Referenz für Farbsensor [geschlossen]

Ich versuche, ein Kolorimeter mit einem TCS3200-Sensor und einer weißen LED-Lichtquelle herzustellen.

Nach Wochen der Forschung und des Verständnisses, wie verschiedene Weißlichtquellen funktionieren und welche Algorithmen an der Kalibrierung des Sensors im CIE1931-Raum beteiligt sind.

Jetzt stehe ich vor dem Problem, eine Referenz zum Erhalten einer Kalibrierungskurve zu erhalten.

Wenn ich beispielsweise R-Werte zuordnen möchte, brauche ich auch eine Referenz, für die ich R-Werte kenne.

Ich hatte ursprünglich vor, RAL-Karten zu verwenden, um meinen Sensor zu kalibrieren, aber die RGB-Werte werden nicht auf ihrer offiziellen Website geteilt, und andere Websites liefern sRGB-Werte und nicht die tatsächlichen RGB-Werte.

Ich habe sogar daran gedacht, verschiedene Rottöne auf Papier zu drucken, aber ich glaube, dass es dabei viele unbekannte Faktoren geben wird (Druckerkalibrierung, von der Software verwendeter RGB-Raum usw.).

Gibt es also eine Standardquelle mit bekannter Farbe, mit der ich meinen Sensor kalibrieren kann?

Bearbeiten: Meine Anwendung besteht eher darin, die Änderung des Farbtons zu erfassen, als die tatsächliche Farbe des Motivs zu ermitteln, und deshalb habe ich mir überlegt, ob ich damit davonkommen kann, sie anhand eines Standardfarbmusters bekannter RGB-Werte zu kalibrieren.

Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da es sich nicht um eine EE-Frage handelt.
Ich verstehe Ihren Standpunkt, aber können Sie mich auf eine richtige Plattform verweisen, auf der ich dasselbe fragen kann? @Andyaka
@Mayank: Du solltest deutlich machen, was du eigentlich erreichen willst. Was meinst du mit "Farbwechsel"? Es ist überhaupt nicht klar, was Sie damit meinen. Bitte stellen Sie sicher (oder bemühen Sie sich zumindest darum), die richtigen Begriffe zu verwenden.
Es gibt keine Übersetzung zwischen subtraktiv (RAL, NCS, Pantone) und additiv (RGB). Für eine bestimmte Lichtquelle, Lichtstärke und Gammakurve können Sie eine Annäherung vornehmen. Es ist, als würde man die Motorleistung eines Autos mit der Höchstgeschwindigkeit für die gesamte Fahrzeugflotte auf unseren Straßen vergleichen. Sie sind verwandt, aber es gibt keine einfache Formel oder lineare Beziehung.
@Mayank Nein, tut mir leid, es gibt keine Gegenleistung, ich kann Sie nicht darauf hinweisen, wo Sie fragen können.
Ich möchte die Farbänderung messen (die bei weißem Papier beginnt und dann je nach Glukosegehalt in der auf Papier getropften Flüssigkeit immer roter wird; im Grunde ein Glukometer). Es gibt also nur eine Änderung in einer Farbe, die in meinem Fall Rot ist. Ich möchte POC ausführen. Ich verwende rote LED in einer geschlossenen Umgebung, um das Papier zu beleuchten. Ich bin mehr daran interessiert zu wissen, was die geringste Änderung der Sättigung ist, die ich feststellen kann.
Dies liegt in der Nähe eines Gebiets, auf das ich mich spezialisiert habe (Pyrometrie [Optik und Physik] und menschliche Farbwahrnehmung [weitaus komplexeres Thema, das jedoch eine ähnliche Physik und Optik als Erdung erfordert.]). Ich habe jetzt zwei Hauptfragen: (1) Wenn Sie bauen zwei dieser Instrumente, erwarten Sie die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zwischen zwei verschiedenen Geräten? (2) Stellen Sie sich ernsthaft vor, dass eine rote LED eine "Standard-Kerzenquelle" abgeben kann? Und eine Anmerkung: Sie planen die Verwendung von RAL-Farbkarten, die für Probleme der menschlichen Farbwahrnehmung entwickelt wurden, für ein nicht menschliches Problem (Glukosegehalt).
(1) Ja, ich erwarte Reproduzierbarkeit. (2) Mir fiel nichts anderes als eine monochromatische Quelle ein, die kompakt und wirtschaftlich ist. Und ich habe auch einige Nachforschungen zu handelsüblichen Blutzuckermessgeräten und LED-Quellen angestellt, sodass ich mir keinen Grund vorstellen konnte, warum es nicht für mich sein sollte. In Bezug auf RAL wurde mir klar, dass dies ein falscher Ansatz ist, da RAL-Farbfelder aus Farbpigmenten bestehen, die möglicherweise nicht die Farbe haben, die das menschliche Auge wahrnimmt.
@jonk Ich verstehe die Skepsis gegenüber LED, aber es gibt eine Reihe von Sensoren auf dem Markt, die tatsächlich auch LED-Treiber integrieren (damit LED als Lichtquelle verwendet werden kann). Ich verstehe, dass LED keine ideale Lichtquelle ist, aber ich glaube Es ist eine technische Entscheidung, was für uns am besten funktionieren kann.
@Mayank Reproduzierbarkeit bringt hier einige erhebliche Belastungen mit sich. LEDs sind NICHT annähernd monochromatisch – aber das wissen Sie. Außerdem habe ich daran gearbeitet, LEDs als Standardkerzen zu verwenden. Ich musste sie aufheizen und bei einer konstanten Temperatur halten. Aber erst nach einer 48-stündigen Einbrennzeit, die etwa 99,4 % davon gefunden und eliminiert hat. Nur wenige beruhigen sich genug, um sich zu lohnen. Die meisten flattern nur herum. Und das bei 0,1 % Präzisionsstromquellen. Die Leute scheinen sich fälschlicherweise vorzustellen, dass die LED konstant emittiert, wenn der Strom gut gesteuert wird. Nö! "Nicht ideal" ist eine Untertreibung.
@Mayank Es gibt eine Reihe anderer Probleme, die mir in den Sinn kommen, aber dies würde hier zu einer langen Diskussion führen, die von einem aktiven Moderator hier gleich vertieft werden würde. Es genügt, dass ich glaube, dass es hier keine so einfache Antwort gibt, wie Sie sich vorstellen. Ich denke, ich würde mich freuen, von Ihnen etwas über Ihre Situation und Ihre Ziele zu erfahren und vielleicht ein bisschen helfen zu können – es klingt nach Spaß – aber das ist nicht der Rahmen.
@jonk danke für all deine Beiträge. Sicher, es klingt nach Spaß, und wahrscheinlich kann ich eine Menge von Ihnen lernen. Wahrscheinlich verlange ich zu viel, aber können Sie einen Chat mit mir beginnen (da ich nicht den Ruf habe) oder eine andere Umgebung, in der ich mich mit Ihnen in Verbindung setzen kann.
@Mayank Meine E-Mail-Adresse befindet sich unten auf dieser Seite, zum Beispiel: infinitefactors.org/jonk/patch.html

