Приложение для измерения силы света. Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?! Будут ли совпадать результаты на аналогичных смартфонах с одинаковыми приложениями

Данная статья является переводом статьи Luxmeter App versus measuring device:
Are smartphones suitable for measuring illuminance?

Для смартфонов существует множество приложений, облегчающих нашу жизнь. Есть множество приложений для светотехников. Но значит ли это что можно использовать смартфон для измерения освещенности?

Мы задаемся этим вопросом все чаще и чаще, потому что выгода очевидна. Ведь такие приложения бесплатны или стоят не очень дорого. Было бы замечательно заменить люксметр, который, в зависимости от производителя и точности, стоит от 100 до 2000 евро (алиэкспресс не согласен и показывает суммы даже меньше 10 евро) , на приложение для смартфона, который и так есть почти у каждого.

Как аккредитованная светотехническая лаборатория мы можем только улыбаться идеи измерения освещенности с помощью смартфона. Тем не менее, нам показалась эта идея весьма любопытной, что и побудило нас провести эксперимент. Таким образом, мы начали искать различные приложения для различных операционных систем. Нам хотелось выяснить, насколько точно они измеряют по сравнению с люксметром из нашей лаборатории.

Аппаратное обеспечение

Для этого теста мы использовали различные модели iPhone, а также: Sony, Samsung и Nokia.

Программное обеспечение
Мы установили следующие приложения, большинство из которых бесплатны:

Эталонный прибор

Мы провели контрольные измерения с помощью люксметра PRC Krochmann (Model 106e, special model, class A) И, конечно же, прибор был откалиброван.

Используемые источники света

Для этого теста мы выбрали три различных источника света:

· низковольтная галогеновая лампа

· компактная люминесцентная лампа (цветовая температура: 2700 K)

· LED (цветовая температура: 3000 K)

Что бы не усложнять статью мы оставили только LED источник.

Наша тестовая установка

Тест проходил в темном помещении без источников искусственного и естественно света. Для применяемых источников света мы устанавливали освещенность поочередно на 100 лк, 500 лк и 1000 лк (наверно всё же 2000) на горизонтальной поверхности. Для этого фотометрическая головка люксметра была расположена перпендикулярно оси светильника.

Затем, так же помешались смартфоны с различными приложениями так что бы фронтальная камера и датчик яркости находились под светильником. Датчик или фронтальная камера была расположены точно в той точки где ранее была расположена фотометрическая головка люксметра.

Так были расположены все устройства, за исключением iPhone с платным приложением «Luxmeter Pro Advanced» так как это приложение для измерения освещённости предполагает замер света, отраженного от поверхности. В этом приложении достаточно много настроек включая типы источников света, расстояние до источника света и т.д.

Так же при использовании некоторых приложений возможна калибровка. Калибровка была проведена в соответствии с инструкциями, а именно 100ЛК.

Оценка

Во время нашего теста мы выяснили, что, хотя калибровка в некоторых приложений и была возможна до определенного значения, не удалось установить значение достаточно точно. Это произошло из-за того что шаг с которым устанавливалось значение был большим, либо значение в 100лк вообще не устанавливалось, так например в приложении LightMeter by whitegoods для iPhone 5 значение для калибровки удалось установить максимум на 34лк.

Отклонения от эталонных значений порой были весьма высоки (доходило до 113% у Samsung Galaxy S5 с приложением «Lux Light Meter» от Geogreenapps). При установки эталонного значения в 500 лк на дисплее смартфона отображалось значение в 1,063 лк. Самое низкое отклонение в процентах (3%) было зафиксировано при использовании iPhone 5 и приложения « LightMeter by whitegoods» . При установки эталонного значения в 500 лк, этот смартфон показал 484 лк. Однако мы не можем сделать из этого вывод что именно данный смартфон с конкретной программой всегда будет показывать верное значение. При установки освещенности на 100лк и при использовали это же приложения на том же смартфоне отклонение достигало 89% и устройство показывало 11 лк.

