Hallo! Ich möchte mittels weißer LED + Farbfolie + Fotodiode 7 verschiedene Farben detektieren können. Mein Gedanke: Die weiße LED befindet sich in einem Röhrchen und durchstrahlt eine Farbfolie. Eine Fotodiode hinter der Farbfolie soll dann entsprechend eine unterschiedliche Spannung emittieren. Kann das so funktionieren? Gibt es bessere (keine teuren) Möglichkeiten?
Du weißt, dass Deine weiße LED hauptsächlich blaues und gelbes Licht abstrahlt und den Rest vom Spektrum kaum? Ich habe schon ähnliches mit Photodioden gebaut, wollte aber nur drei Farben auseinander halten. Entsprechende Photodioden mit Farbfilter gibt es fertig zu kaufen. Als "weißes" Licht hatte ich kalt- und warmweiße LEDs gemischt. Das Ganze funktionierte recht gut.
Hallo!
Ja, es gibt andere Möglichkeiten. Schau mal nach "Spektroskopie".
Einige Eigenbauten verwenden dafür z.B. eine alte CD um das Licht in
seine Spektralen Bestandteile aufzuspalten. Ein Prisma oder ein
spezielles Gitter wären aber besser.
Grob gesagt:
Das zu analysierende Licht fällt dann auf eine CCD-Zeile.
Die "Licht"-Intensität ist dann eine Funktion vom Ort und daraus ergibt
sich dein Spektrum.
Für 7 Farben sollte es wohl reichen denke ich
Muss aber alles ("aufwendig") kalibriert werden.
Zur verdeutlichung hier ein Link
http://www.forphys.de/Website/sv/aldispektro.html
Gruß
BT
M. G. schrieb: > 7 verschiedene > Farben detektieren können. Was für Farben? Wie sehr unterscheiden die sich! Wie reproduzierbar sind die? M. G. schrieb: > weiße LED... ...durchstrahlt eine > Farbfolie Warum weiße LED und Farbfolie? Warum keine Farbige LED wenn du doch farbiges Licht willst? M. G. schrieb: > Eine Fotodiode hinter der Farbfolie EINE Fotodiode mit EINER Spannung für SIEBEN Farben? Kriegst du das so genau geeicht? BtW. Wie schnell muss die erkennung sein?
Es gibt Farbsensoren: https://www.reichelt.de/?ARTICLE=192148&PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMIq468_-_31gIVhrftCh35qww-EAQYBSABEgLl-vD_BwE https://www.seeedstudio.com/Grove-I2C-Color-Sensor-V2-p-2890.html
Ansonsten gibt es passend zu dreifarbigen LEDs auch "dreifarbige" Fotodioden, also Fotodioden mit entsprechenden Farbfiltern davor. Z.B. von Kingbright: https://www.conrad.de/de/farbsensor-kingbright-kps-5130pd7c-smd-1-st-l-x-b-x-h-512-x-3-x-11-mm-180381.html Damit haben wir damals sehr gute Ergebnisse erzielt, insbesondere wenn man entsprechend kalibriert.
Man könnte statt der weißen LED eine RGB-LED nehmen, die drei Farben nacheinander einschalten, und so für jede Grundfarbe einen Messwert bekommen. Damit sollte die sichere Unterscheidung wesentlich einfacher werden. Eine Farbfilterfolie vor der LED braucht man dann natürlich nicht. Mit freundlichen Grüßen - Martin
Das rumbasteln mit Farbfolie wird ein Desaster! Außer Du hast die exakten spektralen Durchlasskurven davon. Fast alle lassen nahes Infrarot durch, genau wo die Fotodioden am empfindlichsten sind. Das Ganze funktioniert nur mit Verwendung von Interferenzfiltern, und da braucht man die richtigen und die sind teuer. Einfacher wird das durch den RGB-Farbsensor Kingbright KPS-5130 (Conrad), wie oben erwähnt. Da sind die passsenden Interferenzfilter schon aufgedampft und man hat keine Mühe damit. Aus den RGB-Signalen kann man dann die Farbkoordinaten errechnen. Gruß - Werner
Hi Auf eBay 181935598295 gibt's auch so was - noch unbespielt. MfG
Bei Lego Mindstorms (NXT 2.0) beleuchtet der Sensor das Objekt abwechselnd mit den Farben rot, grün und blau mit einer RGB-LED und misst, wie viel Licht jeweils vom Objekt reflektiert wird. Wenn zum Beispiel nur rot und grün stark reflektiert werden, dann war das Objekt gelb. Die Erkennung scheitert allerdings an Grundfarben, deren Farbton von der LED abweicht. Zum Beispiel konnte der Sensor nicht zwischen orange und rot bei meinem Zauberwürfel unterscheiden.
