Was ist das SPE-Dateiformat?
Eine .spe-Datei ist eine wissenschaftliche Bildgebungs- und Spektroskopie-Datendatei, die von CCD-Detektorsystemen von Princeton Instruments (ehemals Roper Scientific, heute Teledyne Princeton Instruments) erstellt wurde. Es ist das native Ausgabeformat der Erfassungssoftware WinSpec32 und WinView32 sowie der neueren Plattform LightField.
Die Datei beginnt mit einem festen binären Header von 4100 Byte, der etwa 100 Erfassungsparameter enthält: CCD-Chiptemperatur, Belichtungszeit, Anzahl der Akkumulationen, Spektrometergitter, Mittelwellenlänge und polynomielle Wellenlängen-Kalibrierungskoeffizienten. Unmittelbar nach dem Header befindet sich das Rohpixel-Array, das bei Standard-CCD-Auslesung als vorzeichenlose 16-Bit-Ganzzahlen pro Pixel gespeichert wird.
SPE 3.0, das um 2012 mit LightField eingeführt wurde, behält denselben 4100-Byte-Header zur Abwärtskompatibilität bei, fügt jedoch nach dem letzten Frame einen XML-Metadaten-Footer an. Der Byte-Offset des Footers ist an der Header-Position 1992 gespeichert und enthält erweiterte Kalibrierungs-, Hardwarekonfigurations- und Region-of-Interest-Daten.
Das Format ist weit verbreitet in der Raman-Spektroskopie, Photolumineszenz, Fluoreszenz und astronomischen CCD-Photometrie. Multi-Frame-Kinetikserien werden als zusammenhängende Frames nach einem einzigen Header gespeichert. Die Python-Bibliotheken spe2py und imageio lesen sowohl v2.x- als auch v3.0-Dateien; FITS und TIFF sind gängige Exportziele beim Austausch von Daten außerhalb des Ökosystems von Princeton Instruments.
Sicherheit
RISIKO: LOWBinäre wissenschaftliche Datendatei ohne Skripting oder ausführbare Inhalte. Sicher zu öffnen. Große Multi-Frame-Dateien können erheblichen Arbeitsspeicher verbrauchen.
Formatdetails
kurz gefasstProgramme zum Öffnen von SPE-Dateien
Windows3 apps
WinSpec32 / WinView32
Kostenpflichtig File → Open → .spe-Datei auswählen. Native WinSpec/WinView-Anwendung.
ImageJ / FIJI (with Bio-Formats)
Open Source ImageJ/FIJI öffnen → Plugins → Bio-Formats Importer → .spe-Datei auswählen. Kostenloser wissenschaftlicher Bildbetrachter. 
macOS1 app
ImageJ / FIJI (with Bio-Formats)
Open Source ImageJ/FIJI öffnen → Plugins → Bio-Formats Importer → .spe-Datei auswählen. Kostenloser wissenschaftlicher Bildbetrachter. 
Linux1 app
ImageJ / FIJI (with Bio-Formats)
Open Source ImageJ/FIJI öffnen → Plugins → Bio-Formats Importer → .spe-Datei auswählen. Kostenloser wissenschaftlicher Bildbetrachter. Technische Details
technische Spezifikation| Header-Größe | Fest 4100 Bytes (binär); identisches Layout über alle Formatversionen hinweg zur Abwärtskompatibilität |
| Pixel-Datentyp | Vorzeichenlose 16-Bit-Ganzzahlen (Standard-CCD-Auslesung); 32-Bit-Float wird in SPE 3.0 unterstützt |
| Byte-Reihenfolge | Little-endian |
| SPE 3.0 Erweiterung | XML-Metadaten-Footer nach den Pixeldaten angehängt; Byte-Offset des Footers an Header-Position 1992 gespeichert |
| Versionsidentifizierung | Formatversion als IEEE 754 Float bei Header-Offset 108 gespeichert (v2.x); v3.0 wird über das Footer-Offset-Feld erkannt |
| Wellenlängen-Kalibrierung | Polynomielle Koeffizienten im Header für nm-pro-Pixel-Wellenlängenzuordnung gespeichert |
| Erfassungsmetadaten | CCD-Temperatur, Belichtungszeit, Akkumulationen, Gitter-ID, Mittelwellenlänge - alles im Header |
| Multi-Frame-Unterstützung | Kinetikserien werden als zusammenhängende Frames unmittelbar nach dem einzelnen 4100-Byte-Header gespeichert |
| CCD-Dimensionen | Breite und Höhe im Header gespeichert; typische wissenschaftliche Arrays von 256×1024 bis 2048×2048 px |
| Software-Abstammung | WinSpec / WinView (Roper Scientific) → SPE v2.x; LightField (Princeton Instruments) → SPE v3.0 |
| Anwendungsbereiche | Raman-Spektroskopie, Fluoreszenz, Photolumineszenz, astronomische CCD-Bildgebung |
| Python-Unterstützung | `spe2py`- und `imageio`-Bibliotheken; ImageJ/FIJI über Bio-Formats-Plugin |
| Typische Dateigröße | 100 KB bis mehrere GB, skalierend mit der Frame-Anzahl und den Pixel-Array-Dimensionen |
| Veröffentlicht | circa 1990s (WinSpec era, Roper Scientific / Princeton Instruments) |
| Neueste Version | SPE 3.0 (introduced with LightField software, circa 2012) |
| Spezifikation | raw.githubusercontent.com |
SPE-Konvertierungen
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