Нам удалось выявить тенденцию, что отображаемые значения на устройствах от Sony, Samsung и Nokia были значительно выше эталонных значений, в то время, как правило, на iP hone отображаемые значения значительно ниже эталонных значений. Среднее отклонение от эталонного значения, измеренного во всех приложений на Android-смартфонах и на телефонах с Windows Phone , были в среднем на 60% выше эталонных значений.

Среднее отклонение всех значений, измеренных различными iPhone было на 60% ниже эталонных значений. Мы также заметили, что различные приложения, установленные на смартфонах от Samsung и Sony, показывали близкие значения. По всей видимости, что в этих моделях для измерения используется датчик яркости, а не камера.

В некоторых моделях Samsung можно переключиться в режим инженерного меню - с помощью набора с клавиатуры комбинации *#0*#. Выбрав пункт меню «Датчик света», вы можете узнать предполагаемую освещенностью без установки приложения. Так что установка приложений в данном случае будет лишним. Тем не менее, все отображаемые этими устройствами значения также отклонилась от 37% до 113% от эталонного значения. Galactica Luxmeter» и « LightMeter by whitegoods ». К сожалению, и здесь нас ждало разочарование. Диаграмма показывает, что четыре смартфона которые мы тестировали, показали в некоторых случаях совершенно разные результаты измерений.

Мы подозреваем, что причиной этих колебаний является использование отличных друг от друга компонентов, что пользователь не замечает при повседневном использовании, но что становится заметным при непосредственном сравнении.

Сохраняется ли динамика процентного отклонений от эталонного значения?

Если вы всегда используете смартфон с одним и тем же приложением, вы можете предположить, что можно достаточно точно производить замеры, если вы уже знаете, процентное отклонение от эталонного значения.

Но всегда ли одинаковый процент на которое отклоняется значение? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы провели измерения освещённости на 10 лк, 100 лк, 1000 лк и 10000 лк с помощью iPhone 5 расположенным на оптической скамье в нашей черной комнате. Приращение яркости можно очень точно задавать путем регулировки расстояния между источником света и приемником. В качестве источника излучения снова использовался светодиодный источник света с цветовой температурой 3000 K.

В этом тесте мы рассмотрели показания двух различных приложений. Как показывает опыт, значения приложений отклоняются друг от друга - в некоторых случаях до 358% (значения составляют от 12 лк до 55 лк при эталоном значении 100 лк), если мы посмотрим на процентное значение отклонений от эталонных значений, то никакой закономерности мы не увидим.

При использовании приложения « Galactica Luxmeter» значения были выше 180% эталонных при 10 лк и на 50% ниже эталонных значений при 10 000 лк.

При использовании приложения « LightMeter by whitegoods » откалиброванным на 10 лк. При эталонном значении 100 отклонение составила 88% в меньшую сторону, а при 10 000 лк 59%. Значения всех остальных приложенный были так же значительно ниже. При всех остальных значениях показания были так же ниже.

Совершенно случайно мы обнаружили, что измерения проведенные с помощью передний и задней камеры показывают различные значения. В дополнение к этому, некоторые приложения никогда не показывают 0 лк, даже если на камеру не попадает никакой свет, и она закрыта «заглушкой».

Заключение

Результаты доказывают, что серьезные измерения освещенности возможны только с помощью профессионального оборудования. Оно оснащено откалиброванным датчиком, который гарантирует, что оценка освещенности будет проведена в соответствии с чувствительность человеческого глаза.

Кроме того, приборы позволяют провести оценку освещенности в зависимости от угла падения луча. Смартфоны не могут сделать ни того, ни другого, так как в противном случае они не смогут выполнять свои функции.

Несмотря на то что разработчики утверждают, что они могут заменить профессиональные приборы, поскольку в их приложениях есть различные умные функции типа калибровки, но колибровка не позволяет установить точные значения. А если это и возможно, то все равно возникают отклонения при измерениях. Даже при использовании одного и того же приложения и идентичных смартфонов получаются разные результаты измерений.

