Меню

Приложение для измерения температуры света



Приложение для измерения температуры света

Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

Работая со светом невозможно развиваться без ежедневного изучения тенденций и новинок рынка. Одним из последних наших открытий стало приложение, благодаря которому с помощь обычного смартфона можно замерять количество света в помещении. Безусловно, с профессиональной точки зрения мы не могли остаться равнодушными к такому вызову. Немецкий Институт Прикладной Светотехники (DIAL GmbH) опубликовали статью, в которой рассматривался именно интересовавший нас вопрос: может ли смартфон стать достойной заменой люксметру?

Люксметр против смартфона: может ли специальное приложение стать альтернативой измерительному прибору?

Если такая замена действительно себя оправдывает, то это стало бы не то чтоб революцией, но, как минимум, очень выгодным предложением. Посудите сами, люксметр — удовольствие недешевое. А вот смартфон есть практически у каждого. И специальные приложения либо бесплатные, или стоят дешево. Поскольку наша компания профессионально работает со светом, идея замера фотометрических параметров с помощью телефона нас умиляет. Но, справедливости и любопытства ради, мы решили провести эксперимент. Цель исследования: сравнение результатов работы соответствующих приложений с показателями нашего штатного люксметра.

Тестируемое оборудование

В нашем эксперименте принимали участие iphone разных серий, а также телефоны Sony, Samsung и Nokiа:

Производитель Операционная система
iPhone5 iOS
iPhone 5S iOS
iPhone 6 iOS
Sony Xperia Z1 Android
Sony Xperia Z2 Android
Samsung Galaxy S5 Android
Nokia Lumia 925 Windows Phone

Программное обеспечение

Мы выбрали следующие приложения (большинство из них бесплатны), и установили их на каждой из систем:

Название Производитель Операционная система Возможность калибровки Цена
Galactica Luxmeter Flint Soft Ltd. iOS нет
LightMeter by whitegoods Whitegoods iOS есть
LuxMeterPro Advanced AM PowerSoftware iOS есть 7,99€
Luxmeter KHTSXR Android есть
Light Meter Pro Mannoun.Net Android есть
Lux Light Meter Geogreenapps Android есть
Sensor List Ryder Donahue Windows Phone есть

Для справки

Контрольное измерение произведено с помощью откалиброванного люксметра PRC Krochmann (Model 106e, специальная модель, класс А).

Используемые источники света

Для теста мы выбрали три различных источника света:

  • галогенная лампа низкого напряжения;
  • компактная люминесцентная лампа (цветовая температура 2700 K);
  • LED (цветовая температура 3000 K).

Чтоб упростить наши исследования, мы решили оставить один источник света — LED.

Условия тестирования

Испытание проходило в помещении без источников дневного или искусственного освещения. На горизонтальной поверхности мы разместили источники света. На них поочередно устанавливалась освещенность 100 лк, 500 лк и 1000 лк. Фотометрическая головка нашего люксметра была расположена перпендикулярно оси светильника. Затем, точно так же, мы размещали смартфоны с установленными приложениями. Фронтальная камера и датчик яркости находились там же, где до этого располагался фотометр.

Такое расположение подходило всем приложениям кроме платного «Luxmeter Pro Advanced», так как оно для измерения освещённости использует свет, отраженный от поверхности. В этом приложении также доступны настройки типов источника света, расстояния до него и т.д.

Некоторые приложения позволяли произвести калибровку, и, если была такая возможность, мы проводили ее в соответствии с инструкциями производителя, а именно на 100 лк.

Результаты

Во время нашего теста мы выяснили, что хотя в некоторых приложениях можно было произвести калибровку до определенного значения, определить его точно было достаточно сложно. Таким образом, или шаг был большим, либо значение в 100 лк вообще не устанавливалось (например, максимальное значение, которое удалось установить на iPhone 5 с LightMeter by whitegoods — 34 лк). Часто отклонения от контрольных значений оказывались весьма высокими (до 113% у Samsung Galaxy S5 с приложением «Lux Light Meter» от Geogreenapps). При использовании эталонна 500 лк дисплей смартфона показывал 1,063 лк. Самое низкое отклонение в 3% было на iPhone 5 с «LightMeter by whitegoods». При 500 лк этот смартфон показывал 484 лк. В то же время, мы не можем утверждать, что именно эта комбинация всегда будет приводить к наименьшим возможным отклонениям. В случае использования значения 100 лк и этого же приложения, отклонение достигало 89%, а устройство показывало 11 лк.