M. G. schrieb: > Die weiße LED befindet sich in einem Röhrchen und durchstrahlt eine > Farbfolie. Eine Fotodiode hinter der Farbfolie soll dann entsprechend > eine unterschiedliche Spannung emittieren. Wobei LED Licht emittieren und Photodioden Strom liefern ;-) Ich glaube er will mit einer weißen LED und einer Photodiode die Farbe der Folie erkennen. Das geht nicht! Mit zwei Photodioden mit jeweils einer fixen farbigen Folie davor bzw. einer Photodiode und wechselweise 2 Folien , oder zwei farbigen LED könnte es gehen. Abhängig vom Abstand der Farben der zu erkennenden Folien und deren Varianz. Mit drei gehts sicher auch wenn die Farben der zu erkennenden Folien sehr dicht zusammenliegen allerdings wäre dann der Knightbright Sensor mit einer LED die nicht zwangsweise weiß sein muss, oder noch besser eine RGB LED und eine Photodiode evtl. auch hier eine Folie davor deutlich besser geeignet. Man müsste halt wissen was er wirklich vorhat ... und welche farben ... Stefan
Stefan U. schrieb: > Die Erkennung scheitert allerdings an Grundfarben, deren Farbton von der > LED abweicht. Zum Beispiel konnte der Sensor nicht zwischen orange und > rot bei meinem Zauberwürfel unterscheiden. Mach den Verstärker mal logarithmisch LOG(10) und Du kannst verschiedene Orangetöne unterscheiden. Stefan
Mal ne ganz dämliche Frage am Rande: Dieses RGB ist doch eigentlich nur darauf zurückzuführen, dass unser Auge es nur so darstellt und man so glücklicherweise alle Farben auf diese drei abbilden kann. Also möchte unser Auge für zB gelb dann entweder tatsächlich gelbes Licht haben oder aber eben grün und rot. Was passiert denn nun bei so einen Farbsensor, wenn man zB mit einem gelben Laser mit wirklich nur einer Wellenlänge (nämlich gelb) auf den Sensor leuchtet? Sind die Filter dann so, dass der grüne und der rote beide etwas gelb durchlassen?
Kai schrieb: > Was passiert denn nun bei so einen Farbsensor, wenn man zB mit einem > gelben Laser mit wirklich nur einer Wellenlänge (nämlich gelb) auf den > Sensor leuchtet? Sind die Filter dann so, dass der grüne und der rote > beide etwas gelb durchlassen? Ja, schau Dir mal die Filterkurven an die überschneiden sich deutlich! Jede Wellenlänge ist auf zwei Filtern zu sehen. Stefan
Stefan schrieb: > .... Oder mann nimmt Farbige LED als Photodioden und beleuchtet mit einer kleinen Halogenlampe, wegen des schönen breiten Spektrum. Bevor hier wieder einer schreit gibts ab 1W! Stefan
Stefan U. schrieb: > Die Erkennung scheitert allerdings an Grundfarben, deren Farbton von der > LED abweicht. Zum Beispiel konnte der Sensor nicht zwischen orange und > rot bei meinem Zauberwürfel unterscheiden. Mit einer zusätzlichen gelben LED wäre das wohl nicht schief gegangen.
Weisse LED und Farbfilter funktioniert nicht gut, und ist aufwändig. RGB LED und modulieren kann im Prinzip funktionieren, kann aber auch daneben liegen: die LEDs geben nur relativ schmale Wellenlängenbereiche ab. Damit wird also nur das Verhalten bei den 3 relativ schmalen Bändern(rot, gelb und blau) geprüft. Wie die Farbe auch z.B. grünes Licht reagiert geht gar nicht ein. Einige Farben können für so einen Sensor gleich aussehen auch wenn das Auge sie deutlich unterscheiden kann. Man kann es besser machen mit mehr als 3 LEDs - für eine halbwegs Abdeckung des Spektrums dürfte es schon etwa 6-8 LEDs brauchen (z.B. dunkelrot, hellrot, ggf. orange, gelb, ggf. gelbgrün, grün, blaugrün, blau und ggf. tiefblau/violett). Damit sollte es schon besser gehen und man kann ggf. auch mehr Farben unterscheiden als das menschliche Auge. Die Umrechnung ist aber nicht so einfach, aber möglich. Der Weg andersherum mit einem weißen Spektrum und dann Fotodioden mit Filtern geht auch. Es bleibt aber das Problem mit der Lichtquelle. Eine einfache Weisse LED hat auch nicht alle Wellenlängen, gute LEDs Lampen können besser sein, sonst halt Halogenlampe und ggf. ein mechanischer Chopper, wenn es viel Fremdlicht gibt.
