Я проверил точность работы датчиков освещённости в пяти смартфонах.
На все смартфоны было установлено приложение Light Meter. Показания смартфонов сравнивались с показаниями спектрометра Uprtek MK350D и люксметра-пульсметра Radex Lupin. Заодно я проверил результаты датчиков BH1750 и TSL2561, подключённых к Arduino.
В качестве источника света я использовал светильник Gauss 2020122 с матовым рассеивателем, управляемый по Wi-Fi. Светильник располагался над столом, в приложении менялась его яркость.
Датчики смартфонов и всех приборов располагались в одной точке на одной высоте.
Первое измерение сделано при фоновом освещении от люстры в комнате, остальные четыре на четырёх яркостях светильника от минимальной до максимальной.
Как видно из таблицы, результаты датчика BH1750 и спектрометра MK350D оказались достаточно близки и я думаю спектрометр и этот датчик дают наиболее точные результаты измерения освещённости.
Из смартфонов самым точным оказался Redmi Note 10 Pro.
Показания встроенного датчика освещённости смартфонов очень сильно отличаются, отличие может быть даже втрое.
Я попробовал добавить поправочный коэффициент, рассчитав его по значениям измерения освещённости 457 лк. Вот что получилось (коэффициент в последней колонке), уже гораздо ближе к истине, если не смотреть на первую колонку с совсем малыми освещённостями.
Посмотрим, на сколько процентов значения, полученные с коэффициентом, отличаются от показаний MK350D.
Отклонения обычно не превышают 10%, что совсем неплохо.
Выводы можно сделать следующие:
- Смартфон в качестве люксметра без корректирующего коэффициента использовать не стоит: показания могут отличаться от реальных втрое;
- Если установить коэффициент (многие приложения, в том числе использованный мной Light Meter это позволяют), смартфон вполне может измерять освещённость с приемлемой точностью (5-10%), но для расчета коэффициента понадобится точный люксметр.
© 2022, Алексей Надёжин
Комментарии (35)
zxcvbv
25.01.2022 18:56Смартфон в качестве люксметра без корректирующего коэффициента использовать не стоит: показания могут отличаться от реальных втрое;
Дак люксы в абсолютном значении обычно и не нужны. Обычно нужно сравнить, скажем, яркость двух лампочек, или изменение яркости лампочки в течение времени (выгорание люминофора, или как его там в светодиодах). Для этого смартфон плюс-минус сгодится.
iShrimp
26.01.2022 18:46+1Бывает, что нужно измерить освещённость рабочего места или полки с растениями, чтобы знать, хватает ли им света.
i7071270
25.01.2022 18:58+2Освещенность, многие люксметры измеряют относительно кривой чувствительности глаза.
Поэтому красный будет "тусклее" (в цифрах) жёлтого или зеленого (см график).
dydyman
25.01.2022 19:07+10Не многие, а все люксметры должны так измерять, потому что люксы выводятся из люменов, которые и основаны на этой кривой чувствительности глаза при дневном свете. Прибор, для которого фотоны разных длин волн будут равноценны называется фотометром.
mentin
26.01.2022 02:58+3Из чего кстати следует, что коэффициент пересчёта, обсуждаемый в этой статье, может бы не константой для телефона, а зависеть от спектра источника освещения.
AlexeyNadezhin Автор
27.01.2022 10:57+1Да, может. К сожалению у меня не было возможности проверить с разными спектрами, надо будет это сдлать.
Metotron0
25.01.2022 19:54+1Использую телефон в качестве экспонометра при съёмке на плёнку, но пользуюсь камерой, а то через датчик не очень удобно бегать к месту, которое буду снимать. Мне достаточно было один раз проявить плёнку, чтобы узнать, насколько телефон врёт и куда нужно подкручивать выдержку/диафрагму.
eps
25.01.2022 23:34+6Интересно было бы с Айфоном и его приложениями сравнить. Там есть один победитель и пара 20% середнячков.
Программа-победитель с ошибкой в 3%; меряет точнее дешёвых люксметров, потому что профессионально откалибрована для каждого iOS устройства в продаже.
our app is even more accurate than almost any cheap light meter available. It is tested and calibrated using professional Class A equipment for all iPhones and iPads
quwy
26.01.2022 02:33+4Каждому разработчику, имевшему дело с мобильниками, очевидно, что любая попытка сделать из телефона измерительный прибор является идиотизмом.
Все эти программные люксометры, колориметры, шумомеры, дозиметры (ДОЗИМЕТРЫ, КАРЛ!), виброметры, и прочие не годятся даже для относительных измерений. Про абсолютные не то что говорить, думать серьзно нельзя.
Датчики разные и часто никакущие по параметрам, а камеры с автоматическими, неподконтрольными софту, улучшайзерами. Никогда не знаешь, что прилетит с того же акселерометра на очередном тестируемом телефоне, будет вектор гравитации, или нет. А если будет, то вдоль какой оси и в какую сторону. Каждый городит чего хочет.
