วิชา 212499 โครงงานวิศวกรรมการอาหาร

เร่ือง การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชเทคนิคการวิเคราะหสี

Quality evaluation of roasted coffee using color analysis technique.

โดย

นายนพดล ภาวศุทธิพร นายวีระชัย วิเศษพลชัย

เสนอ

ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร คณะวิศวกรรมศาสตร กําแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน

เพื่อความสมบูรณแหงปริญญาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต(วิศวกรรมการอาหาร) ปการศึกษา 2547/2548

II

ใบรับรองวิศวกรรมการอาหาร ภาควิชาวิศวกรรมการอาหาร

คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ปริญญาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวศิวกรรมการอาหาร

เร่ือง : การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชเทคนิคการวิเคราะหสี ผูดําเนินโครงงาน : นายนพดล ภาวศุทธิพร นายวีระชัย วิเศษพลชัย อาจารยที่ปรึกษา : อาจารยอมรเดช พุทธิพิพัฒนขจร ไดรับการพิจารณาเห็นชอบโดย ประธานกรรมการ ................................... วันท่ี ....... เดือน .................... พ.ศ. ............... (อ.อมรเดช พุทธิพิพัฒนขจร) กรรมการ ................................... วันที่ ....... เดือน .................... พ.ศ. ............... (อ.โสฬส จิวานุวงศ) กรรมการ .................................... วันที่ ....... เดือน .................... พ.ศ. ............... (อ.ดร.สุกัญญา วิชชุกิจ)

ภาควิชาวิศวกรรมการอาหารรับรองแลว .........................................................

(ผศ.ดร.อนุพันธ เทอดวงศวรกุล) หัวหนาภาควชิาวิศวกรรมการอาหาร

วันที่ ....... เดือน .................... พ.ศ. ...............

ก

คํานิยม

โครงงานวิศวกรรมการอาหาร (Food Engineering Project : 212499)เรื่อง “การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชเทคนิคการวิเคราะหสี” โดยใชโปรแกรม Matlab ของนิสิตช้ันปที่4 ภาควิชาวศิวกรรมการอาหาร คณะวศิวกรรมศาสตร กําแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร สําเร็จลงไดโดยไดรับการสนับสนุน ใหคําแนะนําและใหคําปรึกษา อันเปนประโยชนอยางย่ิงตอการดําเนินการโครงงานนี้จาก อ.อมรเดช พุทธิพิพัฒนขจร อาจารยทีป่รึกษา และ ผศ.ดร.อนุพันธ เทอดวงศวรกุล ที่ใหคําปรึกษาในโปรแกรมการใชงาน และขอกราบขอบพระคุณอาจารยทุกทานในภาควิชาวิศวกรรมการอาหารที่แนะนําและใหคําปรึกษาเพื่อใหโครงงานนี้เสร็จสมบูรณย่ิงขึ้น และขอขอบพระคุณเจาหนาท่ีประจาํภาควชิาวิศวกรรมการอาหารทุกทานที่อํานวยความสะดวกในการดําเนินโครงงานนี้จนสําเร็จลุลวงไปไดดวยดี ขาพเจาในนามผูดําเนินโครงงาน จึงขอขอบพระคุณทุกทานที่ไดใหความชวยเหลือจนโครงงานนี้ประสบผลสําเร็จลงไดดวยดี

นายนพดล ภาวศุทธิพร นายวีระชัย วิเศษพลชัย

มีนาคม 2548

ข

บทคัดยอ

โครงงานวิศวกรรมนี้จัดทําขึ้นเพ่ือตองการวิเคราะหสีของเมล็ดกาแฟคั่ว เพ่ือใหไดเมล็ดกาแฟคั่วที่ไดมาตรฐานเดียวกัน และเพ่ือเปนการลดความผิดพลาดจากสายตาของมนุษย จึงไดคิดวิธีตรวจสอบวิเคราะหสีของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชเทคนิคการวิเคราะหภาพ โดยใชโปรแกรมMatlab ระบบสีที่นํามาใชวิเคราะหเปนระบบสี RGB อุปกรณวิเคราะหสีประกอบดวย ชองสําหรับใสตัวอยางเมล็ดกาแฟคั่ว ภายในติดต้ังชุดหลอดไฟทังสเตน 2 ดวง เพ่ือใหแสงสวางภายใน และตดิต้ังกลอง Webcam โดยใชความละเอียดของกลอง 320 x 240 pixels เพ่ือนําภาพที่ไดไปวิเคราะหตอในโปรแกรม Matlab หลักการทํางานของการวิเคราะหสีของเมล็ดกาแฟคั่ว ใชเทคนิคการแบงกลุมแบบสถิติ (K-means) เพ่ือทําการแยกกลุมสีเปน 7 กลุม แลวทําการเลือกกลุมสีที่เหมาะสม เพ่ือหาคาเฉลี่ยของสีในกลุม คาเฉลี่ยของสีที่ไดในแตละการทดลองจะนํามาเปรียบเทียบกันโดยการหาคาความแตกตางของคาสี RGB

