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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Colorimeter mit Atmega8


Autor: Frank (Gast)
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Ich habe seit Kurzem ein Colorimeter von Colorvision (Datacolor 1005), 
um meinen Drucker zu Profilieren - das klappt nebenbei gesagt wunderbar.

Dabei hat es mich natürlich interessiert, wie das Ding innen aufgebaut 
ist. Also habe ich es kurzerhand aufgeschraubt, was ohne jede 
Zerstörungsgefahr möglich ist.

Das Prinzip ist ebenso einfach wie clever: Der Messkopf besteht aus 
einem Ring von LEDs (rot, gelb, grün, blau und uv), je drei mal, 
angeordnet um zwei Rücken an Rücken montierte Sensor-Chips im 
transparenten DIL-8-Gehäuse. Der eine Sensor bekommt sein Licht direkt 
(offenbar als Referenz) und der andere nur indirekt, reflektiert über 
das zu messende Papier. Durch die Paarweise Anordnung werden sicher auch 
Temperatur- und Betriebsspannungseinflüsse herauskompensiert.

Bei einer Messung, die per Tastendruck oder Software vom PC/Mac 
ausgelöst werden kann, leuchten innerhalb von ca. 1/2 Sekunde je drei 
gleiche LEDs (120 Grad versetzt) wie in einer Deko-Lichterkette kurz auf 
...

Die Auswerteelektronik finde ich ungewöhnlich komplex, ich hätte 
gedacht, hier genügt ein einfacher Mikrocontroller zum Schalten der LEDs 
und der (vermutlich) Frequenzmessung. Ach ja, das Ganze ist per USB am 
Rechner angeschlossen und die eigentliche Rechenarbeit leistet dessen 
Software.

Ich würde gerne probieren, ob es möglich ist, sowas mit einem Atmega 8 
nachzubauen. Als USB-Interface würde ich den Mini-USB-RS232-Adapter von 
Tigal nehmen (http://www.tigal.com/product.asp?pid=1233). Hat der Mega8 
dafür genügend Pins** und kann der zwei Frequenzmessungen (ca. 50 kHz) 
gleichzeitig machen?

Frank

** ich möchte, wenn möglich, die 15 LEDs ohne zusätzliche Treiber 
anschließen. Ich brauche 2 Pins für die RS232 und eines für einen 
Taster.

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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Was für eine Frequenz willst du messen? Da ist nichts mit Frequenz.
Das sind ganz "normale" Farbsensoren, welche über Filter intern
die RGB-Anteile im Licht messen. Wenn die richtig kalibriert und
selektiert sind, sind die auch richtig teuer. Die Umrechnung in
den Farbraum erfordert ein weiteres gutes know-how. Alles in allem
bekommt man das Ganze zum Schluss nicht mal richtig kalibriert.

Torsten

Autor: Helmut -dc3yc (dc3yc)
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Schau doch mal bei www.mazet.de vorbei. Die haben exzellente 
Farbsensoren, die auch recht preiswert sind und auch beim Distri zu 
haben sind.

Helmut.

Autor: Frank (Gast)
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>Was für eine Frequenz willst du messen? Da ist nichts mit Frequenz.
>Das sind ganz "normale" Farbsensoren, welche über Filter intern
>die RGB-Anteile im Licht messen.

Glaube ich nicht, da sind keine Filter. Deshalb ja die farbigen LEDs.
Es handelt sich nicht um ein Spektralfotometer, sondern ein Colorimeter. 
Die messen nur in drei oder mehreren Bereichen, jedoch keine 
durchgehenden Spektren.

Das Kalibrieren kann man z.B. mit einem IT-Target für Scanner machen, 
denn dazu hat man die Sollwerte als Datensatz. Dass das Ergebnis nicht 
mit einem mehrere hundert oder tausend Euro teuren Profimessgerät 
mithalten kann ist mir klar, aber zumindest zum Profilieren des 
Heindruckers sollte es genügen

Frank

(Die Mathematik zum Thema Colormanagement ist mir einigermaßen geläufig)

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Tip am Rande: Recht günstige It8-Targets vertreibt Wolf Faust
(http://targets.coloraid.de/)

Noch'n Tip: Ein wohl recht professionelles 
OpenSource-Farbmanagement-System ist Argyll CMS 
(http://www.argyllcms.com/)

Ob nun Frequenzen zu messen sind, hängt davon ab, was für Sensoren das 
sind. Prinzipiell könnte auch ein Photodiode mit etwas 
Aufbereitungselektronik an einen ADC angeschlossen werden; allerdings 
dürfte der ADC des AVR für die Aufgabe nicht ausreichend genau sein.

Autor: Frank (Gast)
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Ok, ich dachte erst, es sind Helligkeits-Frequenz-Wandler, so wie der 
TLS230R**, scheint aber doch was analoges zu sein. Ich vermute, die 
AD5282 auf der Platine sind ADCs, aber Google kennt sie nicht.

Ich habe mal ein Foto angehangen.

Frank

**(http://media.conrad.de/xl/1000_1999/1600/1630/1639...), 
sieht auf den ersten Blick recht ähnlich aus

Autor: Frank Esselbach (Firma: Q3) (qualidat)
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Hier das Bild. War nicht eingeloggt, dann geht es wohl nicht ...

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich vermute, die AD5282 auf der Platine sind ADCs,
> aber Google kennt sie nicht.

Sind sie nicht, aber Google und AD kennen sie:

http://www.analog.com/en/digital-to-analog-convert...

Autor: Wolf (Gast)
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> Was für eine Frequenz willst du messen? Da ist nichts mit Frequenz.

So nebenbei: Farben haben doch viel mit "Frequenz" zu tun.
Und LEDs sind besonders schmalbandig.

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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natürlich haben Farben was mit Frequent zu tun, aber mal schnell
mit 'nem AVR Frequenzen im Terraherzbereich messen zu wollen
könnte schwierig werden.  ;-)

Torsten


@Frank

Die Farbfilter sind auf dem Chip drauf, die sieht man nicht mit
bloßem Auge. Ich hatte hier ein Colormeter in der Dunkelkammer
zur Belichtungs- und Farbmessung für Vergrößerungen. Da kam aus
dem Chip drei Analogspannungen für RGB raus (Ich habe das Teil
natürlich auch aufgeschraubt). Diese wurden dann mit einem µC
verarbeitet.

Autor: Frank Esselbach (Firma: Q3) (qualidat)
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Hi,

> Die Farbfilter sind auf dem Chip drauf, die sieht man nicht mit
> bloßem Auge. Ich hatte hier ein Colormeter in der Dunkelkammer
> zur Belichtungs- und Farbmessung für Vergrößerungen.

Das glaube ich gerne, dein Colorimeter hat ja auch "vorhandenes" 
farbiges Licht gemessen, was durch das Negativ hindurch aus dem 
Vergrößerungsgerät kam.

Also über die Arbeitsweise des Datacolor 1005 besteht inzwischen kein 
Zweifel mehr, ich habe das genau beobachtet und auch im Web 
recherchiert: es beleuchtet die Probe mit farbigem Licht, statt weißes 
Licht zu filtern - ist ja auch deutlich einfacher.

Dieses Prinzip ist übrigens nicht vollkommen neu: Mein erster 
Flachbettscanner war ein Epson GT4000. Auch der hatte keine weiße Lampe 
und CCDs mit Filter, sondern drei farbige Leuchtröhren, die beim Scannen 
abwechselnd aufblitzten und so sogar einen Single-Pass-Scan in guter 
Qualität ermöglichten.

Frank

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