Wolfgang schrieb: > Mit einer zusätzlichen gelben LED wäre das wohl nicht schief gegangen. Doch. Da er ja wohl auf Rot und Grün nichts bzw das Gleiche gesehen hat kann er dann immer noch keine Farbe berechnen. Ausserdem wird das berechnen einer Farbe mit 4 Primärvalenzen schwieriger. Klar man könnte mit zwei Farbräumen mit den Primärvalenzen BGG und GGR arbeiten aber nützen würde es nichts wenn er keinen Unterschied zwischen Rot und Grün viel Gelb und kein Blau sieht kann er nur sagen irgendwie Gelb. Sieht er einen Unterschied zwischen Rot und Grün reicht das um die Farbe zu bestimmen. Er braucht kein Gelb. Stefan
Lurchi schrieb: > Weisse LED und Farbfilter funktioniert nicht gut, und ist aufwändig. RGB > LED und modulieren kann im Prinzip funktionieren, kann aber auch daneben > liegen: die LEDs geben nur relativ schmale Wellenlängenbereiche ab. > Damit wird also nur das Verhalten bei den 3 relativ schmalen > Bändern(rot, gelb und blau) geprüft. Wie die Farbe auch z.B. grünes > Licht reagiert geht gar nicht ein. Einige Farben können für so einen > Sensor gleich aussehen auch wenn das Auge sie deutlich unterscheiden > kann. Du hast schonmal das Spektrum einer LED gesehen? Bei einer RGB LED überschneiden sich die Farben! Halte einfach mal ein paar verschiedenfarbige LED schräg auf die Datenfläche einer CD und staune. > Man kann es besser machen mit mehr als 3 LEDs - für eine halbwegs > Abdeckung des Spektrums dürfte es schon etwa 6-8 LEDs brauchen (z.B. > dunkelrot, hellrot, ggf. orange, gelb, ggf. gelbgrün, grün, blaugrün, > blau und ggf. tiefblau/violett). Damit sollte es schon besser gehen und > man kann ggf. auch mehr Farben unterscheiden als das menschliche Auge. > Die Umrechnung ist aber nicht so einfach, aber möglich. Er will 7 (sieben) Farben unterscheiden! Mit etwas Glück reichen da zwei LED. Man müsste halt die Farben kennen. Stefan
Stefan schrieb: > Bei einer RGB LED überschneiden sich die Farben! Ja, aber nur geringfügig: https://www.ecse.rpi.edu/~schubert/Light-Emitting-Diodes-dot-org/chap12/F12-16%20RGB%20emission%20spectrum.jpg Gerade für Körperfarben zwischen Grün und Rot wird's da mit einer sicheren Auswertung eng. (Siehe auch die Erfahrungen von Stefan Us (stefanus) mit dem Orange das Zauberwürfels) Aufgrund der Lücken im Spektrum eignet sich eine, auf Weiß gestellte RGB LED auch nicht wirklich als Beleuchtung, das Licht ist einfach ekelig. (Sehr schlechter CRI) Deshalb sollte man, wenn man Beleuchtung und Farbeffekte kombinieren will, immer mit 4 Kanälen arbeiten, also RGBW, oder zumindest noch Gelb, als 4. Kanal, zu RGB dazunehemen. Mit freundlichen Grüßen - Martin
Martin S. schrieb: > Ja, aber nur geringfügig: > > https://www.ecse.rpi.edu/~schubert/Light-Emitting-Diodes-dot-org/chap12/F12-16%20RGB%20emission%20spectrum.jpg Wie schon geschrieben ein logarithmischer Vertärker hilft hier ungemein. Stell Dir das Diagramm mal mit logarithmischer Y Achse vor. Entscheidend ist hier ja nur der Unterschied Zwischen Rot und Grün um den Orangeton zu bestimmen.
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