как сравнить цвет пигментов

[Karen]

Коллеги, помогите биологу, о работе с цветом имею только самые базовые представления. Хочу найти способ инструментально различать цвет отпечатков грибных спор на бумаге. Чтобы было ясно, о чем речь - шляпка гриба кладется на бумагу, споры высыпаются, получаются отпечатки как на фото ниже, легкие отличия в цвете являются важным признаком, которые надо ловить, у каждого вида гриба свой цвет.


В наличии i1Pro, замеряю цвет утилитой spotread из Argyll. Если бы споры всегда высыпались толстым слоем, то было бы просто - замерил оба отпечатка, сравнил цифры Lab, если разные, то говорим, что у данных двух видов разный цвет спор.

Проблема в том, что споры высыпаются неравномерно, где-то совсем тонким слоем, где-то потолще. В итоге могу снять несколько замеров с одного отпечатка, получу разные значения Lab для разных его участков (где чуть больше насыпалось и где поменьше), но как их сравнить с аналогичными замерами другого отпечатка? Сконвертировать значения из Lab в другую модель (HSB ? или в какую?) и сравнивать только Hue? Что посоветуете? И как быть в случае если споры у двух видов различаются только по светлоте (светло желтые и темно желтые), как их сравнивать, если одних высыпалось мало, а других много? Полагаю, что никак, но может все же есть решение?

 

[Chiga]

но может все же есть решение?

Попробуйте сравнивать не цвет а спектры, это избавит от метамерии и поможет скомпенсировать разную концентрацию ваших биологических "пигментов". С математикой с наскока не помогу.
Бумагу для отпечатков лучше использовать без оптических отбеливателей, чтобы более явно видеть флуоресценцию.

 

[Karen]

Со спектрами пробовал, у меня знаний не хватит понять как их сравнивать численно, а чисто зрительно разница субтильная, не поймешь. Кроме того, когда у нас есть светло- и темно-желтые споры, то разница в них скорее в количестве пигмента, а не в его составе, поэтому форма спектра будет одинаковой (мне так кажется). Поэтому хотелось бы все найти способ сравнивать именно цвет.

Насчет бумаги, да, было понятно, что нужна без отбеливателей и без цветного оттенка, а то он накладывается в разной степени при разной толщине слоя спор его не вычесть. Перемерил все виды бумаги, которые нашел дома, ничего чисто белого нет. В итоге нашел материал, на вид типа тонкого картона, чисто белый, замер Lab 98.97 0.048 -0.054. Но он дорогой, зараза. А есть ли вообще чисто белая бумага (из доступных в магазинах рядовому человеку) без отбеливателей? Можете посоветовать?

 

[Chiga]

Ну если только

сравнивать именно цвет

тогда не HSB, а LCH. К тому же spotread выдает его "из коробки".

разной толщине слоя спор

а если собирать споры на прозрачный материал (стекло, акрил, полиэтилен....), и попытаться "сконцентрировать"? Заодно на картоне сэкономите.

Можете посоветовать?

не силён.

 

[splxgf]

Скорее всего делать два замера, спектр бумаги и спектр гриба, затем их вычитать.
А стандартно в вашей области как определяют виды? Хромотографией?

 

[splxgf]

Примерно такие у вас должны получаться картинки и их уже сравнивать, а цвет скорее всего как дополнение пойдет.

 

[Chiga]

затем их вычитать.

Боюсь не все так просто. Если пигмент непрозрачный внесем лишнюю погрешность.

 

[almastu]

тут дело к изобретению целой методики движется...
- а если макрофото участка с толстым слоем?
- или действительно ссыпать с гладкой поверхности споры в кювету 7х7 и прессовать слегка в таблетку?

 

[Karen]

- а если макрофото участка с толстым слоем?
- или действительно ссыпать с гладкой поверхности споры в кювету 7х7 и прессовать слегка в таблетку?

Да вот не хотелось заниматься соскребанием спор в кучку, но, видать, придется.

А стандартно в вашей области как определяют виды? Хромотографией?

Область не моя, я так, "мимопроходящий-интересующийся". А как ботаники-грибники цвет определяют лучше не рассказывать, там все крайне печально - на глазок, по шкалам кое как напечатанным, но самое выносящее мозг это их названия цветов типа "кремовый", "землисто-коричневый", табачно-коричневый, шоколадно-коричневый и миллион других выносящих мозг и ничего не говорящих нормальному человеку обозначений. Вот и хотелось встрять и внести во все это безобразие хоть какую-то точность и цифры.