Также мы заметили, что отображаемые значения на устройствах от Sony, Samsung и Nokia были значительно выше эталонных, в то время, как на iPhone существенно ниже. Среднее отклонение во всех приложениях на Android-смартфонах и на телефонах с Windows Phone были приблизительно на 60% выше контрольных. Расхождение значений измеренных различными iPhone было на 60% ниже опорных.

Мы также заметили, что различные приложения, установленные на смартфонах от Samsung и Sony, показывали близкие значения. Скорее всего, в этих устройствах для измерения освещенности используется датчик яркости, а не камера.

В некоторых моделях Samsung можно переключиться в режим инженерного меню с помощью комбинации *#0*#. Выбрав пункт «Датчик света», вы можете узнать предполагаемую освещенность без установки приложения. Так что в этом случае специальная программа может и не понадобиться. Тем не менее, показатели на этих устройствах также отклонились от эталонного значения в рамках 37%-113%.

Будут ли совпадать результаты на аналогичных смартфонах с одинаковыми приложениями?

Чтобы проверить это, мы использовали 4 идентичных iPhone 5 с установленными на них приложениями «Galactica Luxmeter» и «LightMeter by whitegoods». К сожалению, нас ждало разочарование. Все четыре смартфона показали совершенно разные показатели.

Мы считаем, что причиной таких колебаний является отличие комплектующих в телефонах. Такие отклонения пользователь не замечает при повседневном использовании, но при непосредственном тестировании они заметны.

Всегда ли есть процентное отклонение от эталонного значения?

Если вы всегда используете смартфон с одним и тем же приложением, вы можете предположить, что можно достаточно точно производить замеры, зная процентное отклонение от эталонного значения. Но всегда ли этот процент одинаковый?

Для того, чтобы проверить это, мы провели измерения освещённости на 10 лк, 100 лк, 1000 лк и 10000 лк с помощью iPhone 5 размещенным на оптической скамье в черной комнате. Увеличение яркости можно очень точно задавать путем регулировки расстояния между источником света и приемником.

В качестве источника излучения снова использовался светодиодный светильник с цветовой температурой 3000 K. В этом тесте мы рассмотрели показатели двух различных приложений. Оказалось, значения разных программ отклоняются друг от друга, в некоторых случаях до 358% (12 лк до 55 лк при эталоне 100 лк). Если рассмотреть процент отклонений от эталонных значений, то никакой закономерности мы не увидим.

При использовании приложения «Galactica Luxmeter» значения были выше контрольных на 180% при 10 лк и на 50% ниже эталонных значений при 10 000 лк. «LightMeter by whitegoods» было откалиброванным на 10 лк. При опорных 100 лк отклонение составило 88% в меньшую сторону, а при 10 000 лк — 59%. Значения всех остальных приложений были так же существенно ниже контрольных, а сам процент отклонений все время менялся.

К тому же, мы обнаружили, что измерения, проведенные с помощью передней и задней камеры показывают различные значения. К тому же, некоторые приложения никогда не показывают 0 лк, даже если на камеру свет не попадает и она закрыта «заглушкой».

Заключение

Результаты доказывают, что серьезные измерения освещенности возможны только с помощью профессионального оборудования. Оно оснащено откалиброванным датчиком, гарантирующим, что оценка освещенности будет проведена в соответствии с чувствительностью человеческого глаза при дневном свете. Кроме того, приборы позволяют измерить количество света в зависимости от угла падения луча. Смартфоны не могут сделать ни того, ни другого, в противном случае они не смогут выполнять свои функции как телефон.

