RGB radiometry with ordinary cameras as a research opportunity for everybody

HOLLAN, Jan. RGB radiometry with ordinary cameras as a research opportunity for everybody. 2013. ISBN 978-80-7378-243-6.

Basic information

• Original name: RGB radiometry with ordinary cameras as a research opportunity for everybody
• Name in Czech: RGB radiometrie s běžnými fotoaparáty jako výzkumná příležitost pro všechny
• Authors: HOLLAN, Jan.
• Edition: 2013.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 50300 5.3 Education
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• WWW: URL
• Organization unit: Faculty of Education
• ISBN: 978-80-7378-243-6
• Keywords (in Czech): Radiance; luminance; digital cameras; photometry; data processing; physics of vision; environment observation
• Keywords in English: zář; jas; digitální fotoaparáty; fotometrie; zpracování dat; fyzika vidění; pozorování životního prostředí
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

Many digital cameras are able to store really raw A/D data from pixels of their CCD or CMOS matrix. If a pixel is far from being saturated, count minus the noise level is proportional to number of photons absorbed. Cameras with really raw data are scientific instruments, provided they store true exposure settings as well. A perfect tool for converting raw data from dozens of proprietary formats to standard *.pgm files exists: "dcraw"; it gives exposure information too. Our contribution is an additional programme, raw2lum, which, using dcraw pgm, provides all possible kinds of radiometric output, including photometric ones (related to photopic spectral sensitivity of human eye). Being able to quantify and visualise luminances easily is an interesting possibility for young people. Light, natural and artificially produced, is so important part of our lives - the latter being not for free. Understanding to many metrics of it and to real amounts we need physiologically is an entrance to physics of everyday and to sustainable use of electricity. Results from indoors, urbanised and natural sites, day and night ones, using various cameras will be shown, some of them achieved by students this year, or even during the very lecture.

Abstract (in Czech)

Mnoho dititálních fotoaparátů dokáže ukládat skutečně surová data z A/D převodníků beroucích údaje z bodů senzorové matice CCD či CMOS. Je-li bod (pixel) s odstupem nesaturovaný, pak je údaj převodníku po odečtu údaje při neosvětleném senzoru (úrovně šumu) úměrný počtu pohlcených fotonů. Fotoaparáty s takovými skutečně surovými daty, pokud také ukládají správné údaje o expozici, jsou vědeckými přístroji. Existuje dokonalý nástroj pro převádění surových dat z tuctů proprietárních formátů do standardních souborů *.pgm. Náš příspěvek je přídavný program raw2lum, který užitím *.pgm (výstupu z dcraw)poskytuje všechny možné druhy radiometrických údajů, včetně údajů fotometrických, čili vztažených na fotopickou spectkrální citlivost lidského zraku. To, že člověk může snadno kvantifikovat a vizualizovat jasy, je zajímavou možností pro mladé lidi. Světlo pocházející z přírody a uměle produkované je přece tak ohromně důležitou složkou našich životů - přičemž to uměle vytvářené není zdarma. Porozumět mnoha mírám, které se pro světlo používají a pochopit, jaká množství fyziologicky potřebujeme, to je brána k fyzice všechního dne a k udržitelnému používání elektřiny. Workshop ukáže výsledky z interiérů, urbanizovaných a přírodě blízkych exteriérů, denní a noční, za použití různých kamer.

Links

• CZ.1.07/2.2.00/28.0182, interní kód MU: Name: Moduly jako prostředek inovace v intergaci výuky moderní fyziky a chemie

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, 2.2 Higher education