จากการทดสอบการวัดสีเมล็ดกาแฟพบวา สามารถทําการจําแนกสีของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชดรรชนีความคลาดเคลื่อนเปนตัวบงชี้ถึงความแตกตางของสี ซ่ึงใหผลที่รวดเร็วแมนยําและมีประสิทธิผลในการจําแนกสีไดจริง

ค

Abstract This engineering project was aimed to classify the color of roasted coffee beans. In order to receive the same standard of roasted coffee beans and reduce failure from eyesight of humanness, the image processing technique running on Matlab program was selected to implement this work. The color system used to analyze color of roasted coffee beans was RGB color system. The color analysis device consisted of a sliced hole for inserting roasted coffee beans, two tungsten lights for illuminating within the case and one webcam camera with the resolution of 320×240 pixels connected to the computer. The algorithm used for classifying the color of roasted coffee was based on a statistical classification method, called K-means classifier. The colors of image were divided into 7 clusters in order to approach a desired color. Finally the desired color was averaged in terms of RGB color system. The RGB color of each sample was differenced by using the error index (different of RGB color). The result was found that this algorithm was capable to classify efficiently the color of the roasted coffee beans by using this technique.

a

สารบัญ หนา คํานิยม ก บทคัดยอ ข Abstract ค บทนํา 1 วัตถุประสงค 2 ตรวจเอกสาร 2 1. การคั่วเมล็ดกาแฟ (Coffee Roast) 1.1 การค่ัวออน 3 1.2 การค่ัวกลาง 3 1.3 การค่ัวแบบเขม 4 2. การเปล่ียนแปลงทางเคมแีละกายภาพของกาแฟระหวางการคัว่

2.1 การเปลี่ยนแปลงทางเคม ี 4 2.2 การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ 6 3. ทฤษฎีสี

3.1 ทฤษฎีการผสมสี 3.1.1 ทฤษฎีการผสมสีแบบลบ 7 3.1.2 ทฤษฎีการผสมสีแบบบวก 11 3.2 ความผิดเพ้ียนของสี 22 4. ภาพกราฟกในทางคอมพิวเตอร 4.1 Bitmapped graphics 23 4.2 Vector graphics 23 5. กลองถายภาพดิจิตอล 24 6. ชนิดของสัญญาณทางอิเลคทรอนิคส 6.1 สัญญาณแบบ Analog 24 6.2 สัญญาณแบบ Digital 24

b

สารบัญ (ตอ) หนา 7. การประมวลผลภาพ 7.1 ความหมายของการประมวลผลภาพ 25 7.2 กระบวนการประมวลผลภาพ 25 7.3 พ้ืนฐานของภาพ 26 7.4 การประมวลผลภาพเชิงตัวเลข 26 7.5 ขอมูลภาพชนิดบิตแมป 28 7.6 การสรางภาพไบนารี 29 7.7 การแปลงภาพสีใหเปนภาพระดับสีเทา 31 7.8 การแปลงภาพระดับสีเทาใหเปนภาพสองระดับ 31 8. การเขียนโปรแกรม 8.1 Matlab 32 9. งานที่เกี่ยวของ 9.1 โครงงาน 33 9.2 Chromameter 34 9.3 Patent 34 การทดลองหาระยะการติดต้ังกลองรับภาพภายในอุปกรณรับภาพ วิธีการทดลอง 36 ผลการทดลอง 38 สรุปผลการทดลอง 40 การทดลองการวิเคราะหหาสีของเมล็ดกาแฟคั่ว วิธีการทดลอง 41 เทคนิคการวิเคราะหสีของเมล็ดกาแฟคั่ว 41 ภาพตัวอยางผลการวิเคราะห 44 ผลการทดลอง 46 สรุปผลการทดลอง 50 สรุปผลการทดลอง 51 ขอเสนอแนะ 52