Разработчики приложений не утверждают, что смартфоны могут заменить профессиональные приборы. Утверждение, что некоторые приборы позволяют провести калибровку звучит эффектно, но, к сожалению, технически почти невозможно установить нужное значение. Даже при использовании одного и того же приложения на идентичных смартфонах результаты оценки отличаются.

Поэтому, к сожалению, приложения на самом деле не слишком помогают, даже в том, чтобы получить общее представление об освещенности. Более того, результат может оказаться кардинально противоположным и ввести пользователя в заблуждение.

Поэтому, если вам действительно понадобится измерить освещенность, воспользуйтесь люксметром, а телефон оставьте для звонков любимым.

Источник

Оценка цветовой температуры с помощью RAW конвертора

Как без прибора измерить цветовую температуру осветителя.

С понятием цветовой температуры источника света начинаешь сталкиваться когда пытаешься сфотографировать любимую игрушку в свете настольной лампы. Почему-то она становится желтой, а не белой, а дорогая теща под светом люминесцентной лампы становится страшным, зеленым привидением. Это объясняется тем, что каждая лампа не может иметь такой же широкий спектр излучения как солнце и поэтому может светиться в узком диапазоне видимого света, характерного для данного типа излучения. Предметы, освещенные таким источником приобретают дополнительный оттенок, зависящий от типа свечения лампы. В тоже время соотношения цветов остаются нормальными независимо от вида освещения красный-красным, зеленый-зеленым. Для человеческих глаз это незаметно из-за того, что мозг «знает» что белый цвет бумаги должен быть белым независимо от цвета лампы освещения и корректирует цветовые соотношения предметов относительно белого цвета.

Для сравнения светящихся объектов в физике введено понятие цветовой температуры. Численно она равна температуре «черного тела» нагретого до такой температуры, когда цвет излучения «черного тела» и цвет источника света одинаковы. Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина с помощью колориметров или спектрометров. Эти приборы дорогие и поэтому недоступны для рядового фотолюбителя или фотографа.

Для упрощения жизни фотолюбителей в современных фотоаппаратах есть возможность предварительно настроить программу работы фотоаппарата с большинством наиболее часто встречающихся источников света, для которых известна цветовая температура:

Дневной свет 5200 ºК

Тень 7000 ºК

Облачно 6000 ºК

Лампа накаливания 3200 ºК

Флуоресцентная лампа 4000 ºК

Фотовспышка 5500 ÷6500 ºК.

Для остальных случаев существует ручные или автоматические режимы. В старших моделях цифровых зеркальных фотоаппаратов имеется возможность устанавливать произвольную цветовую температуру источника света. Это называется установка баланса белого.

Необходимость точно определять цветовую температуру для передачи цвета объектов возникает при съемке предметов искусства и интерьеров. Для их эффектного освещения используются источники света с разной цветовой температурой поэтому стандартные программы предварительной установки цветовой температуры в фотоаппарате становятся неэффективны.

В таких случаях неплохо иметь возможность измерить цветовую температуру светильника путем тестовой съемки.

Как известно из физики, для получения белого цвета в пространстве RGB нужно смешать свет из трех основных цветов: красного, зеленого, синего. При фотосъемке, в цифровом зеркальном фотоаппарате, происходит запоминание трех отдельных изображений, полученных при экспозиции фотографической матрицы через красный, зеленый и синий светофильтры. Все данные об изображении с матрицы без предварительной обработки фиксируются в виде специального файла в RAW формате.

Для получения полноцветного изображения, производится программное сложение всех трех изображений в одно. Программа обработки анализирует изображения по каждому из трех цветовых каналов и строит для каждого канала диаграмму распределения интенсивности света в диапазоне, который может воспроизвести фотоаппарат. Эти диаграммы называются гистограммами. Все гистограммы изображаются на одном рисунке одновременно.

По этим гистограммам можно увидеть распределение интенсивности света в пределах динамического диапазона яркостей фотоаппарата, а также распределение яркостей в каждом из цветных каналов.

Как известно в цветовом пространстве RGB белый цвет можно получить путем смешения основных цветов :красного R, зеленого G, и синего B.