Поэтому, к сожалению, приложения на самом деле бесполезны – даже просто для того что бы получить общее представление о освещенности.

from Thomas Pittner and Jaqueline Goldschmidtabout

Описание

9Apps поставит бесплатные приложения для андроид. 30,000+ пользователи скачали последнюю версию Lux Meter в 9Apps бесплатно каждую неделю! К счастью, легко получить это популярное приложение. Это горячее приложение было выпущено в 2016-02-23. Чтобы получить больше информаций, вы можете приходить в наш официальный вебсайт - 9Apps.
люкс метр новый Android мобильного приложения на основе предоставляются бесплатно в игровой магазин как инструмент весьма полезен. это приложение, когда установлен, может быть использован широко, чтобы измерить освещенность, как FC и люкс. это делается с помощью приложения через датчики света в Mobile. Это приложение использует лучшие из мобильного телефона и позволяет измерять в люкс или FC и связаны между собой. Этот телефон Android основан метр люкса приложение предназначено только для обеспечения визуального комфорта для пользователя. измерения света и его эффективности за счет краткого анализа при дневном свете, просто андроид приложения является то, что забавно. хотя существуют различные другие приложения, метр люкса крадет шоу с удивительной использованием. Если вы являетесь владельцем компании, это приложение будет идеальным выбором. просто скачать метр люкса Приложения для Android и проверьте идеальный свет метр, возможных в вашей работе пространстве. Это приложение, в идеале, руководить лучшим образом отвезти вас в лучшую сторону на рабочем месте среды для ваших сотрудников. это помогает в отображении предпочтения калибровочный коэффициент, точных и будет идеальным выбором для любого пользователя. как использовать приложение: С учетом использования этого приложения, способ использования метр люкса довольно проста, а также. все что вам нужно сделать, это подключить к игровой магазин сразу и скачать с быстрым поиском для него. Это приложение имеет простой вид, обещая наилучшим образом использовать его. выбрать место, в котором вы хотели бы проверить освещенность. просто выберите тот, который вы хотели бы проверить, это приложение также поддерживает с минимальным и максимальным значением, а также. желтом фоне применения представляет собой освещенность сам по себе, это значение дано жирным шрифтом, а затем максимальное значение освещенности минимальное значение, а также, один сохранен для быстрого доступа. это метр люкса даст вам точные значения всех выше мгновенно. использовать Поверка счетчика, который дает до и после вместе со значением мультипликатора. настроить источники света и получить значение мгновенно. сбросить значение, как и в случае необходимости. Особенности и преимущества: Это приложение абсолютно бесплатно, просто подключите в плей магазин и начать загрузку. это ошибка бесплатно. Он имеет встроенную коррекцией множителя. поддерживает люкс широко. поддерживает ноги свечи. Пользовательский интерфейс очень дружественный. потребляет меньше памяти, он Требуется Android 2.1+. мера различается в зависимости от устройства. использовать его по всему спектру. Хороший диапазон обещает достаточно. Удобная навигация. тестирование по велосипедов и автомобилей огней легко. записей значения легко. не потреблять больше данных. Есть бесчисленное ненужные приложения в нашем мобильном, это приложение не будет подпадать под их список. Установка и получить большую пользу из it.illuminance является ключевым в эти дни, чтобы наилучшим образом использовать его и блеск. измерения, где и когда требуется, оставайтесь просветленным с подсветкой меры на всю жизнь.

Получили Samsung или другие устройства для андроид? Потом вам нужно скачать эти бесплатные приложения. Это топ приложение Weather просто 4.3M. Это почти не тратит сотовых данных, даже вы висите на линии весь день. 9Apps тоже представляет другие горячие приложения(игры) Weather для андроид мобильного телефона. 9Apps сделает легко управлять вашим адроид смартфоном через PC, скачать бесплатно приложения, игры, темы, наклейки, обои, мелодии и видео.

Для людей, постоянно работающих в офисе, хорошая освещённость рабочего места важна. Если света мало, повышается утомляемость, может снижаться качество зрения. Проверить освещённость на рабочем столе поможет программа Люксметр, которую можно поставить на любой Андроид смартфон.

Какая освещённость считается достаточной

По российским нормам СНиП освещённость рабочего стола в офисе должна быть примерно 300 Лк. Но врачи советуют большее значение. В этом с ними согласны европейские нормы, требующие не менее 1000 Лк. Если вы заботитесь о своём здоровье то используйте в качестве ориентира цифру между 300 и 1000 Лк.

