“校准做法改进了高端智能手机相机的科学研究”

虽然高端智能手机和其他昂贵的摄像头经常用于科学APP，但是比较和组合来自各种设备的数据并不容易。 易于采用的新的标准化方法允许大部分人在没有专用设备的情况下校准这些摄像机，从而允许业余、理科学生和专业科学家使用任何客户摄像机获取有用的数据。

用同类相机的低价钱，成为了大规模部署、自主监控、公民科学相关项目的理想选择。 负责开发校准方法的荷兰莱顿大学研究小组的olivier burggraaff说。 通过我们标准化的校准方法，任何人都可以轻松地使用昂贵的相机检测空气体中的气溶胶传播粒子，并测量污染。

在光学学会( osa )期刊optics express上，多个机构的研究小组报告了被称为spectacle (标准化摄影器材校准技术和目录)的新的标准化校准方法和数据库，包括高端智能手机、数码单反相机、以及 使用这个数据库，客户可以从自己的照相机中放入校正数据，供其他人使用。

研究发现，spectacle包括多种diy方法，其效果与需要高端实验室设备的专业方法大致相同。”burggraaff说。

公民科学的改善

标准化校准方法的开发是为了满足burggraaff和他的莱登大学的诉求。 同事们正在开发市民科学的方法来测量光学水质。 采用高端智能手机附件ispex(planetaryexploration的spectropolarimeter )，最初开发用于测量空气体污染。 通过该附加模块，高端智能手机相机可以测量高光谱和极化数据等附加光学新闻。 spectacle和ispex是monocle (沿海水域、湖泊和河口光学监测多尺度观测互联网)的一部分，该项目由欧洲委员会资助，旨在制定可持续的光学水质测量处理方案。

使用高端智能手机相机测量水质时，每个制造商和设备都有自己的优点，所以需要充分理解它们。 burggraaff先生说。 spectacle收集了一些现有的校准方法，并首次应用于客户的摄像机。 这样，其他开发者和我们就可以轻松地将这些照相机用于科学目的。

以前开发了客户摄像机的校准方法，但软件访问不足或没有设备相关的可用新闻，经常会阻碍这些努力。 例如，最近，可以从照相机传感器直接访问数据“所谓的原始数据”，也可以控制聚焦和曝光等多个照相机设定。 但是，新版本的ios和安卓都允许使用这两个版本。

作为spectacle的一部分，正在开发两个操作系统的框架。 使用原始数据进行测量，用手机解决在几年前是不可能的。 burggraaff先生说。

迪伊和实验室的做法

为了测试新的校准方法，研究人员用一些摄像机将它们与既定方法进行了比较。 例如，他发现，测量镜头如何在传感器上分布光的diy做法(称为平面防护)与实验室设置中需要积分球的标准做法结果的5%一致。 diy的做法包括在照相机上贴贴纸，获取太阳的图像和电脑的画面。

他们还测试了带有ispex的高端智能手机相机的光谱响应曲线，同时在专业测量方法的4%范围内获得了结果。 这需要昂贵且难以操作的单色设备。 用单色仪校准一台照相机可能需要半天，但diy的做法是在阳光下拍摄一张打印纸。

我们测试了多台照相机，发现它们之间有兴趣差异和相似之处。 burggraaff先生说。 例如，相机对不同波长的光(称为光谱响应曲线)的响应在大多数相机中非常相似。 只有少数设备表明，即使拍摄准确，也可能影响摄像机颜色感知和再现的方法。 同样的场景。

研究人员计划将spectacle的方法应用于越来越多的摄像机，以将数据输入数据库，从而更广泛地了解摄像机的属性。 这由研究人员和想将校正数据登录到数据库的人进行。 他们还在继续开发ispex高端智能手机附件，提高水和空气体污染测量能力。 这包括推进物理设计，从数据中获取科学结果的算法。 此外，还可以使用spectacle方法和数据库组合来自各种高端智能手机的数据。

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