色を認識するライト

色を認識するライトを作ってみました。

数年前、テレビで紹介された「smart light」

下の色に合わせて、ライトの色が変化し、

ビックリした記憶があります。

買いたかったけど、かなり高価で諦めました(笑)

最近、Arduinoを始めたところ、

カラーセンサーを使用すれば、
そのようなものを作れることがわかり、

早速 挑戦してみました。

使用したものは

カラーセンサーTCS230 TCS3200

フルカラーLED 7個

Arduino pro mini(互換品 3.3V 8M㎐)

装置全体は、ダイソーの２WAY懐中電灯に

おさめることにしました。

仕組みはカラーセンサーで色の周波数を読み取り

マイコン(Arduino)内に組んだ条件式に従って、

準備した13色の中から 近い色を選び出し、

フルカラーLEDをその色で点灯させるといった感じです。

①

基板に7個のフルカラーLEDを

並列に取り付けました。

②

①を２WAY懐中電灯のテープLEDがついてたところに

ネジ留めしています。

③

カラーセンサーをミニブレッドボードに差し込んで

２WAY懐中電灯の下の方にネジ留めしました。

③

Arduinoにプログラムを書き込んでから

配線をしたところです。

④

赤、緑、青色のLEDにはそれぞれ抵抗を入れました。

(赤 300Ω、緑 2000Ω、青 100Ω)

緑はかなり明るく見えたので、抵抗値を高くしましたが、

ちょっと高すぎたかも？(^^;

各色の調整はプログラムの中でも行っています。

⑤

カラーセンサーを入れるため、

懐中電灯の下のネジのところを壊したので

外からネジで留めました。
下部は安定して立つように 4隅にビーズの脚を取り付けました。

 ⑥

スイッチや電池ケースも懐中電灯のものを使っています。

こんな感じになりました。

動画で撮影してみました。

桃色と紫色が同じように見えますが、実際は違って見えます。

全体的に実際の色と少し違っています(^^; 

青や水色は光が波打ってるように映っていますが、

実際はそのようには見えないです。

光り物の動画や写真撮影は難しいですね。

最初、作ったそのままで動画撮影すると

どの色も真っ白になってしまいました。

LEDに拡散キャップをかぶせたり、

ライトの上にトレーシングペーパーを巻いて拡散させたりしましたが

どうしてもダメで、結局 プログラムの中で

赤・青・緑の色指定を変更して、

ビデオ撮影しました。

ビデオ撮影した状態では、実際に見た感じでは薄暗くて

いまいちなので、撮影後、元のプログラムに戻しました。

カラーセンサーの使い方はこちらを参考にさせて頂きました。

http://nn-hokuson.hatenablog.com/entry/2017/04/03/193449

カラーセンサーから得られるデーターそのものを

LEDを光らせるための数値として使用するのが困難だったので、

得られたデーターの条件を指定して、

LEDの色(13色)に紐付けることにしました。

例えば得られたデーターが
(R,G,B)＝(350,1500,1400) なら 赤(0,255,255)に紐付け
(R,G,B)＝(950,600,1300) なら 緑(255,0,255) に紐付け
(R,G,B)＝(1900,900,500) なら 青(255,255,0) に紐付け
 赤(0,255,255) としていますが フルカラーLEDを使用した時は
本来の赤(255,0,0)の真逆になります。
（得られたデータはスケーリング割合2%時のデータです。）

もし、赤・緑・青の3色のみの認識で良ければ
得られたデーターの最小値の色を選択すればOKですが、
4色以上を認識させるには
もう少し、条件式が必要になってきます。
今回は(R,G,B)の数値範囲の指定や、
比率の指定、R,G,Bの差の範囲 等々で条件設定を行って、
13色を認識できるようにしました。
（赤・青・緑・ピンク・桃色・紫・水色

黄色・クリーム色・オレンジ・黄緑・黒・白）

このセンサーを使用して作られたYoutube動画も色々と見てみましたが

3色～6色くらいの認識が多かったです。
中にはこんな楽しい装置も・・・
https://www.youtube.com/watch?v=H7HTQai7Wwg
こんなの作れるようになりたいなぁ・・・

色々と調べてみると、
販売商品ではありますが、
256×256×256＝1677万色を表現できるライトもありました。
https://plusstyle.jp/shopping/item?id=20
これを見ると、私が作ったものなんて
まだまだダメですね・・・
いずれ、こんなのも作れるようになりた～い!!

私の映像では紙と果物で試していますが

光る素材のもの

例えばガラス越し、金属製品、光沢紙等では

色の認識は悪く、思った色に光りませんでした。

今回使用したカラーセンサーは
こちら

フルカラーLEDは
こちら

Arduino Pro mini(互換品 3.3V)は
こちら
です。

<2018年1月2日 自分用の覚書>
2018年1月1日、親族の集まりに持って行ったところ、
途中から光り方がおかしくなってしまいました。
どうも青色LEDが光っていない感じです。
持って帰って、分解してみると
フルカラーLED 7個のうちの1個の
青色チップが壊れていたようです。
壊れた1個のLEDだけじゃなく、他の6個のLEDも光らなくなるのですね・・・
この1個を取り換え、無事に元通りになりました。

<2018年2月12日 テープLEDを使って作ってみました>

DCーDC昇圧コンバーターを使用し

カラーセンサーとArduinoには５V一定の電圧がかかるようにしました。

電池からだと電圧が変動しますが、

電圧変動するとカラーセンサーからの値が変化するようです。

これ以外の実験や工作も掲載していますので、

こちらも見てみて下さい。

http://www.eneene.com/