Способ оценки цветовой температуры заключается в следующем. Сначала нужно сфотографировать белый фон освещая его источником света с искомой цветовой температурой после чего загрузить снимок в RAW конвертор.

Все известные мне RAW конверторы имеют возможность устанавливать динамический диапазон снимка путем предварительной установки цветовой температуры с помощью регулировки соответствующего ползунка. Двигая этот ползунок можно добиться с его помощью того, чтобы все цветные гистограммы слились в одну. Цифровое значение температуры, установленное на регуляторе, будет искомой цветовой температурой. Поскольку программа конвертора не является измерительной, точность определения цветовой температуры не может быть абсолютной, но для оценки и сравнения значения цветовой температуры разных осветителей, этого будет достаточно.

Окно конвертора RAW фирмы CANON

Пример определения цветовой температуры программой DPP фирмы CANON.

Пример определения температуры программой Camera RAW

Пример определения температуры программой Lightroom.

Из всех приведенных программ наиболее удобна программа Lightroom, так как наличие у нее двух ползунков «Температура» и «Оттенок» позволяет точнее определить значение цветовой температуры.

Вывод: С помощью этой методики можно не только оценить цветовую температуру имеющихся в домашней студии источников света, влияние разных модификаторов света, но и проделать то же самое на выезде, если захватить с собой кусок белого или серого материала и сфотографировать его в свете неизвестного источника. Таким образом можно составить таблицу цветовых температур различных источников света конкретно под ваш фотоаппарат и использовать ее в случаях, когда нельзя ее измерить.

Наложение цветов в пространстве RGB

В следующих статьях попробуем измерить и сравнить цветовые температуры разных источников света.

Если Вам пригодилась информация, приведенная здесь, нажмите кнопку социальных сетей , поделитесь с другими, а если она еще и понравилась, подпишитесь на обновления — дальше будет интереснее .

Источник

Цветовая Температура — скачать Цветовая Температура на андроид

Цветовая Температура — скачать Цветовая Температура на андроид (4 Приложение )

Скачать Цена: Бесплатно

Afterlight

Накладывай на свои фотографии профессиональные эффектры

Отличное приложение по редактированию фотографий с .

| Фотофильтры Цена: Бесплатно

Скачать Цена: Бесплатно

Редактор фото — Photo Editor

Редактируйте все свои фотографии профессионально.

Приложение позволяет редактировать Ваши фотографии .

| Насыщенность Цена: Бесплатно

Скачать Цена: Бесплатно

Photofy Content Creation Tool

Персонализируйте свои фотографии в этом редакторе

With Photofy — это полезное приложение, позволяющее .

| Крутить Изображение Цена: Бесплатно

Скачать US$ 0.99 — 57.82 RUB

White Balance Color Temp Meter

Теперь ваши фотографии будут выглядеть ярче и колоритнее!

Разработчик: Folkstedt
Категории: Приложения для Андроид, Фото, Редактор Фото, Цветовая Температура

| Цветовая Температура Цена: US$ 0.99 — 57.82 RUB

Подборки: Лучшие приложения категории Цветовая Температура для

Удивляйте своих подписчиков в одной из самой популярных социальных сетей современности, загружая на свою страничку фотографии, которые удивят даже самого изощрённого пользователя. Всё это благодаря этим лучшим редакторам фото для Instagram, которые вы должны установить на свой смартфон! . ещё

Дайте волю своему воображению и создавайте удивительные коллажи, а также редактируйте свои любые фотографии с помощью профессиональных функций и красивых эффектов. Сделайте свои фото непревзойдёнными! . ещё

Подборка лучших приложений для редактирования фотографий с самым обширным функционалом и огромным количеством элементов персонализации, которые позволят вам достичь профессионального качества. . ещё

Любите фотографировать и ищите хорошее приложение, которое позволило бы вам сделать свои фото ещё более профессиональным? Тогда загляните в эту подборку, ведь в ней собраны лучшие фоторедакторы, с которыми вы добьётесь превосходного результата! . ещё

Увеличьте качество съёмки камеры своего мобильного устройства с помощью приложений этой подборки и добейтесь профессионального результата даже на самых устаревших смартфонах. . ещё

