HydroColor

HydroColor adalah aplikasi kualitas air yang menggunakan kamera digital smartphone untuk menentukan reflektansi badan air alami. Dengan menggunakan informasi ini, HydroColor dapat memperkirakan kekeruhan air (0-80 NTU), konsentrasi bahan partikulat tersuspensi (SPM) (g/m^3) dan koefisien hamburan balik di warna merah (1/m). PENTING: HydroColor memerlukan penggunaan kartu abu-abu fotografer 18% sebagai referensi. Kartu abu-abu banyak tersedia di toko fotografi dan online. Kunjungi situs web pendukung untuk informasi lebih lanjut tentang kartu abu-abu.

HydroColor memiliki antarmuka yang mudah digunakan yang memandu pengguna melalui koleksi tiga gambar: gambar kartu abu-abu, gambar langit, dan gambar air. Untuk memastikan hasil terbaik, HydroColor memanfaatkan GPS, giroskop, dan kompas perangkat untuk membantu pengguna dalam mengumpulkan gambar-gambar ini. Setelah gambar dikumpulkan, gambar dapat segera dianalisis. Dalam analisis gambar, HydroColor menghitung pantulan badan air dalam saluran warna RGB kamera. Nilai reflektansi kemudian digunakan untuk menentukan kekeruhan air di NTU (satuan kekeruhan nephelometric).

Data langsung disimpan dan dapat diakses kembali melalui HydroColor atau diunduh ke komputer dari folder data HydroColor. File teks berisi informasi tambahan tentang pengukuran termasuk: lintang, bujur, tanggal, waktu, puncak matahari, azimut matahari, arah telepon, nada telepon, nilai paparan, reflektansi RGB, dan kekeruhan.

Bagaimana itu bekerja:

HydroColor menggunakan kamera sebagai sensor cahaya sederhana (fotometer). Intensitas cahaya relatif dapat diukur dengan menormalkan nilai piksel kamera berdasarkan eksposur. Oleh karena itu, tiga saluran warna kamera (RGB: Merah, Hijau, Biru) memberikan ukuran intensitas cahaya di tiga wilayah spektrum tampak.

Intensitas cahaya yang diukur pada citra air dikoreksi untuk pantulan langit dari permukaan (menggunakan citra langit). Citra air yang dikoreksi memberikan intensitas dan warna cahaya yang memancar dari air. Hal ini dinormalisasi dengan pencahayaan sekitar menggunakan gambar kartu abu-abu. Produk akhirnya adalah ukuran reflektansi air yang hampir tidak tergantung pada iluminasi, yang dikenal sebagai reflektansi penginderaan jauh. Dalam oseanografi, satelit digunakan untuk menghitung produk yang sama (reflektansi penginderaan jauh) dari luar angkasa.

Reflektansi berhubungan langsung dengan jumlah dan jenis partikel tersuspensi di dalam air. Peningkatan kekeruhan (yaitu sedimen tersuspensi) akan menyebabkan hamburan cahaya yang lebih besar dan meningkatkan reflektansi air secara keseluruhan. Partikel yang mengandung pigmen, seperti fitoplankton (alga), akan menyerap cahaya pada wilayah tertentu pada spektrum tampak. Dengan demikian, partikel yang mengandung pigmen dapat dideteksi dengan membandingkan reflektansi relatif pada saluran RGB.

Metode yang digunakan HydroColor untuk mengukur reflektansi telah diterbitkan dalam jurnal peer-review Sensors dan tersedia secara online secara gratis (catatan: HydroColor telah diperbarui untuk menggunakan data RAW dari sensor kamera sejak publikasi ini):

Leeuw, T.; Boss, E. Aplikasi HydroColor: Pengukuran Reflektansi dan Kekeruhan Penginderaan Jauh di Atas Air Menggunakan Kamera Smartphone. Sensor 2018, 18, 256. https://doi.org/10.3390/s18010256.