Um espectrômetro é um dispositivo que permite ver o espectro de qualquer fonte de luz e medir a temperatura da cor, índices de reprodução de cores, iluminação e outros parâmetros de luz.
Estudei o espectrômetro produzido em massa mais barato do mundo e o comparei com instrumentos muito mais caros.
Espectrômetro Hopoocolor HPCS-320 já pode ser comprado no Aliexpress por $ 499. Isso é quase metade do preço do modelo Uprtek MF250N mais simples (https://ammo1.livejournal.com/889905.html) e quase quatro vezes mais barato que o espectrômetro UPRtek MK350D (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) usado por mim no projeto Lamptest.ru. Graças à venda e cupons, o espectrômetro foi comprado por 30.000 rublos (~$390).
Por um feliz engano, acabei com um espectrômetro chinês por uma semana (o leitor esqueceu-o no meu laboratório) e estudei-o cuidadosamente.
Veja o que o fabricante promete:
medição
1. CCT Tc(K) e desvio de corpo negro Duv
2. iluminação de luz E (LX), luz de velas E (Fc)
3. coordenadas de cromaticidade (x, y), (U, V), (U', V')
4. distribuição de potência espectral relativa P(lambda)
5. índice de cor Ra, Ri (i=1 ~ 15)
6. tolerância de cor SDCM
7. Comprimentos de onda dominantes, comprimentos de onda de pico
8. Proporção visual de luz e sombra S/P
9. pureza de cor, proporção vermelha, proporção verde, proporção azul, CIE1931 três valores básicos de estímulo de cores X, Y, Z
Faixa de comprimento de onda: 380nm ~ 780nm
Faixa de medição: 380nm ~ 780nm
Tempo de integração: 50µs~10000ms
Faixa de iluminação: 5lx ~ 200klx
Faixa de CCT: 1.000K ~ 100.000K
Tela: LCD IPS HD de 3,5 polegadas
Material: liga de alumínio
Garantia: 24 meses
A janela do sensor está inesperadamente localizada no mesmo lado da tela (seria mais conveniente se estivesse no final ou na parte de trás do dispositivo). Em todos os renders da loja existem duas janelas (aparentemente eles também queriam colocar um sensor de pulsação, mas "nishmagli"), na verdade um. Presumi que existem modificações diferentes, mas todas as fotos dos comentários também têm uma janela.
À direita está o único botão. Ele liga e desliga o dispositivo e executa uma das duas funções - inicia uma medição ou tira uma captura de tela.
Na parte de trás do corpo há um fio para um tripé fotográfico padrão.
A tela é sensível ao toque e todo o controle é realizado por meio dela.
Na tela principal está o espectro (você pode mover a linha vermelha ao longo dela e ver os níveis em cada ponto), quatro parâmetros (iluminação, temperatura de cor, Ra e comprimento de onda de pico) e botões de controle.
O botão Single inicia a medição, o botão Multi inicia e o Stop interrompe a medição cíclica (o espectrômetro faz uma medição, exibe os resultados e imediatamente faz o seguinte), o botão Salvar salva os dados na unidade flash interna (você pode atribuir seu próprio nome ou o arquivo terá um nome das horas, minutos e segundos do momento do salvamento), o botão Abrir abre o arquivo salvo dados.
Os botões na parte superior alternam entre as guias de resultados e configurações. A primeira guia é o espectro, a segunda exibe todos os parâmetros medidos (há muitos deles, você precisa rolar a tela).
Na terceira guia, você pode percorrer seis telas com os resultados da medição dos parâmetros de cor.
Na quarta - configurações.
Os quatro parâmetros exibidos na tela do espectro podem ser alterados, mas, infelizmente, após desligá-lo, isso não é salvo. Aqui, por exemplo, defino a exibição para R6-R10 em vez do comprimento de onda de pico.