Чтобы увеличить количество света, установите настольную лампу. Или используйте более мощные лампочки в потолочных светильниках.

Как измерить освещённость смартфоном

Установите программу Люксметр из официального магазина приложений Google Pay. Сразу после первого включения на экране отображается интенсивность освещения, выраженная в люксах.

В левом верхнем углу для сравнения показана пиктограмма источника света, дающий такой световой поток. На картинке вверху 953 Лк соответствует солнцу в пасмурный день. При удалении/приближении телефона к источнику света, значение меняется, на дисплее показывается график.

По отзывам пользователей, приложение работает на уровне профессиональных приборов. Показания при 1000 Лк отличались примерно на 50 Лк, что дает точность измерений на уровне 5%. В домашних условиях такой погрешностью можно пренебречь.

В настройке предусмотрен режим калибровки. По-умолчанию подаётся значение с датчика телефона. Но можно задать коэффициент, увеличивающий или уменьшающий значение.

Чтобы определить поправочный коэффициент, нужно положить профессиональный прибор рядом с телефоном и сравнить показания.

Данная статья является переводом статьи Luxmeter App versus measuring device:
Are smartphones suitable for measuring illuminance?

Для смартфонов существует множество приложений, облегчающих нашу жизнь. Есть множество приложений для светотехников. Но значит ли это что можно использовать смартфон для измерения освещенности?

Мы задаемся этим вопросом все чаще и чаще, потому что выгода очевидна. Ведь такие приложения бесплатны или стоят не очень дорого. Было бы замечательно заменить люксметр, который, в зависимости от производителя и точности, стоит от 100 до 2000 евро (алиэкспресс не согласен и показывает суммы даже меньше 10 евро) , на приложение для смартфона, который и так есть почти у каждого.

Как аккредитованная светотехническая лаборатория мы можем только улыбаться идеи измерения освещенности с помощью смартфона. Тем не менее, нам показалась эта идея весьма любопытной, что и побудило нас провести эксперимент. Таким образом, мы начали искать различные приложения для различных операционных систем. Нам хотелось выяснить, насколько точно они измеряют по сравнению с люксметром из нашей лаборатории.

Аппаратное обеспечение

Для этого теста мы использовали различные модели iPhone, а также: Sony, Samsung и Nokia.

Программное обеспечение
Мы установили следующие приложения, большинство из которых бесплатны:

Эталонный прибор

Мы провели контрольные измерения с помощью люксметра PRC Krochmann (Model 106e, special model, class A) И, конечно же, прибор был откалиброван.

Используемые источники света

Для этого теста мы выбрали три различных источника света:

· низковольтная галогеновая лампа

· компактная люминесцентная лампа (цветовая температура: 2700 K)

· LED (цветовая температура: 3000 K)

Что бы не усложнять статью мы оставили только LED источник.

Наша тестовая установка

Тест проходил в темном помещении без источников искусственного и естественно света. Для применяемых источников света мы устанавливали освещенность поочередно на 100 лк, 500 лк и 1000 лк (наверно всё же 2000) на горизонтальной поверхности. Для этого фотометрическая головка люксметра была расположена перпендикулярно оси светильника.

Затем, так же помешались смартфоны с различными приложениями так что бы фронтальная камера и датчик яркости находились под светильником. Датчик или фронтальная камера была расположены точно в той точки где ранее была расположена фотометрическая головка люксметра.

Так были расположены все устройства, за исключением iPhone с платным приложением «Luxmeter Pro Advanced» так как это приложение для измерения освещённости предполагает замер света, отраженного от поверхности. В этом приложении достаточно много настроек включая типы источников света, расстояние до источника света и т.д.

Так же при использовании некоторых приложений возможна калибровка. Калибровка была проведена в соответствии с инструкциями, а именно 100ЛК.

