Uno spettrometro è un dispositivo che consente di vedere lo spettro di qualsiasi sorgente luminosa e di misurare la temperatura del colore, gli indici di resa cromatica, l'illuminazione e altri parametri di luce.
Ho studiato lo spettrometro prodotto in serie più economico del mondo e l'ho confrontato con strumenti molto più costosi.
Lo spettrometro Hopoocolor HPS-320 può ora essere acquistato su Aliexpress per $ 499. Questo è quasi la metà del prezzo del più semplice modello Uprtek MF250N (https://ammo1.livejournal.com/889905.html) e quasi quattro volte più economico dello spettrometro UPRtek MK350D (https://ammo1.livejournal.com/783394.html) utilizzato da me nel progetto Lamptest.ru. Grazie alla vendita e ai coupon, lo spettrometro è stato acquistato per 30.000 rubli (~ $ 390).
Per un felice errore, mi sono ritrovato con uno spettrometro cinese per una settimana (il lettore l'ha dimenticato nel mio laboratorio) e l'ho studiato attentamente.
Ecco cosa promette il produttore:
misurazione
1. CCT Tc(K) e deviazione del corpo nero Duv
2. illuminazione a luce E (LX), a lume di candela E (Fc)
3. coordinate di cromaticità (x, y), (U, V), (U', V')
4. distribuzione di potenza spettrale relativa P(lambda)
5. indice colore Ra, Ri (i=1 ~ 15)
6. tolleranza del colore SDCM
7. Lunghezza d'onda dominante, lunghezza d'onda di picco
8. Rapporto visivo di luce e ombra S/P
9. purezza del colore, rapporto rosso, rapporto verde, rapporto blu, CIE1931 tre valori di stimolo del colore di base X, Y, Z
Gamma di lunghezze d'onda: 380 nm ~ 780 nm
Intervallo di misurazione: 380 nm ~ 780 nm
Tempo di integrazione: 50µs~10000ms
Intervallo di illuminamento: 5lx~200klx
Intervallo CCT: 1.000 K~100.000 K
Display: LCD IPS HD da 3,5 pollici
Materiale: lega di alluminio
Garanzia: 24 mesi
La finestra del sensore si trova inaspettatamente sullo stesso lato dello schermo (sarebbe più comodo se fosse all'estremità o sul retro del dispositivo). Su tutti i render presenti nel negozio ci sono due vetrine (a quanto pare volevano mettere anche un sensore di pulsazioni, ma "nishmagli"), in realtà una. Ho pensato che ci fossero diverse modifiche, ma tutte le foto delle recensioni hanno anche una finestra.
Sulla destra c'è l'unico pulsante. Accende e spegne il dispositivo ed esegue una delle due funzioni: avvia una misurazione o acquisisce uno screenshot.
Sul retro del corpo è presente un filo per un treppiede fotografico standard.
Lo schermo è sensibile al tocco e tutti i controlli vengono effettuati utilizzando esso.
Nella schermata principale c'è lo spettro (puoi spostare la linea rossa lungo di esso e vedere i livelli in ogni punto), quattro parametri (illuminazione, temperatura del colore, Ra e lunghezza d'onda di picco) e pulsanti di controllo.
Il pulsante Singolo avvia la misurazione, il pulsante Multi avvia e il pulsante Stop interrompe la misurazione ciclica (lo spettrometro effettua una misurazione, visualizza i risultati ed esegue immediatamente quanto segue), il pulsante Salva salva i dati sulla chiavetta interna (puoi assegnargli un nome oppure il file avrà un nome dalle ore, minuti e secondi del momento del salvataggio), il pulsante Apri apre il file salvato dati.
I pulsanti in alto alternano tra le schede dei risultati e delle impostazioni. La prima scheda è lo spettro, la seconda mostra tutti i parametri misurati (ce ne sono molti, è necessario scorrere lo schermo).
Nella terza scheda è possibile scorrere sei schermate con i risultati della misurazione dei parametri del colore.
Sul quarto - impostazioni.
I quattro parametri visualizzati sullo schermo dello spettro possono essere modificati, ma, ahimè, dopo averlo spento, questo non viene salvato. Qui, ad esempio, ho impostato il display su R6-R10 invece della lunghezza d'onda di picco.
