindliche Sensoren aufgenommen und können als Graustufenbilder dargestellt und ausgewertet werden. Darüber hinaus können spektral unterschiedliche Aufnahmen derselben Fläche miteinander überlagert werden und unter Verwendung mathematischer Algorithmen auch zu farbigen Bildern kombiniert werden. Die Darstellbarkeit der aufgenommenen Informationen wird dabei wiederum von der Funktionsweise des menschlichen Sehsinns bestimmt.

Wurden Aufnahmen in für den Menschen nicht sichtbaren Wellenlängenbereichen gemacht, muss den erfassten Daten für die bildliche Darstellung ein für den menschlichen Sehsinn wahrnehmbarer Spektralbereich und damit eine bestimmte Farbe zugewiesen werden. Welcher Wellenlängenbereich in welcher Farbe dargestellt wird, ist dabei freigestellt, in der Praxis haben sich aber bestimmte gängige Darstellungsweisen etabliert. So werden von Menschen erbaute Strukturen in den meisten Fällen in ihrem natürlichen Farbbereich aufgenommen und dargestellt, während für die gezielte Analyse von Böden, Vegetation und Gewässern häufig Aufnahmen in für das menschliche Auge unsichtbaren Spektralbereichen und eine Darstellung in Falschfarben gewählt werden.

Beispiele für multispektrale Sensoren im optischen Spektralbereich sind TM oder AVHRR.

Weitere Informationen:

• Imaging Multi-Spectral Radiometers (vis/IR) (The Earth Observation Handbook Rio+20)