Оценка

Во время нашего теста мы выяснили, что, хотя калибровка в некоторых приложений и была возможна до определенного значения, не удалось установить значение достаточно точно. Это произошло из-за того что шаг с которым устанавливалось значение был большим, либо значение в 100лк вообще не устанавливалось, так например в приложении LightMeter by whitegoods для iPhone 5 значение для калибровки удалось установить максимум на 34лк.

Отклонения от эталонных значений порой были весьма высоки (доходило до 113% у Samsung Galaxy S5 с приложением «Lux Light Meter» от Geogreenapps). При установки эталонного значения в 500 лк на дисплее смартфона отображалось значение в 1,063 лк. Самое низкое отклонение в процентах (3%) было зафиксировано при использовании iPhone 5 и приложения « LightMeter by whitegoods» . При установки эталонного значения в 500 лк, этот смартфон показал 484 лк. Однако мы не можем сделать из этого вывод что именно данный смартфон с конкретной программой всегда будет показывать верное значение. При установки освещенности на 100лк и при использовали это же приложения на том же смартфоне отклонение достигало 89% и устройство показывало 11 лк.

Нам удалось выявить тенденцию, что отображаемые значения на устройствах от Sony, Samsung и Nokia были значительно выше эталонных значений, в то время, как правило, на iP hone отображаемые значения значительно ниже эталонных значений. Среднее отклонение от эталонного значения, измеренного во всех приложений на Android-смартфонах и на телефонах с Windows Phone , были в среднем на 60% выше эталонных значений.

Среднее отклонение всех значений, измеренных различными iPhone было на 60% ниже эталонных значений. Мы также заметили, что различные приложения, установленные на смартфонах от Samsung и Sony, показывали близкие значения. По всей видимости, что в этих моделях для измерения используется датчик яркости, а не камера.

В некоторых моделях Samsung можно переключиться в режим инженерного меню - с помощью набора с клавиатуры комбинации *#0*#. Выбрав пункт меню «Датчик света», вы можете узнать предполагаемую освещенностью без установки приложения. Так что установка приложений в данном случае будет лишним. Тем не менее, все отображаемые этими устройствами значения также отклонилась от 37% до 113% от эталонного значения. Galactica Luxmeter» и « LightMeter by whitegoods ». К сожалению, и здесь нас ждало разочарование. Диаграмма показывает, что четыре смартфона которые мы тестировали, показали в некоторых случаях совершенно разные результаты измерений.

Мы подозреваем, что причиной этих колебаний является использование отличных друг от друга компонентов, что пользователь не замечает при повседневном использовании, но что становится заметным при непосредственном сравнении.

Сохраняется ли динамика процентного отклонений от эталонного значения?

Если вы всегда используете смартфон с одним и тем же приложением, вы можете предположить, что можно достаточно точно производить замеры, если вы уже знаете, процентное отклонение от эталонного значения.

Но всегда ли одинаковый процент на которое отклоняется значение? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы провели измерения освещённости на 10 лк, 100 лк, 1000 лк и 10000 лк с помощью iPhone 5 расположенным на оптической скамье в нашей черной комнате. Приращение яркости можно очень точно задавать путем регулировки расстояния между источником света и приемником. В качестве источника излучения снова использовался светодиодный источник света с цветовой температурой 3000 K.

В этом тесте мы рассмотрели показания двух различных приложений. Как показывает опыт, значения приложений отклоняются друг от друга - в некоторых случаях до 358% (значения составляют от 12 лк до 55 лк при эталоном значении 100 лк), если мы посмотрим на процентное значение отклонений от эталонных значений, то никакой закономерности мы не увидим.

При использовании приложения « Galactica Luxmeter» значения были выше 180% эталонных при 10 лк и на 50% ниже эталонных значений при 10 000 лк.

При использовании приложения « LightMeter by whitegoods » откалиброванным на 10 лк. При эталонном значении 100 отклонение составила 88% в меньшую сторону, а при 10 000 лк 59%. Значения всех остальных приложенный были так же значительно ниже. При всех остальных значениях показания были так же ниже.

Совершенно случайно мы обнаружили, что измерения проведенные с помощью передний и задней камеры показывают различные значения. В дополнение к этому, некоторые приложения никогда не показывают 0 лк, даже если на камеру не попадает никакой свет, и она закрыта «заглушкой».

