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色差儀輔助植物鑒定和植物研究

2018-10-31 09:46:25 點擊數(shù):

僅在2016年,就發(fā)現(xiàn)了1,730種新的維管植物。雖然這看起來像是一個很大的數(shù)字,但與已知物種的總數(shù)相比卻相形見絀,已知的植物物種大約為400,000。大量植物使分類變得至關(guān)重要。在我們對植物進行分類的眾多特征中,顏色是最明顯的特征之一,因此也是最重要的特征之一。但是,您如何確定您的信息僅與您的測量結(jié)果一樣好。人眼主觀地看待顏色,這為科學(xué)家試圖創(chuàng)建植物顏色的客觀目錄帶來了問題。為了準(zhǔn)確性和創(chuàng)建有意義的比較能力,有必要依賴于數(shù)字儀器,如色差儀。

顏色是植物識別中的重要工具

能夠區(qū)分相似顏色的植物有許多重要的原因。該領(lǐng)域的植物學(xué)家可以轉(zhuǎn)向顏色識別,以區(qū)分其他類似的植被或幫助識別新物種。玫瑰育種者和其他花藝師密切關(guān)注顏色,以改善他們的飼養(yǎng)方法,選擇適合各種用途的花卉,并區(qū)分野花種類。食品加工商,如藏紅花生產(chǎn)商和經(jīng)銷商,可以使用顏色來檢測供應(yīng)摻假。土地管理者可以依靠顏色識別來探測入侵物種或促進瀕危物種的生長,以及進行簡單的調(diào)查。除了其他因素外,森林人依靠顏色來區(qū)分相似的樹種和其他森林植被。

基于顏色圖表的視覺識別極限

多年來,已經(jīng)開發(fā)了許多基于視覺的識別方法,以幫助需要通過其顏色識別植物的植物學(xué)家和其他專業(yè)人員。這些方法主要依賴于將植物顏色與標(biāo)準(zhǔn)化顏色圖表匹配。幾十年來,這些圖表在植物識別中發(fā)揮了寶貴的,不精確的作用。然而,基于顏色圖表的視覺植物識別是一種固有的不可靠的評估方法,原因如下:

1.人眼缺乏區(qū)分細微色調(diào)超過某一點的能力。雖然顏色圖表可以提供一個粗略的識別框架,但它們只能表示很多陰影,人類觀察者必須轉(zhuǎn)向猜測以識別不完全匹配的顏色。

2.人類對顏色的感知是一種高度可變的,取決于諸如生物和文化影響等因素。

3.背景顏色和照明條件等環(huán)境會對色彩感知產(chǎn)生巨大影響。因此,試圖在不同環(huán)境條件下匹配顏色的觀察者將容易出錯。在田地中出現(xiàn)一種顏色的植物在實驗室中甚至在不同的天氣條件下或在一天的不同時間可能看起來是不同的顏色。

4.彩色圖表本身容易受到變化的影響,因為它們的顏色會隨著時間的推移而變化或消失,而不同制造商打印的圖表可能并不完全一致。

總之,基于視覺的色彩匹配的不精確性使得必須進行客觀的,工具性的比較。

色差儀提供精確的顏色測量

色差儀能夠克服基于視覺的數(shù)字精度打印彩色圖表評估的缺點。這些先進的儀器比人眼更細致地分析顏色,使他們能夠輕松地辨別幾乎相同的色彩,并將色彩信息提取到客觀數(shù)據(jù)。這可能部分是因為色差儀使用受控的光突發(fā)來測量樣品,這意味著它們可以在任何環(huán)境中生成精確的結(jié)果。根據(jù)您使用的儀器的幾何形狀,您還可以選擇考慮光澤和紋理的影響,這可用于識別粗糙或油性植物。因此,儀器測量確保幾何特征不會干擾準(zhǔn)確的顏色確定。

色差儀技術(shù)代表了對舊的,不太精確的視覺檢測方法的顯著改進,增強了您正確識別和分類植物材料的能力。實際上,基于色彩圖表的基于視覺的植物識別似乎與我們技術(shù)先進的世界不一致。

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