Este espectrômetro não possui aplicativos para computador ou dispositivos móveis. Ele pode ser conectado a um computador (conector USB Tipo C), mas para um computador é simplesmente uma unidade externa na qual as pastas de dados estão localizadas.
A maneira mais fácil de salvar dados são as capturas de tela. A opção de captura de tela é ativada nas configurações do sistema e funciona até ser desativada (na próxima vez, terá que ser ativada novamente). Uma captura de tela pode ser feita em qualquer tela pressionando o botão físico. Ao mesmo tempo, o espectrômetro emite um chiado longo (5 segundos) desagradável. A captura de tela é salva no formato bmp, 307254 bytes de tamanho com resolução correspondente à tela do dispositivo - 320x480 pixels. As capturas de tela são salvas na pasta apropriada e são nomeadas por data e hora, por exemplo, 20220216123058.bmp. Por algum motivo, a função de captura de tela não funciona se o salvamento automático de dados estiver ativado.
Quando você clica no botão Salvar (ou toda vez que faz uma medição se o salvamento automático estiver ativado), dois arquivos são criados. O primeiro com a extensão ohs contém dados em formato próprio.
Na forma hexadecimal, não é mais claro. :)
O segundo com a extensão CSV é texto e, apesar dos símbolos estranhos no início, tudo fica bem claro com ele.
Acho que não é difícil escrever um programa que converta esse arquivo em um arquivo de texto de dados do espectrômetro Uprtek. para processamento pelo programa uSpectrum a partir dele (além da bela exibição de dados e relatórios, um cálculo aparecerá TM-30).
Para verificar a calibração dos espectrômetros, geralmente é utilizada uma lâmpada fluorescente, pois seu espectro possui quatro picos distintos - 404,7, 435,8, 546,1 nm (picos de mercúrio) e 611 nm (pico de európio). Eu medi o espectro de tal lâmpada.
De acordo com o arquivo de dados CSV, os picos foram obtidos em 403, 434, 544, 611 nm. A discrepância está dentro dos limites aceitáveis (para comparação, na mesma lâmpada, Uprtek MK350D 404, 434, 545, 613 nm).
Comparei os resultados de medição de quatorze lâmpadas, incluindo 12 LEDs (começando de uma lâmpada muito ruim com CRI cerca de 60, terminando com lâmpadas LED Sunlike de espectro solar), uma incandescente e uma luminescente.
Eu anteriormente medi os parâmetros da maioria dessas lâmpadas na esfera de integração usando o espectrômetro profissional Instrument Systems CAS 140 CT (na tabela - IS), e agora medi-os com os espectrômetros Uprtek MK350D (na mesa Uprtek) e Hopoocolor HPCS-320 (na mesa Hopoo), colocando ambos os espectrômetros a 20 cm de distância lâmpadas.
Ao medir os parâmetros de todas as lâmpadas, exceto a pior, a discrepância na temperatura de cor entre Uprtek e Hopoocolor acabou sendo não superior a 3%, a discrepância em índice de renderização de cores não é superior a 2%, a diferença na iluminação não é superior a 6% (observo que a precisão especial da distância entre a lâmpada e o espectrômetro não é manteve). Estes são resultados bastante decentes.
Fiz um vídeo sobre o funcionamento do espectrômetro.
https://www.youtube.com/watch? v=AO7U7P66JcM
Obviamente, um espectrômetro chinês barato tem desvantagens - esta é uma localização inconveniente da janela do sensor e a incapacidade de controlar a partir de um computador e a falta de software para computador e smartphone, e deficiências do firmware (não há como lembrar a escolha dos parâmetros na tela principal, a função de captura de tela não é implementada de maneira muito conveniente, congelando ao tentar tirar uma captura de tela quando o salvamento automático está ativado dados). Mas sua precisão de medição é bastante alta e o preço é significativamente menor do que todos os outros espectrômetros disponíveis comercialmente.
© 2022, Alexey Nadezhin
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