Заключение

Результаты доказывают, что серьезные измерения освещенности возможны только с помощью профессионального оборудования. Оно оснащено откалиброванным датчиком, который гарантирует, что оценка освещенности будет проведена в соответствии с чувствительность человеческого глаза.

Кроме того, приборы позволяют провести оценку освещенности в зависимости от угла падения луча. Смартфоны не могут сделать ни того, ни другого, так как в противном случае они не смогут выполнять свои функции.

Несмотря на то что разработчики утверждают, что они могут заменить профессиональные приборы, поскольку в их приложениях есть различные умные функции типа калибровки, но колибровка не позволяет установить точные значения. А если это и возможно, то все равно возникают отклонения при измерениях. Даже при использовании одного и того же приложения и идентичных смартфонов получаются разные результаты измерений.

Поэтому, к сожалению, приложения на самом деле бесполезны – даже просто для того что бы получить общее представление о освещенности.

from Thomas Pittner and Jaqueline Goldschmidtabout

Стоит ли покупать дорогостоящее оборудование для замеров освещенности, если производители смартфонов разработали специальные программы позволяющие делать замеры с помощью обычного смартфона?

Будем разбираться в этой теме.
На сайте одного из производителей смартфонов пишут: "Чтобы не оказаться в сложной ситуации, обычно данную проблему решают с помощью специального прибора — люксметра, но сегодня дорогостоящий инвентарь лучше заменить одноименным приложением для iPhone, которое можно загрузить из App Store..."
"Приложение «Люксметр» для определения степени освещенности использует данные, полученные с передней или задней камеры смартфона, и является настоящим карманным измерителем освещенности. Программа откалибрована с помощью использования люксметра АТТ-1508: выборка калибрации составляет 5000 замеров, а коэффициент детерминации — 0,87 (со следующими обновлениями — 0,9 на всем диапазоне измерений) — все это гарантирует исключительную точность замеров."
Или читаем "Приложение «Люксметр» создано для того, чтобы его пользователи могли сэкономить на покупке дорогостоящего профессионального оборудования"!!!
А Вы верите этому? Я очень долго сомневалась. Может быть правда пишут. Скачала себе как то программку и измерила освещенность. Получила на рабочем столе 53 люкса и решила, что тут не все гладко. Но решила, что надо попробовать и сравнивать с хорошим люксметром, но до эксперимента руки все не доходили.
И вот наконец то и компания DIAL, профессионал в области светотехники, разработавшая программу DIALux и DIALux evo, которая имеет и собственную лабораторию и проводит замеры и научную деятельность, взялась за дело и проверила смартфоны и приложения для измерения освещения.
В эксперименте участвовали:

Для эксперимента уровни освещения замеряли от 3 видов источников освещения: низковольтная галогенная лампа, компактная энергосберегающая лампа (2700К) и лампа LED (3000К).
Для удобства понимания результаты для LED смотри на графике. То есть измерения проводились для всех ламп, но результаты опубликовали только для источника света: LED.

Измерения проводились для всех смартфонов. Для этого в специальной лаборатории были намечены уровни освещенности в 100 люкс, 500 и 2000 люкс от тестируемого источника света.
Результаты удивляют. Только в одном случае при измерении 500 люкс смартфон iPhone5 показал результат в 484люкс, что является очень близким значением. Во всех остальных случаях измерения были в интервале от 37 до 113%.
После таких результатов в DIAL решили проверить несколько одинаковых смартфонов iPhone 5 и приложения "Galactica" и "LightMeter by whitegoods".

К сожалению и здесь единства результатов не было.
Эксперты DIAL подытоживают, что, к сожалению, не в профессиональных не в домашних условия измерять уровни освещенности при помощи смартфонов не следует. На основании экспериментов с различными смартфонами и различным программным обеспечением было выявлено, что у таких измерений нет ни точности, ни правильности. Все зависит от случая.

По материалам статьи: "Luxmeter-App vs. Messgerät: Sind Smartphones zum Messen geeignet?" авторы Jaqueline Goldschmidt und Thomas Pittner
Фотографии с сайта DIAL.de