TCS34725 이용 원두 색상 측정 테스트

[목적]

- TCS34725 센서를 통해 측정된 RGB값을 명도(Perceived Lightness)로 변환해 원두의 로스팅 정도를 파악

(변환 공식 : https://stackoverflow.com/questions/596216/formula-to-determine-brightness-of-rgb-color - Myndex)

- 실제 원두용 색도계는 근적외선 파장(NIR)을 측정

 

[실험 조건]

- 홀빈 상태와 분쇄 원두, 두 경우를 나누어 측정

- 홀빈, 분쇄 원두 표면과 센서와의 거리는 약 10mm

- A4 용지를 흰색 기준점으로 삼아 RGB 255,255,255 값을 갖는 최소한의 Timing , Gain 값으로 센서 레지스터 설정

- 아그트론 측정값을 갖는 원두를 테스트용으로 사용

- 홀빈 상태의 원두는 측정값 편차로 10회 측정 후 평균값 이용

- 분쇄 원두는 에스프레소 분쇄도, 측정 편차가 발생하지 않으므로 1회만 측정

 

[테스트 과정 중 문제점]

- 홀빈 상태의 경우, 일관된 RGB 값을 측정하는 것은 불가했음

(타원형인 원두의 모양으로 인해 센서와 측정되는 부분의 거리를 일정하게 유지할 수 없는 점과 원두 표면과 센터컷 사이의 색상 편차 때문으로 추정)

- 따라서, 측정 때마다 케이스에 담은 원두를 재정렬 및 평탄화 과정을 거친 뒤 10회 측정후 평균값을 구함

(아그트론 넘버를 사용하는 몇몇 원두용 색도계에서도 홀빈 상태에서의 측정값 편차가 발생한다고 함)

 

[테스트 대상]

- 측정 원두 : 아그트론 넘버 홀빈(59.64), 분쇄(61.02) (아그트론 넘버 낮을 수록 어두운 색상)

 

[실험 과정]

<A4 용지 색상 측정>

Timing 값 설정

- A4 용지를 기준으로 RGB 255, 255, 255 값을 갖는 최소한의 Timing, Gain 값을 찾아서 설정

 

<홀빈 색상 측정>

케이스에 최대한 평평하게 채운 뒤 측정

1회	2회	3회	4회	5회	6회	7회	8회	9회	10회
37.46	37.73	37.55	37.55	37.95	37.64	37.63	37.64	37.84	37.84

(측정된 명도값은 소수점 세번째 자리에서 반올림)

- 평균 : 37.68

 

<분쇄 원두 색상 측정>

- 1회 측정값 : 37.77

 

[결론]

- 홀빈 색상 측정할 때, 센서와 측정되는 홀빈의 거리를 최대한 일정하게 유지해 측정값의 편차를 최소화하는게 중요

(최대한 홀빈을 평평하게 정렬)

- 홀빈 측정 결과들간의 오차가 있기 때문에 다회차 측정은 피할 수 없는 상황

- 홀빈 10회 측정 평균과 분쇄 원두 측정값의 차이는 0.09

- 너무 작은 차이로 인해 실제 홀빈 및 분쇄 원두 색상 측정용으로 사용하기에는 좀 어려워보이는데 확실한 결론을 위해선 더 다양한 데이터를 누적 시킬 필요가 보임

- 만약, 누적된 데이터를 통해 실제 사용이 유효하다 판단된다면

- 로스팅 단계에 따른 색상 기준점이 없기 때문에 아그트론 값을 가진 원두의 명도 측정값과 비교해 기준점을 만든다거나 누적된 데이터(로스팅 시간과 수분 증발율에 따른 명도값)를 기반으로 나름의 기준점 작성

- 홀빈과 분쇄 원두 사이의 명도 차이를 통해 언더 디벨롭 여부 파악 가능할듯