作者gyboy38 (boy都不boy了)
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标题[其它] 以手机拍照，测量熟豆烘培度
时间Sat Feb 18 11:40:16 2023
烘豆者可能比较会注意到这个议题，
就是熟豆的豆表/粉色的差值，比较常见且科学的方式是用仪器去做量测。
例如市面上常见的CM100，是以NIR光谱分析。
操作方式是熟豆铺平在容器内，用CM100量豆表的明亮度 ?
再把同一批豆子磨成粉，铺平在相同容器内，以CM100量测，即为粉色。
刚好朋友有CM100，陆续拿一些自烘的豆子请他协助量测。
发现这个数值还满有参考价值的，对於烘培的调整很有帮助。
但我买不下去，某天突然想到说不定有APP可以用。
就开始了以下实验，以及这篇文章，
先说结论，这篇文章不是结果，只是开端。
步骤一、
先用M47的粉杯装20g熟豆，以手机开强制闪光拍照。
手机是三星S20，拍照的时候用手机将杯口完全遮闭，确保粉杯内全黑。
将粉杯摇一摇再拍，总共拍三张。
https://imgur.com/jG6n0tp.jpg
再将同样的20g熟豆磨成粉，刻度是38。
磨完之後摇一摇再拍一次，总共拍三张。
https://imgur.com/UtLuYPO.jpg
步骤二、
开启手机内建的编辑软体，将照片调整成黑白，并裁切成方形。
https://imgur.com/lTCF6la.jpg
https://imgur.com/MeBSSch.jpg
PS:我一开始没有调成黑白，发现彩色照片太难分析了。
步骤三、
使用色彩分析APP，我是用Color Grab，
但应该只要能做color mapping的软体都可以用。
把步骤二的黑白图档汇入app，做完mapping之後，
把每一种色号的比例抄下来，我是填写到excel内。
https://imgur.com/39V1sx4.jpg
https://imgur.com/MtJyEin.jpg
https://imgur.com/OStEErl.jpg
然後用excel做简单的计算，就可以算出整体明亮度。
注意，这里的数字越大越白，越小越黑。
举例来说，假设一张图里面，全白(明亮度100)占50%、全黑(明亮度0)占50%，
算出来的整体明亮度就是50
https://imgur.com/qffZZAD.jpg
前面有提到本文只是开端，是因为实验结果与CM100虽然趋势相同，
但是豆表与粉色差距不够大，主要是粉色数值偏低，
应该是某些环节需要再调整。
虽然我是学光电半导体，也有上过色彩学，但还是卡关了。
集思广益，应该能突破这一关，让这个方法能运作。
https://imgur.com/HuOwCzS.jpg
这张图表分别以CM100、手机量测了相同的五锅自烘豆，都是同一种生豆。
附带一提，CM100的量测上限值是120，但是APP的上限值是100。
PS: 另一个差异是CM100是将待测物铺平容器，
用手机拍摄则是取20g熟豆，磨粉也是20g，这样会造成粉的高度比熟豆低。
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1F：推 hi9060604: 好猛 02/18 11:50
2F：→ minipopy0314: 可以写论文了 02/18 11:56
3F：推 soulivee: 加油，理论上以现在手机性能应该做得到 02/18 12:26
4F：推 janisyu: 有做三重复的话可以把标准差列上去？ 02/18 12:33
5F：推 DLGDAGG: 推认真 02/18 13:01
6F：推 INTHEWIND: 请问不同镜头不同系统拍出来的白平衡差异，会影响数值 02/18 13:05
7F：→ INTHEWIND: 吗 02/18 13:05
8F：推 vi000246: 可是你换手机 这个实验就不准了 02/18 13:05
9F：→ vi000246: 要尽量减少设备的误差 02/18 13:06
10F：→ INTHEWIND: 还有粉杯内壁颜色材质的反光不知道有没有影响 02/18 13:06
11F：→ INTHEWIND: 如果能做出来的话真的太棒了 02/18 13:07
12F：→ INTHEWIND: 我又想到不同的手机，好像可以用色卡或绝对的环境自我 02/18 13:08
13F：→ INTHEWIND: 校正 02/18 13:08
14F：推 soulivee: 应该有矫正色片之类来定标 02/18 14:09
15F：推 silver0314: 如果做标准色卡拍照上传去校正参数 这大概要做人工智 02/18 14:15
16F：→ silver0314: 慧了 但感觉是可以试着做看看的题目 02/18 14:16
17F：→ gyboy38: 感谢大家参与讨论，我原本也有想到换手机就不能套用。但 02/18 15:04
18F：→ gyboy38: 是有人提到校正、色卡，倒是提供这个问题的解决方向。 02/18 15:04
19F：→ gyboy38: 我去买agtron标准色卡，一样用我的手机拍起来，转成黑白 02/18 15:07
20F：→ gyboy38: 纪录数值。其他人也做一样的事情，就可以知道拍摄相同的 02/18 15:07
21F：→ gyboy38: 色卡下，不同拍摄设备的明亮度差异多少，在excel把这个 02/18 15:07
22F：→ gyboy38: 值补偿进去，类似fitting的概念。 02/18 15:07
23F：推 mc3308321: 现在手机功能强大，似乎有很多自动校准，大大可以考虑 02/18 15:09
24F：→ mc3308321: 拍照前，在相同亮度下，拿一张白纸为相机做‘’对白‘ 02/18 15:10
25F：→ mc3308321: ’，如果可以进设定用进阶模式固定对白後的参数，相信 02/18 15:10
