什么是反射率校准？

太阳辐射发出的广谱能量（光波）会被地球表面的物体反射。MAPIR的遥感光电成像相机能够捕捉这些反射光，其感应范围覆盖相机传感器敏感的所有波长。

我们目前销售的相机传感器均采用硅基材料，其有效感应范围覆盖可见光至近红外光谱（约400-1100纳米）。下图清晰展示了太阳辐射能量分布、硅基图像传感器感光特性与人眼视觉敏感度之间的对应关系。

通过在相机镜头前加装仅允许特定窄波段光线通过的带通滤光片，我们可选择性获取目标物体在该特定波段的反射强度数据。基于不同物质在各波段的反射特性差异，既能实现特定物质的识别，又能监测已知物质随时间发生的变化。

下图展示我们广受欢迎的三通道RGN滤光片工作原理：该滤光片仅允许红色+绿色+近红外三种波段光线穿透，同时有效阻挡蓝、橙、黄及红边等其他波段的光线透过。

在三个独立的图像通道中，每个像素的亮度值对应捕获的光线强度——高数值的白色像素表示强光信号，低数值的黑色像素表示弱光信号。对于RGN滤光片而言：第一通道记录红光反射，第二通道记录绿光反射，第三通道记录近红外光反射。因此，第一通道中的白色像素即代表该区域具有极高的红光反射特性。

下方所示为RGN相机采集的三个未校准图像通道（从左至右：红、绿、近红外波段原始数据）：

这是经过反射率校准后的同组RGN图像（红、绿、近红外通道）：

若未经过校准，像素值并不代表百分比反射率。因此我们需要通过拍摄已知反射率的标准材料（即反射率校准标靶），建立像素值与反射率之间的对应关系。这正是我们反射率校准标靶的核心用途。

通过拍摄反射率校准标靶并计算4个标定区域像素值的平均值，我们即可建立反射率校准公式。这些校准公式能将图像中的每个像素值转换为百分比反射率数据。

需要特别说明的是，校准公式具有特定性：其与相机传感器型号、安装的滤光片、参考标靶的实测反射率均严格对应。同时，公式还受当前相机曝光参数制约——若曝光值改变或环境光照变化，则需基于新参数重新计算校准公式。

由于校准过程采用已知反射率的参考标靶，经校准的数据可与不同光照条件下采集的校准数据进行比对。这意味着一旦完成校准，即使是在不同时段、全球不同地点采集的多组独立数据集，也具备可比性。若未经校准，由于缺乏已知反射率基准，图像数据则无法进行有效比对。

总结而言，反射率是指物体反射特定光谱的能力。要精确量化反射率，必须使用已知反射特性的参考标靶作为基准参照。