Последние отзывы и вопросы

Илиан:
Очень удобное приложение . Быстро в нём разобралась, все функции очень полезные. … ещё

Источник

Измерение цветовой температуры

По ощущениям измерение цветовой температуры и цвета бывают теплыми и холодными. На самом деле все оттенки очень горячие. Не бывает холодных, так как каждый цвет имеет температуру, достаточно высокую. Цветовая температура – длина волны излучения – является фундаментальной и ключевой характеристикой всех световых источников, учитывая и полупроводниковый вариант. Восприятие человеческим глазом как излучателя, так и общей обстановки непосредственно зависит от характеристики температуры цвета. Этот фактор нужно учитывать при покупке того или иного светодиодного устройства. Термин цветовой температуры предложил физик-теоретик из Германии Макс Планк. Ученый изначально использовал его, чтобы определять уровень нагрева звезд и других небесных объектов.

Такое понятие означает температурный режим, при котором даже полностью черный предмет излучает в определенном диапазоне электромагнитные волны установленной продолжительности, которые воспринимаются оптической системой человека как цвет. С увеличением цветовой температуры освещающего аппарата цвет, который исходит от этого источника, будет становиться белее, то есть светлеть. После появления и распространения светодиодных светильников цветовая температура обрела абсолютно другое значение.

Единица измерения цветовой температуры

Каждый пятый человек знает, что температура освещения измеряется в Кельвин. Если вы покупали энергосберегающие лампочки-спиральки, то, вероятно, замечали на упаковках надписи «2700 К», «3500 К» или «4500 К». Эти наборы цифр как раз и являются цветовой температурой светового потока, который излучает лампочка. Почему измерение проводится в Кельвинах и что значит это слово? Единица измерения, предложенная Ульямом Томсоном, также известным как лорд Кельвин, в 1848 году, официально утверждена в Международной Системе единиц. В физических науках и дисциплинах, пересекающихся с физикой, в Кельвин измеряют термодинамическую температуру. Температурная шкала начинается с 0 Кельвинов, что означает -273.15 градуса по Цельсию. Абсолютный ноль температуры — 0 Кельвин. Из Цельсия легко перевести температуру в Кельвин: просто прибавьте 273. К примеру, 0 градусов по Цельсию — 273 К, тогда 1°С равняется 274 К. По аналогии можно рассчитать и температуру человеческого тела — 36.6 градусов. 36.6 + 273.15 = 309.75 Кельвин — очень просто.

Важные моменты при выборе освещения. Измерение цветовой температуры.

Уют и психологический комфорт интерьера, дизайн которого включает в себя освещение полупроводниковым излучателем, зависит именно от температуры свечения. Например, поток света, исходящий от стандартной лампы накаливания, имеет 2800 Кальвинов, а солнечное сияние — примерно 5500 К. Пламя восковой свечи, которую часто применяют для создания романтической обстановки, — 1500 К. Не для кого не секрет, что холодные тона лучше устанавливать в офисных помещениях, кабинетах или зданиях государственных органов, где все должно быть серьезно и официально, так как холодный тон настраивает людей на работу, заряжает их энергией. Теплые или даже горячие оттенки, напротив, расслабляют человека, позволяет ему отдохнуть от тяжелого рабочего дня и прибавляют уюта домашней обстановке.

Как выглядит цветовая температура

Рассмотрите следующие картинки, чтобы представить, как определяется температура цвета в реальной жизни.

Ксеноновые автомобильные фары:

Как мы видим, высокая температура присуща желтым оттенкам, низкая же — белым или голубым. Интересно, что холодные и теплые цвета не зря так называются. Присмотритесь к фаре с температурой 15000 К. Не напоминает кусочек льда? А светильник на 3000 К похож на солнце, горячее, струящее лучи света.

Люминесцентные лампы:

Здесь горячий цвет представляется в виде оранжевой лампочки, а холодный — в виде пурпурной. Промежуточные оттенки: белый и голубой.