Ergistael
26.01.2022 20:49+3Однажды мне понадобилось сделать автоматическое отключение холодильника на пару часов перед сном (я спал в той же комнате-кухне). Ну а чтобы выяснить, как часто включается мотор, я взял телефон, запустил программу с акселерометром и оставил на ночь. Потом снял логи, ну и дело техники (чтобы этот период не стал слишком большим, я до отключения на 2 часа отключаю еще на полчаса, чтобы мотор гарантированно проработал перед длинным отключением). Но таки да: микрофон показал себя не с лучшей стороны, а чтобы уловить вибрацию мотора, я увеличил амплитуду, положив телефон на конец длинной плоской линейки. И взял показания по одной оси, самой вариативной. Так что иногда можно. )
Javian
26.01.2022 06:32+1В программе Sensor Box for Android можно увидеть модель сенсора и его характеристики.
Light Sensor
Alexander34
26.01.2022 12:29+2Как минимум надо окалибровать датчик . Тогда может что и померять можно будет телефоном.
igorp1024
26.01.2022 14:43+1@AlexeyNadezhin, можно вопрос немного не в тему? Но тоже про смартфоны. :)
Я не помню откуда я это взял, но если не ошибаюсь, AMOLED-экраны регулируют яркость с пмощью ШИМ, в отличие от IPS. Скажите, можно ли однозначно утверждать, что ЛЮБОЙ amoled-экран будет иметь очень неприятную для глаз пульсацию, а ips - нет?
SlimShaggy
26.01.2022 15:33ЖК-экраны тоже регулируют яркость с помощью ШИМ подсветки, в мониторах - точно, подозреваю что и в телефонах тоже. А по поводу "очень неприятной для глаз пульсации AMOLED" - сижу на самсунгах со времен S3, у них у всех амоледы, пульсации не замечал ни разу. Хотя я ее на современных устройствах вообще никогда не замечал, последний раз видел подобное на ЭЛТ @60 Гц. Так что возможно, мои глаза просто не восприимчивы к пульсациям более высокой частоты.
igorp1024
26.01.2022 15:40Возможно, что да, это индивидуально. Я как-то купил Samsung Galaxy A32 5G, походил пару дней и чувствую, что глаза при длительном чтении Telegram просто вываливаются. Поменял на другой с IPS-экраном.
shyneko
27.01.2022 09:14+1Если не ошибаюсь, частота мерцания амолед будет выше при меньшей яркости, пусть поправят. Если для Вас критично, чтобы стояла низкая яркость, и глаза устают, попробуйте найти программу, которая на амоледах понижает яркость с помощью цветовой фильтрации - так на телефоне можно выставить максимальную яркость, и частота мерцания станет ниже, а уже программа уменьшит яркость через фильтр. Конечно, это негативно может сказаться на длительности работы от аккумулятора, но лучше так, чем дискомфорт.
AlexeyNadezhin Автор
27.01.2022 11:01Нет, нельзя.
Во-первых бывает dc-dimming (регулировка током через светодиоды).
Во-вторых у ШИМ может быть разная частота. Если сделать больше 500 Гц человеческий глаз не будет воспринимать пульсацию.
tivita
26.01.2022 20:01Использовал Xiaomi для сравнения лампочек. Коэффициент установился механически - подвесил патрон на высоте, на которой качественная лампочка со светосилой 1000 Лм показала на смартфоне ровно 1000 Лк. При неизменном положении смартфона и лампочек при проверке продукции разных производителей было замечено систематическое соответствие заявленных на упаковке значений для лампочек разной мощности в пределах единиц процентов у одних производителей и систематическое несоответствие у других, вплоть до разницы в несколько раз, заметную невооруженным глазом.
Так что для относительных измерений вполне пригодный инструмент, а если есть возможность откалибровать - то даже и абсолютные значения вполне можно оценить с приемлемой точностью.shyneko
27.01.2022 09:21Даже с поправочным коэффициентом, для определения которого желательно измерить профессиональным люксметром, не исключено то, что телефон будет сильно ошибаться на освещённости, которая сильно отличается от той, для которой был посчитан коэффициент. Для измерений со слабой или со средней точностью будет годится, но вряд ли сойдет для контроля светодиодных ламп.
AlexeyNadezhin Автор
27.01.2022 11:03Да, так вполне можно. Скорее всего у ламп с холодным светом будет показываться процентов на 5 больше, чем реально, но ничего страшного.
Soukhinov
27.01.2022 11:48+1Первая проблема: нужен диффузор. Ваш профессиональный люксометр измеряет свет со всех сторон, а телефонный может иметь узкую диаграмму направленности, из-за чего разница в показаниях может быть в несколько раз.
Вторая проблема: я предполагаю, что эти датчики освещённости (и камеры, если используются в качестве датчика) со временем теряют чувствительность (выгорают от света). Если это так, то у телефонов будет другая проблема: их часто оставляют датчиком/камерой вверх под ярким светом, что будет с годами снижать показания.
VolodjaT
Еще забавно когда обзорщики децибелы шума измеряют смартфоном
AlexeyNadezhin Автор
О, да! :)
i7071270
Не согласен, смотря что надо показать, если просто разницу и точность не важна, то этого достаточно.
AlexeyNadezhin Автор
Не очень. Децибеллы штука логарифмическая.
PKav
Это тоже может не работать, т.к. смартфон может довольно серьёзно обрабатывать получаемый с микрофона звук с целью, к примеру, шумоподавления.