Anda pernah mengukur nilai spektral suatu objek? Dengan apa? Spektrofotometer?

Saya ingin memastikan anda sebelumnya apakah anda mengetahui apa itu spektral? Dan apa itu spektro? Dan apa perbedaan di antara keduanya?

Spektral adalah suatu nilai dari suatu interaksi gelombang elektromagnetik dengan suatu objek. Dimana suatu objek akan memiliki karakteristik spektral masing-masing yang dipengaruhi oleh, warna, kekasaran objek dan intensitas gelombang elektromagnetik yang mengenainya.

Sedangkan Spektro, atau biasa kita kenal Spektrometer/Spektrofotometer/Spektroradiometer merupakan suatu alat untuk mengukur nilai Spektral. Dari kesemua yang saya sebutkan barusan memiliki fungsi masing-masing.

Sekarang saya akan membahas mengenai spektroradiometer. Spektroradiometer adalah suatu alat yang di desain untuk mengukur distribusi power spektral dari suatu sumber per satuan luas dan per satuan power (watt) dengan panjang gelombang sebagai fungsi dari satuan tersebut.

Mungkin masih agak susah, tapi apakah anda mengetahui mengenai panjang gelombang?

Yak secara sederhana, Spektroradiometer adalah alat yang mengukur spektral per panjang gelombang. Dalam hal ini panjang gelombang sinar tampak sekitar 400-700 nm.

Beberapa waktu yang lalu saat saya melakukan penelitian untuk tesis saya, saya memiliki kesempatan untuk menggunakan hyperspectral spectroradiometer. Milik LAPAN, TriOS-Ramses. TriOS-Ramses merupakan salah satu-satu spectroradiometer dengan kemampuan submersible (bisa di rendam dalam air, approx depth = 30 meters). TriOS-Ramses dikembangkan oleh perusahaan TriOS GmbH dari Jerman (www.trios.de) . Perangkat tersebut memiliki rentang panjang gelombang dari 320nm – 950 nm dengan spectral sampling (lebar kanal) 3,3 nm. Bayangkan dari rentang tersebut dengan lebar kanal 3,3 nm, berapakah jumlah kanal TriOS Ramses? Sekitar 190 kanal.

Perangkat TriOS-Ramses cocok untuk digunakan untuk penelitian remote sensing kelautan berbasis optik. Seperti untuk pengukuran Water-Leaving Remote Sensing Reflectance (Rrs), below-water remote sensing reflectances (rrs), downwelling irradiance dan koefisien diffuse atenuasi (Kd). Penelitian saya membahas mengenai pengukuran koefisien diffuse atenuasi (Kd). Dan saya memiliki tugas untuk mengukur downwelling irradiance pada setiap kolom perairan untuk mengetahui seberapa besar jumlah cahaya yang tersisa saat menembus kolom perairan.

radiances-acc-vis
TriOS-Ramses ARC-VIS (Irradiance sensor)

 

downwelling-irradiances-arc-vis
TriOS-Ramses ACC-VIS (Radiance sensor)

Oke, saya tidak ingin banyak membahas mengenai teori, saya ingin bercerita betapa menakjubkannya perangkat ini. Dengan perangkat ini kita bisa melakukan penelitian mengenai bio-optik dan radiative transfer. Sebenarnya di Indonesia ini belum banyak penelitian mengenai bio-optik. Setahu saya di Indonesia hanya beberapa lembaga yang memiliki perangkat spectroradimeter, akan tetapi tidak seperti TriOS-Ramses. Model yang umum digunakan beberapa lembaga riset di Indonesia seperti Ocean Optic USB4000. Kelebihan TriOS-Ramses dibandingkan model-model lainnya adalah,

  1. sensor submersible (bisa direndam)
  2. Kabel optik panjang
  3. memiliki 3 sensor (radiance A, radiance B, dan irradiance)

Sewaktu dilapangan saya mencoba mengoperasikan perangkat tersebut dengan bantuan laptop sebagai controller -nya. Dalam paket TriOS-Ramses terdiri dari 3 sensor, alat controller dan frame.

Umumnya dalam penelitian remote sensing di luar negeri, alat ini digunakan untuk mengukur remote sensing reflectance pada air laut. Dengan menggunakan data Ocean Color, hasil pengukuran di lapangan dengan TriOS-Ramses digunakan sebagai validasi dari model yang sudah ada.

(left) System of two radiance and one irradiance sensor installed on steel frame. (right) As installed at prow of ship with irradiance sensor mounted separately to reduce optical interference from mast.
(left) System of two radiance and one irradiance sensor installed on steel frame.
(right) As installed at prow of ship with irradiance sensor mounted separately to reduce
optical interference from mast.

Berdasarkan informasi, perangkat ini di Indonesia hanya di miliki oleh LAPAN di Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh, Pekayon, Jakarta Timur. Saya merasa beruntung bisa ikut menggunakan alat ini untuk penelitian saya.

Penelitian yang di publish dengan menggunakan TriOS-Ramses di Indonesia yang cukup populer adalah milik Pak Syarif Budhiman, beliau merupakan peneliti di LAPAN Pusfatja dengan bidang ocean optics. Publikasi beliau yang menggunakan TriOS-Ramses adalah sebagai berikut:

  1. PERBANDINGAN KARAKTERISTIK SPEKTRAL (SPECTRAL SIGNATURE) PARAMETER KUALITAS PERAIRAN PADA KANAL LANDSAT ETM+ DAN ENVISAT MERIS (COMPARISON OF WATER CONSTITUENTS SPECTRAL SIGNATURE ON LANDSAT ETM+ AND ENVISAT MERIS BAND)
  2. Deriving optical properties of Mahakam Delta coastal waters, Indonesia using in situ measurements and ocean color model inversion

Mungkin itu saja, yang bisa share mengenai perangkat hyperspectral spectroradiometer TriOS-Ramses. Saya berharap di lain kesempatan bisa menggunakan alat tersebut untuk penelitian saya selanjutnya. Amiinn.