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[其它] 以手機拍照,測量熟豆烘培度

看板Coffee標題[其它] 以手機拍照,測量熟豆烘培度作者
gyboy38
(boy都不boy了)
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烘豆者可能比較會注意到這個議題,

就是熟豆的豆表/粉色的差值,比較常見且科學的方式是用儀器去做量測。

例如市面上常見的CM100,是以NIR光譜分析。

操作方式是熟豆鋪平在容器內,用CM100量豆表的明亮度 ?

再把同一批豆子磨成粉,鋪平在相同容器內,以CM100量測,即為粉色。

剛好朋友有CM100,陸續拿一些自烘的豆子請他協助量測。

發現這個數值還滿有參考價值的,對於烘培的調整很有幫助。

但我買不下去,某天突然想到說不定有APP可以用。



就開始了以下實驗,以及這篇文章,

先說結論,這篇文章不是結果,只是開端。


步驟一、

先用M47的粉杯裝20g熟豆,以手機開強制閃光拍照。

手機是三星S20,拍照的時候用手機將杯口完全遮閉,確保粉杯內全黑。

將粉杯搖一搖再拍,總共拍三張。

https://imgur.com/jG6n0tp.jpg


再將同樣的20g熟豆磨成粉,刻度是38。

磨完之後搖一搖再拍一次,總共拍三張。

https://imgur.com/UtLuYPO.jpg



步驟二、

開啟手機內建的編輯軟體,將照片調整成黑白,並裁切成方形。

https://imgur.com/lTCF6la.jpg


https://imgur.com/MeBSSch.jpg

PS:我一開始沒有調成黑白,發現彩色照片太難分析了。


步驟三、

使用色彩分析APP,我是用Color Grab,

但應該只要能做color mapping的軟體都可以用。

把步驟二的黑白圖檔匯入app,做完mapping之後,

把每一種色號的比例抄下來,我是填寫到excel內。

https://imgur.com/39V1sx4.jpg


https://imgur.com/MtJyEin.jpg

https://imgur.com/OStEErl.jpg

然後用excel做簡單的計算,就可以算出整體明亮度。

注意,這裡的數字越大越白,越小越黑。

舉例來說,假設一張圖裡面,全白(明亮度100)佔50%、全黑(明亮度0)佔50%,

算出來的整體明亮度就是50

https://imgur.com/qffZZAD.jpg



前面有提到本文只是開端,是因為實驗結果與CM100雖然趨勢相同,

但是豆表與粉色差距不夠大,主要是粉色數值偏低,

應該是某些環節需要再調整。

雖然我是學光電半導體,也有上過色彩學,但還是卡關了。

集思廣益,應該能突破這一關,讓這個方法能運作。


https://imgur.com/HuOwCzS.jpg


這張圖表分別以CM100、手機量測了相同的五鍋自烘豆,都是同一種生豆。

附帶一提,CM100的量測上限值是120,但是APP的上限值是100。


PS: 另一個差異是CM100是將待測物鋪平容器,

用手機拍攝則是取20g熟豆,磨粉也是20g,這樣會造成粉的高度比熟豆低。

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hi906060402/18 11:50好猛

minipopy031402/18 11:56可以寫論文了

soulivee02/18 12:26加油,理論上以現在手機性能應該做得到

janisyu02/18 12:33有做三重複的話可以把標準差列上去?