Antworten (3)

Sie benötigen eine Lichtquelle mit einem Spektrum bekannter Leistungs-/Farbverteilung (dh Frequenz- oder Wellenlängenverteilung).

(Soweit ich Ihr Problem verstehe, brauchen Sie keine absoluten Intensitäten (z. B. Watt / Steradiant), sondern nur relative Intensitäten in Bezug auf die Farbe).

Mir fallen zwei relativ einfache Quellen ein:

  • Schwarzkörperstrahlung (z. B. einer Glühlampe), deren spektrale Verteilung durch ein physikalisches Gesetz, das Plancksche Gesetz, direkt bekannt ist (Sie müssen die Temperatur des Glühfadens kennen)
  • Sonnenlicht (nach Durchgang durch die Atmosphäre bis zB zum Meeresspiegel), dessen Spektralverteilung empirisch bekannt (gut gemessen) ist und Sie eine hohe Chance haben, veröffentlichte Spektralverteilungsdaten zu finden.
Das klingt zu viel Arbeit für das Projekt, das ich suche. Ich versuche, die Änderung der Farbintensität zu messen, daher glaube ich, dass ich ohne die oben erwähnte Komplexität davonkommen könnte.
@Mayank: Du solltest deutlich machen, was du eigentlich erreichen willst. Was meinst du mit "Farbintensität"? Meinst du Sättigung ("Buntheit"). Bitte stellen Sie sicher (oder bemühen Sie sich zumindest darum), die richtigen Begriffe zu verwenden.
Entschuldigung für die Verwirrung, auch ich kämpfe mit vielen Namen und versuche, einen Sinn daraus zu machen. Und ja ich meine Sättigung.

Um es kurz zu machen: Für die Kalibrierung haben Sie Recht, Sie benötigen bekannte Größen. Bei Kolorimetern ist dies etwas mit bekannter Farbe, das mit Licht einer bekannten Farbtemperatur (und normalerweise auch einer bekannten Intensität) beleuchtet wird. Das ist ein ziemlich teurer Testaufbau, den Sie anstreben, wenn Sie ihn selbst bauen müssen (diese Lampen sind nicht billig).

Warum kaufen Sie nicht einfach ein ausreichend kalibriertes Kolorimeter oder ein Kolorimeter-Kalibrierungs-Toolkit und kalibrieren Ihr Gerät gegen die Messwerte / bekannten Werte des kommerziellen? Scheint sowohl der billigste als auch der einfachste Ansatz zu sein.

Tatsächlich besteht meine Anwendung eher darin, die Änderung des Farbtons zu erfassen, als die tatsächliche Farbe des Motivs zu ermitteln, und das ist der Grund, warum ich überlegt habe, ob ich damit davonkommen kann, es gegen ein Standardfarbmuster mit bekannten RGB-Werten zu kalibrieren. Der Kauf eines Kolorimeter-Kalibrierungs-Toolkits scheint angesichts der Kosten und der Komplexität eine ideale Option zu sein. Wenn es jedoch eine Alternative gibt, wenden Sie sich bitte an dieselbe.

Wenn Sie nur an übereinstimmenden Farben interessiert sind, müssen Sie nicht kalibrieren. Ein stabiles Kolorimeter wird Farbunterschiede finden, die an sich ungenau sein könnten, aber Farbunterschiede zeigen. Ihre Referenz sollte die Probe sein, die Sie abgleichen möchten. Das einzige Problem ist, dass Sie nicht mit zwei verschiedenen Kolorimetern übereinstimmen können.

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