Questo spettrometro non ha applicazioni per computer o dispositivi mobili. Può essere collegato a un computer (connettore USB di tipo C), ma per un computer è semplicemente un'unità esterna su cui si trovano le cartelle di dati.
Il modo più semplice per salvare i dati sono gli screenshot. L'opzione screenshot è attivata nelle impostazioni di sistema e funziona fino a quando non viene disattivata (la prossima volta dovrà essere riattivata). È possibile acquisire uno screenshot su qualsiasi schermo premendo il pulsante fisico. Allo stesso tempo, lo spettrometro emette un lungo (5 secondi) brutto cigolio. Lo screenshot viene salvato in formato bmp, 307254 byte di dimensioni con una risoluzione corrispondente allo schermo del dispositivo - 320x480 pixel. Gli screenshot vengono salvati nella cartella appropriata e sono denominati in base a data e ora, ad esempio 20220216123058.bmp. Per qualche motivo, la funzione screenshot non funziona se è abilitato il salvataggio automatico dei dati.
Quando si fa clic sul pulsante Salva (o ogni volta che si esegue una misurazione se è abilitato il salvataggio automatico), vengono creati due file. Il primo con estensione ohs contiene i dati nel proprio formato.
In forma esadecimale, non è affatto più chiaro. :)
Il secondo con estensione CSV è di testo e, nonostante gli strani simboli all'inizio, tutto è abbastanza chiaro.
Penso che non sia difficile scrivere un programma che converta questo file in un file di testo di dati dello spettrometro Uprtek. per l'elaborazione da parte del programma uSpectrum da esso (oltre alla bella visualizzazione di dati e report, apparirà un calcolo TM-30).
Per controllare la calibrazione degli spettrometri viene solitamente utilizzata una lampada fluorescente, poiché il suo spettro ha quattro picchi distinti: 404,7, 435,8, 546,1 nm (picchi di mercurio) e 611 nm (picchi di europio). Ho misurato lo spettro di una tale lampada.
Secondo il file di dati CSV, i picchi sono stati ottenuti a 403, 434, 544, 611 nm. La discrepanza rientra nei limiti accettabili (per confronto, sulla stessa lampada, Uprtek MK350D 404, 434, 545, 613 nm).
Ho confrontato i risultati di misurazione di quattordici lampade, di cui 12 LED (partendo da una lampada molto scadente con CRI 60 circa, terminanti con lampade a LED Sunlike a spettro solare), una a incandescenza e una luminescente.
In precedenza ho misurato i parametri della maggior parte di queste lampade nella sfera di integrazione utilizzando lo spettrometro professionale Instrument Systems CAS 140 CT (nella tabella - IS), e ora li ho misurati con gli spettrometri Uprtek MK350D (nella tabella Uprtek) e Hopoocolor HPCS-320 (nella tabella Hopoo), posizionando entrambi gli spettrometri a 20 cm da lampade.
Quando si misurano i parametri di tutte le lampade, tranne le peggiori, la discrepanza nella temperatura di colore tra Uprtek e Hopoocolor è risultata non superiore al 3%, la discrepanza in l'indice di resa cromatica non è superiore al 2%, la differenza di illuminazione non è superiore al 6% (noto che la particolare precisione della distanza tra la lampada e lo spettrometro non è tenuto). Questi sono risultati abbastanza decenti.
Ho fatto un video sul funzionamento dello spettrometro.
https://www.youtube.com/watch? v=AO7U7P66JcM
Naturalmente, uno spettrometro cinese economico ha degli svantaggi: questa è una posizione scomoda della finestra del sensore e l'impossibilità di controllare da un computer e la mancanza di software per un computer e uno smartphone e carenze del firmware (non si ricorda la scelta dei parametri nella schermata principale, la funzione screenshot non è molto convenientemente implementata, si blocca quando si tenta di fare uno screenshot quando è abilitato il salvataggio automatico dati). Ma la sua precisione di misurazione è piuttosto elevata e il prezzo è significativamente inferiore rispetto a tutti gli altri spettrometri disponibili in commercio.
© 2022, Alexey Nadezhin
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