26F：→ mc3308321: 能更精准 02/18 15:10
27F：→ gyboy38: 但是以上都是後话，现在瓶颈是在於我目前量测出来的数值 02/18 15:11
28F：→ gyboy38: ，没办法跟上CM100，我怀疑是NIR跟CCD的先天差距。 02/18 15:11
29F：→ gyboy38: mc大提到的问题也是我担心的，手机偷偷去调整我拍的照片 02/18 15:14
30F：→ gyboy38: 。我再用数位相机试试看 02/18 15:14
31F：→ gyboy38: 回INTHE大，我有试过调成灰阶，算出来豆表/豆粉的数值虽 02/18 15:22
32F：→ gyboy38: 然会跟黑白不一样，但是色差值会相同 (豆表/粉色=色差) 02/18 15:22
33F：推 newererw: 好文 02/18 15:31
34F：推 YCL13: NIR可以分析化学成分，并不是单纯只看表面的颜色或明亮度， 02/18 15:33
35F：→ YCL13: 厂商说的"焦糖化程度"就是指化学成分 02/18 15:33
36F：→ newererw: 拍照的环境不知道是否应该要限制成全黑？软体要关闭白 02/18 15:33
37F：→ newererw: 平衡色温等等 02/18 15:33
38F：→ gyboy38: YCL大，NIR只是近红外线，其实就也是光线(只是人眼看不 02/18 15:44
39F：→ gyboy38: 到)，我是认为不太可能分析成分，他所谓的焦糖化，其实 02/18 15:44
40F：→ gyboy38: 就是咖啡豆颜色的深浅程度，分析成分可能要用化学气相分 02/18 15:45
41F：→ gyboy38: 析那种很猛的仪器了。 02/18 15:45
42F：推 YCL13: 如果你不相信我说的，可用"NIR"和"化学分析"当关键字看会搜 02/18 15:47
43F：→ YCL13: 寻到什麽东西 02/18 15:47
44F：→ YCL13: PS.如果你google後看不懂的话，我可简单解释让你懂 02/18 15:55
45F：→ gyboy38: YCL大，感谢您提供的资讯，我刚刚爬文，确实有用NIR检测 02/18 16:17
46F：→ gyboy38: 食品的技术，我收回刚刚说的话。我想起学生时代，也有用 02/18 16:17
47F：→ gyboy38: X-ray做材料分析，将X-ray打在半导体材料上，特定材料会 02/18 16:17
48F：→ gyboy38: 吸收特定波长，反射不吸收的波长。不过我对於CM100有使 02/18 16:17
49F：→ gyboy38: 用这样的技术是存疑，因为需要建模。 02/18 16:17
50F：推 YCL13: X-ray是对所有物质都有用，但NIR只对特定有机化学键结有用 02/18 16:33
51F：→ YCL13: ，所以只要锁定焦糖相关键结的对应波长来分析，建模可能只 02/18 16:33
52F：→ YCL13: 要3~5个波长的NIR吸收值就够了，所以相对简单很多 02/18 16:34
53F：→ YCL13: 重点在只要能挑焦糖特有的键结波长而咖啡豆本身没有的，那 02/18 16:35
54F：→ YCL13: 就可以建出还不错的预测模型了 02/18 16:35
55F：→ gyboy38: 感谢说明，长知识了。我本来以为长波长能量比较低，不容 02/18 16:51
56F：→ gyboy38: 易把材料打出受激辐射，您解释的很清楚。 02/18 16:51
57F：推 EricTao: 应该把同一批豆子拿照片去对照cm100 的结果 然後资料喂 02/18 20:06
58F：→ EricTao: 给ai吧？ 02/18 20:07
59F：推 z0160802: 想知道用失重率来评估焙度可靠吗 02/18 22:18
60F：→ soulivee: 回楼上~同一支豆子同一种烘法可以参考~其实豆色粉色也只 02/18 22:33
61F：→ soulivee: 是"另一种"参考，自己在烘的话，拿下豆温or时间 来定义 02/18 22:33
62F：→ soulivee: 也没甚麽不行，也可以综合评断 02/18 22:34
63F：→ soulivee: 时间指的是发展期 02/18 22:34
64F：推 masala: 推研究精神，好强！ 02/18 22:52
65F：推 CJhang: 校色卡 采样色阶 选取范围 应该可以算平均色值吧（？ 02/18 22:53
66F：推 CJhang: 只是CM100是拿近红外线遮光 日常拍照要固定 色卡跟豆表的 02/18 23:01
67F：→ CJhang: 吸光与反光率 环境影响 都有点麻烦 02/18 23:01
68F：推 CJhang: 突然发现网路上有Agtron的RGB可以参考 02/18 23:07
69F：推 jnjh312: 手机镜头对准位置必须恒定 否则光源在杯内的二次反设也是 02/18 23:12
70F：→ jnjh312: 变因 02/18 23:12
71F：推 YCL13: 除了怎麽拍到每次都一样的照片的操作技术问题外 02/18 23:16
72F：→ YCL13: 关於颜色分析，个人经验是这种用RGB或灰阶的效果普通，可以 02/18 23:16
73F：→ YCL13: 考虑先转到HSI、HSV之类的色彩空间再分析 02/18 23:17
74F：推 chiugenius: CM100到底能不能测量焦糖化数值不重要，重要的是烘焙 02/19 00:01
75F：→ chiugenius: 赛是使用这台作为是否扣分的依据，其实测量焦糖化数 02/19 00:01
76F：→ chiugenius: 值也不重要，实务上数值一样风味却不一样的烘焙手法是 02/19 00:01
77F：→ chiugenius: 做的到的 02/19 00:01