 

[mihas]

Lab для разных его участков (где чуть больше насыпалось и где поменьше), но как их сравнить с аналогичными замерами другого отпечатка? Сконвертировать значения из Lab в другую модель (HSB ? или в какую?) и сравнивать только Hue?

В полиграфии тоже встречаются проблемы с геометрией замера и ее решают увеличением апертуры прибора или усреднением. Снимайте десяток другой лабов ваших спор и усредняйте. Используйте всегда одну и ту же бумагу для насыпки спор, не используйте пищую бумагу для принтеров, она здорово для прибора перекрашивает в синий. И как верно написали - никаких HSB, оставайтесь в колориметрических единицах LCh - тут из лабов просто сконвертировать.

 

[almastu]

В полиграфии тоже встречаются проблемы с геометрией замера и ее решают увеличением апертуры прибора или усреднением. Снимайте десяток другой лабов ваших спор и усредняйте. Используйте всегда одну и ту же бумагу для насыпки спор, не используйте пищую бумагу для принтеров, она здорово для прибора перекрашивает в синий. И как верно написали - никаких HSB, оставайтесь в колориметрических единицах LCh - тут из лабов просто сконвертировать.

в полиграфии удается усреднять неравномерности в связи с их регулярностью (повторяемостью) в пределах либо разумной аппертуры (положим, если ткани или холст) или повторяемостью на больших площадях - когда точно без усреднений никак, размеры неоднородностей большие сами по себе, но их таких много одинаковых почти - что и спасает. А тут единичный оттиск. Индивидуальный неповторяющийся рисунок неравномерностей в единственном экземпляре. Боюсь, в лоб полиграфическим подходом не получится(. Потому и предложил то что выше.
Кстати, макрофото вполне может быть вариантом. В конце концов, сделать ради него несколько оттисков в одном месте с поворотом - забить спорами площадку... До момента, когда ее цвет перестанет меняться с каждым следующим прижимом - вот и его и фиксируем.

 

[mihas]

макрофото

Так мы уходим от колориметрии.
Мы имеем дело условно с обычной неравномерной выкраской.

 

[almastu]

если в качестве фотоаппарата использовать хотя бы колориметр, то не уходим. Методика в основном для получения площадки нужного размера. Ну и возможно, с полной крывистостью - это надо пробовать, проверять на практике

 

[mihas]

если в качестве фотоаппарата использовать хотя бы колориметр

А лучше спектрофотометр, как заявлено изначально. Если бы трехстимульные колориметры решали колориметрические задачи - наше оснащение было бы куда дешевле.

 

[almastu]

всецело поддерживаю.

 

[mihas]

Примерно такие у вас должны получаться картинки

Спектральный анализ - хорошая вещь! Надо смотреть что у этих грибов с рисунком спектра и искать в нем уникальности. Потому что я сравнивал спектры древесины - они ни о чем, монотонные, никакой загогулинки чтобы за нее зацепиться и сказать - вот на этой длине волны пик - это береза, а на этой - дуб, как в хроматографии. Там нет таких маркеров к сожалению.

 

[almastu]

судя по описаниям выше, там коричневые тона, т.е. колориметрически совсем не чистые - может быть непросто вычленить уникальности. Но может, можно и какой-нибудь матаппарат по оценке гипотез прикрутить... Или ИИ обучить (там те же инструменты, по идее).

 

[Chiga]

судя по описаниям выше

Там проще веер от Пантона прикрутить и сравнивать визуально. Будет хоть какое начало стандартизации. Проблема не в инструментах и методиках, а в головах.

 

[polbol]

В вики пишут, что споры грибов это одноклеточное чудо. Т.е. задача определить цвет клетки? Какова вероятность, что две споры-клетки с одного носителя имеют разный цвет?

 

[mihas]

У веера Пантона шаг между красками очень крупный с дельтой 3-5, в каких-то оттенках 6-8. Solid Coated v4 2021 года - это всего лишь 1755 выкрасок на огромный охват ~600 тысяч ΔE³, степы различий великоваты. А из заглавного поста я понял, что различия по цвету спор крайне незначительные у грибов, потому и правильные мысли в сторону отдельной оценки по Hue помимо всего, про спектральный анализ, если окажется применимо. Тут такая точность требуется, которая на порядок превышает степ выкрасок Пантона.