Измерение цветовой температуры на глаз

Как измерить цветовую температуру на глаз. Когда вы видите тлеющие в костре угольки, красные, раскаленные, можете с гордостью заявить друзьям, что температура этого красного оттенка примерно 800 Кельвинов.

Свет свечи, как уже говорилось, имеет 1500-2000 К.

У лампы накаливания 40 Ватт — 2200 К.

Во время съемки кино применяются лампы на 3200 К.

Лампа дневного света — 4200 К.

Сумерки — 8000 К.

Зимой небо голубое, ясное. Ученые провели исследования и сделали вывод, что в это время цветовая температура неба — 15000 К.

В северных широтах, то есть в Швеции, Канаде, Норвегии и так далее, небо составляет 20000 Кельвин.

Отсутствие температуры

Световое излучение, как и все другое, начинается с нуля. Ноль в нашем случае — это черный цвет, другими словами, отсутствие любого цвета. Черный — это 0 интенсивности, насыщенности, цветового тона. Мы видим предмет черным потому, что он поглощает почти весь попадающий на него цвет. Есть понятие абсолютно черного тела — идеализированного объекта, поглощающего все излучение, которое на него падает, и ничего не отражающего. Несомненно, в реальном мире такого феномена нет, природа не создала абсолютно черных предметов. Даже тела, кажущиеся нам черными, на самом деле не являются таковыми. Можно изготовить модель почти абсолютно черного предмета. Такое изобретение представляет собой черный куб, пустой внутри, с небольшим отверстием, пропускающим лучи света. Конструкция имеет сходство со скворечником.

Попадающее внутрь свечение будет отражаться от стенок куба, из-за чего полностью поглотится. Наружное отверстие после этого будет казаться совершенно черным. Даже после покраски куба в черный цвет отверстие все равно будет темнее, что является примером абсолютно черного тела. На самом деле отверстие не может в прямом смысле слова являться телом. Оно лишь показывает, каким может быть такой предмет.

Измерение цветовой температуры.Фотометрический метод.

Учтите, что в домашних условиях точно измерить температуру свечения без профессионального оборудования не получится, но общее представление составить можно. Эта методика измерения применяется светотехническими лабораториями, научно-исследовательскими центрами, а также в профильных компаниях, которые производят полупроводниковые источники света. Предусматривается использование специального физического устройства — фотометрического шара с двухметровым диаметром. Сначала температурные параметры калибруют, а затем производят сложные расчеты, благодаря которым можно построить контрольные графики.

Понятно, что в домашних условиях применение фотометрической методики нецелесообразно, но все же такую сферу можно соорудить самостоятельно, однако будет нелегко получить высокую точность расчетов. Помимо этого, понадобится купить еще несколько дорогостоящих устройств для получения правильных данных цветовых параметров светодиодных конструкций. Исходя из этих фактов, можно сделать вывод, что фотометрический способ, также называемый гониометрическим, подходит только для заводов и специализированных лабораторий. Если не погас огонек любознательности и вы все еще хотите измерить цветовую температуру дома, пойдите более простой и действенной дорожкой.

Измерение цветовой температуры спектрометром.

МК350N — буквенно-цифровое название самого популярного измерительного устройства для выявления физических характеристик световых источников.

Параметры, которые определяет МK350N:

  • данные о цветовой температуре всех осветительных приборов;
  • информация о длине волны;
  • количество люксов;
  • индекс цветопередачи;
  • максимальный и минимальный углы освещения.

Этот список можно пополнить, но ограничимся лишь основными пунктами.

Спектрометр славится эффективностью, точностью расчетов и функционированием без сложной калибровки, поэтому часто покупается «домашними» измерителями. После всех преимуществ сложилось впечатление, что это изделие идеально. Устройство и вправду получит все необходимые данные о температуре свечения, уровне освещенности и другие, но и стоит оно недешево. В России профессиональную модель можно найти за 2 тысячи долларов, которые отбивают всякое желание исследовать. Не спешите расстраиваться Измерение цветовой температуры можно проводить и не профессиональными устройствами, потому что на российском рынке продаются и любительские приборы, стоимость которых устроит почти каждого измерителя.

Источник

Читайте также:  Примеры по областям измерений