DLGDAGG02/18 13:01推認真

INTHEWIND02/18 13:05請問不同鏡頭不同系統拍出來的白平衡差異,會影響數值

INTHEWIND02/18 13:05

vi00024602/18 13:05可是你換手機 這個實驗就不准了

vi00024602/18 13:06要盡量減少設備的誤差

INTHEWIND02/18 13:06還有粉杯內壁顏色材質的反光不知道有沒有影響

INTHEWIND02/18 13:07如果能做出來的話真的太棒了

INTHEWIND02/18 13:08我又想到不同的手機,好像可以用色卡或絕對的環境自我

INTHEWIND02/18 13:08校正

soulivee02/18 14:09應該有矯正色片之類來定標

silver031402/18 14:15如果做標準色卡拍照上傳去校正參數 這大概要做人工智

silver031402/18 14:16慧了 但感覺是可以試著做看看的題目

gyboy3802/18 15:04感謝大家參與討論,我原本也有想到換手機就不能套用。但

gyboy3802/18 15:04是有人提到校正、色卡,倒是提供這個問題的解決方向。

gyboy3802/18 15:07我去買agtron標準色卡,一樣用我的手機拍起來,轉成黑白

gyboy3802/18 15:07紀錄數值。其他人也做一樣的事情,就可以知道拍攝相同的

gyboy3802/18 15:07色卡下,不同拍攝設備的明亮度差異多少,在excel把這個

gyboy3802/18 15:07值補償進去,類似fitting的概念。

mc330832102/18 15:09現在手機功能強大,似乎有很多自動校準,大大可以考慮

mc330832102/18 15:10拍照前,在相同亮度下,拿一張白紙為相機做‘’對白‘

mc330832102/18 15:10’,如果可以進設定用進階模式固定對白後的參數,相信

mc330832102/18 15:10能更精準

gyboy3802/18 15:11但是以上都是後話,現在瓶頸是在於我目前量測出來的數值

gyboy3802/18 15:11,沒辦法跟上CM100,我懷疑是NIR跟CCD的先天差距。

gyboy3802/18 15:14mc大提到的問題也是我擔心的,手機偷偷去調整我拍的照片

gyboy3802/18 15:14。我再用數位相機試試看

gyboy3802/18 15:22回INTHE大,我有試過調成灰階,算出來豆表/豆粉的數值雖

gyboy3802/18 15:22然會跟黑白不一樣,但是色差值會相同 (豆表/粉色=色差)

newererw02/18 15:31好文

YCL1302/18 15:33NIR可以分析化學成分,並不是單純只看表面的顏色或明亮度,

YCL1302/18 15:33廠商說的"焦糖化程度"就是指化學成分

newererw02/18 15:33拍照的環境不知道是否應該要限制成全黑?軟體要關閉白

newererw02/18 15:33平衡色溫等等

gyboy3802/18 15:44YCL大,NIR只是近紅外線,其實就也是光線(只是人眼看不

gyboy3802/18 15:44到),我是認為不太可能分析成分,他所謂的焦糖化,其實

gyboy3802/18 15:45就是咖啡豆顏色的深淺程度,分析成分可能要用化學氣相分

gyboy3802/18 15:45析那種很猛的儀器了。

YCL1302/18 15:47如果你不相信我說的,可用"NIR"和"化學分析"當關鍵字看會搜

YCL1302/18 15:47尋到什麼東西

YCL1302/18 15:55PS.如果你google後看不懂的話,我可簡單解釋讓你懂

gyboy3802/18 16:17YCL大,感謝您提供的資訊,我剛剛爬文,確實有用NIR檢測

gyboy3802/18 16:17食品的技術,我收回剛剛說的話。我想起學生時代,也有用

gyboy3802/18 16:17X-ray做材料分析,將X-ray打在半導體材料上,特定材料會

gyboy3802/18 16:17吸收特定波長,反射不吸收的波長。不過我對於CM100有使

gyboy3802/18 16:17用這樣的技術是存疑,因為需要建模。

YCL1302/18 16:33X-ray是對所有物質都有用,但NIR只對特定有機化學鍵結有用

YCL1302/18 16:33,所以只要鎖定焦糖相關鍵結的對應波長來分析,建模可能只

YCL1302/18 16:34要3~5個波長的NIR吸收值就夠了,所以相對簡單很多

YCL1302/18 16:35重點在只要能挑焦糖特有的鍵結波長而咖啡豆本身沒有的,那

YCL1302/18 16:35就可以建出還不錯的預測模型了

gyboy3802/18 16:51感謝說明,長知識了。我本來以為長波長能量比較低,不容

gyboy3802/18 16:51易把材料打出受激輻射,您解釋的很清楚。

EricTao02/18 20:06應該把同一批豆子拿照片去對照cm100 的結果 然後資料餵

EricTao02/18 20:07給ai吧?

z016080202/18 22:18想知道用失重率來評估焙度可靠嗎

soulivee02/18 22:33回樓上~同一支豆子同一種烘法可以參考~其實豆色粉色也只

soulivee02/18 22:33是"另一種"參考,自己在烘的話,拿下豆溫or時間 來定義

soulivee02/18 22:34也沒甚麼不行,也可以綜合評斷

soulivee02/18 22:34時間指的是發展期

masala02/18 22:52推研究精神,好強!

CJhang02/18 22:53校色卡 採樣色階 選取範圍 應該可以算平均色值吧(?

CJhang02/18 23:01只是CM100是拿近紅外線遮光 日常拍照要固定 色卡跟豆表的

CJhang02/18 23:01吸光與反光率 環境影響 都有點麻煩

CJhang02/18 23:07突然發現網路上有Agtron的RGB可以參考

jnjh31202/18 23:12手機鏡頭對準位置必須恆定 否則光源在杯內的二次反設也是

jnjh31202/18 23:12變因

YCL1302/18 23:16除了怎麼拍到每次都一樣的照片的操作技術問題外

YCL1302/18 23:16關於顏色分析,個人經驗是這種用RGB或灰階的效果普通,可以

YCL1302/18 23:17考慮先轉到HSI、HSV之類的色彩空間再分析

chiugenius02/19 00:01CM100到底能不能測量焦糖化數值不重要,重要的是烘焙

chiugenius02/19 00:01賽是使用這台作為是否扣分的依據,其實測量焦糖化數

chiugenius02/19 00:01值也不重要,實務上數值一樣風味卻不一樣的烘焙手法是

chiugenius02/19 00:01做的到的