好比正规仪器:如何用手机检测墨镜、变色镜的成效

烈日炎炎,你的墨镜或变色镜的屏蔽效果到底安?选购时,如何才会无让晃?
圈了本文,你虽能够因此手机迅速、定量地检测其人,卖家也会见不明觉厉地服你。

故照度计检测

作为热身和自查自纠,本实验室先用照度计测量了一晃境况的简单可墨镜和平等称变色镜。

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以一个无云的艳阳下,固定好照度计,分别测量无遮挡和用不同眼镜遮挡时之照度值。
(无云是为着保证阳光强度不见面产生极要命的动乱,后面的测都使留心就一点,包括照射角度为如保全一贯。)

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烈日下典型的照度是10万Lux,下午4点钟的阳光略弱一点,图中管遮挡时是884(x100Lux,即8.84万),两契合墨镜分别是93跟89,而变色镜是246。也就是说,墨镜只经了约1/10的日光,而变色镜透过了1/3.6之阳光。显然,这符合变色镜比墨镜还是差远了。

顺手说一下,遮挡的角度对结果影响不慌,只要眼镜能完全挡住照度计的感光球,读数都多。

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就此手机快捷检测

办法是对准在太阳下之一张白纸拍照,

  • 直冲击几摆放
  • 故而眼镜挡在手机镜头又拍几摆设

摄像的经过被,保证白纸刚好占满整个画面,相机及白纸的离开和角度尽量固定不移。

脚是拍的有的镜头,其中有数摆放明显有暗角的,是冲击歪了底,要去除掉,否则误差会比较坏。

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估计方法是圈像属性里的摄影参数:光圈、快门和ISO。
产图左是无眼镜遮挡时;右边是故墨镜遮挡时的(偏红是白平衡的问题,不用理会)。

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普通光圈和ISO不会变,直接用快门值相比即可。

  • 无论眼镜遮挡时,快门是 1/4270 秒
  • 产生墨镜遮挡时,快门是 1/353 秒
    从而,阻隔指数是 4270/353 = 12, 即只通过了 1/12 的太阳。
    即时,和前边用照度计测量的1/10生出接触距离,可以基本上测几不良,看看平均值。

只要ISO或光圈有变动也?严格来说,(相对的)曝光量应该这样计算:

ISO x 快门 / (光圈)的平方

故:

  • 不管遮挡时:102 / 4270 / 2.0 / 2.0 = 0.00597
  • 来遮挡时:100 / 353 / 2.0 / 2.0 = 0.0708
  • 闭塞指数(透过光线的比重之倒数):0.0708 / 0.00597 = 11.86

双重标准、更可靠之测算

前的星星点点布置相片遭,左边发灰的白纸和右手泛红的白纸,你道呀张”更显”?

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——答案是泛红的那么张。传统的半定量的法子是经过“直方图”来查,峰值越靠右边,说明像越亮。

这就是说,如果把那么张拍暗一点,快门可能就是会见重新快,比如从1/353改成1/400要么1/500,
这样测得的封堵指数可能就改为10.7要8.5。所以这因素会潜移默化结果的准头。

俺们十分麻烦控制相机为各级张像拍得千篇一律亮(见最后一节“中性灰”),但我们得以测算各国张拍好之像的“有多亮”。

直方图自是一律种植手段,但大部分软件(试过Photoshop CS6,
FastStone)并无提供直方图的读数(比如峰值的具体位置)。另外,考虑到叫测量更自动化,于是采用了Linux下的命令行工具。

ImageMagick里之identify可以直接吃来平均亮度:

前是R/G/B三只通道的,最后是究竟的(亮度)。作为例子,150.042凡是实际值,而括号内的0.588398凡除以范围255后底相对值。

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得看到,前面那么片摆相片的平均亮度分别是:58.8398%同65.348%,差别还未略。

使就无异器,写一段子脚本,可以列出每张照片的曝光参数和照片的平均亮度。

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用Excel整理起如下表,其中各列的含义是:

  • 曝光量:ISO x 快门 / (光圈)的平方
  • 曝光结果:即像的平均亮度
  • 率:曝光量/曝光结果
  • 平均值:无遮挡时之比值的平均值,作为标准
  • 堵塞指数:有遮挡时之比率 / 上面的规则

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可观看,前面快速计算阻隔指数呢12之,修正后计算结果吧10.73。

一体化达成,变色镜的围堵指数接近3,两单墨镜的大约是6同10.
除了墨镜1外,其它的一定量个眼镜还跟照度计测量的较适合。

变色镜两种植测量的凡3.6以及2.7.
恐是以没阳光直射时出于变色的因由,阻隔效果有降低。

针对之结果吗6之墨镜1,需要再行严厉的测试,或者换手机/相机,因为有或是墨镜对两样光谱成分的隔阂比例不同,而照度计/相机对两样光谱的应又差,三独要素齐促成的结果。

背景知识:中性灰/18度灰及小试验

对此(目前尚非享有人工智能的)相机而言,它并不知道雪比煤更显。对拥有场景,它还照统计上之18%之反射率(即18度灰)来曝光,最后总体达标的亮度呈现为中的灰度。

纯属的中性灰是RGB值都为128(或127),结果是50%之亮度。但18度底反射率曝光后是否为50%的亮度呢?我从不找到权威的说法,再长这同相机的调校有关,所以实测结果再能够证实问题。

产图是室内日光灯环境下之几布置相片:米黄的桌面,白色之堵,苹果笔记本(合上盖和及时起来),总体达成亮度在54%~62%内。可见相机并无会见机械地把其他场景都拍成50%底亮度,但也无见面智能地管白墙拍成90%之亮度。

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前面为观看,对于拍白纸这无异会景,曝光的圆亮度有盖10%底动乱。对于简易的测量,忽小这同样波动是不过承受的;想还精确,把其算进又好。

结语

每当露天阳光下,用手机对准着光照恒定的白纸拍照,对比发生墨镜/变色镜遮挡镜头、和无遮挡时之曝光参数(ISO,
光圈,快门),就可高速计算出眼镜对光泽的堵截效果。

思念使重纯粹,可以为此实际拍得之影的平均亮度进行续。根据相机的18度灰的原理,亮度的动乱不见面极其要命,大约在50%~70%中间(不同相机的调校可能未等同)。文中提供了代码可用于计算分析。

事实上测得,普通变色镜的围堵指数大约为3(即1/3亮光透过),普通墨镜的堵塞指数大约为10(即1/10强光透过)。

当参考,烈日下的光华(照度)是阴天的10加倍以上,是好好照明的室内的300倍。所以,墨镜,尤其是变色镜,再私自点连好的。

有了测量阻隔指数的方法,连续拍照测量就足以测出变色镜随时间变更的变脸曲线了。