c

สารบัญ (ตอ) หนา เอกสารอางอิง 53 ภาคผนวก 55

d

สารบัญภาพ

หนา

รูปที่ 1 แผนภาพทฤษฎีการผสมสีแบบลบ 8 รูปที่ 2 แผนภาพทรงลูกบาศกระบบสี RGB 9 รูปที่ 3 แผนภาพทรงลูกบาศกระบบสี CMYK 11 รูปที่ 4 แผนภาพทฤษฎีการผสมสีแบบบวก 12 รูปที่ 5 แผนภาพระบบสี Hunter Lab 13 รูปที่ 6 แผนภาพแสดงองคประกอบของระบบสีมุนเซล 14 รูปที่ 7 แผนภาพระบบสีมุนเซล 14 รูปที่ 8 แผนภาพแสดงระดับความมืดหรือความสวางของสี 15 รูปที่ 9 แผนภาพเปรียบเทียบระหวางคาความสวางและคา Chroma 16 รูปที่ 10 แผนภาพระบบสี HSV 17 รูปที่ 11 แผนภาพระบบสี HLS 18 รูปที่ 12 แผนภาพ สามเหลี่ยมระบบสี CIE 20 รูปที่ 13 แผนภาพลักษณะของทรงตันสี CIE 20 รูปที่ 14 แผนภาพสามเหลี่ยมระบบสี CIE แบบ 2 มิต ิ 21 รูปที่ 15 แผนภาพแหลงกําเนิดแสงที่มีอิทธิพลตอการมองเห็นวัตถุ 22 รูปที่ 16 ภาพแบบไบนารีและขอมูลของแตละพิกเซล 30 รูปที่ 17 ภาพภายในอุปกรณวิเคราะหสี 37 รูปที่ 18 ภาพโปรแกรมหาจํานวนพิกเซลสี 37 รูปที่ 19 กราฟแสดงจํานวน Pixel ที่มีคาสีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐาน เมื่อมีการปรับระยะหางระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟ 39 รูปที่ 20 ตัวอยางภาพที่ระยะหางระหวางกลองกับถวยใสเมล็ดกาแฟที่ระยะตางๆ 39 รูปที่ 21 ภาพแสดงการแยกพื้นที่ของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟคั่วทีมี่สีออนกวา มาตรฐาน 44

e

สารบัญภาพ(ตอ)

หนา รูปที่ 22 ภาพแสดงการแยกพื้นที่ของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟคั่วทีมี่สีออนกวา มาตรฐาน 44 รูปที่ 23 ภาพแสดงการแยกพื้นที่ของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟคั่วทีมี่สีเขมกวา มาตรฐาน 45

f

สารบัญตาราง

ตารางที ่ หนา 1. คาสีมาตรฐานที่ไดจากการวัดเมล็ดกาแฟโดยใช Colorimeter 38 2. จํานวน Pixel ท่ีมีคาสีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐานเมื่อมีการปรับระยะหาง

ระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟ 38 3. คาสีที่ไดจากการวเิคราะหขอมูลผานโปรแกรมที่เขียนขึ้นของเมล็ดกาแฟ ที่มีสีออนกวามาตรฐาน 46 4. คาสีที่ไดจากการวเิคราะหขอมูลผานโปรแกรมที่เขียนขึ้นของเมล็ดกาแฟ ที่มีสีมาตรฐาน 47 5. คาสีที่ไดจากการวเิคราะหขอมูลผานโปรแกรมที่เขียนขึ้นของเมล็ดกาแฟ ที่มีสีเขมกวามาตรฐาน 48 6. คาดรรชนีตัวเลขคาความคลาดเคลื่อนของสีเมล็ดกาแฟคั่ว 49 7. คาสีที่ไดจากการวเิคราะหขอมูลผาน Colorimeter ของเมล็ดกาแฟที่มีสี ออนกวามาตรฐาน 72 8. คาสีที่ไดจากการวเิคราะหขอมูลผาน Colorimeter ของเมล็ดกาแฟที่มีสี มาตรฐาน 73 9. คาสีที่ไดจากการวเิคราะหขอมูลผาน Colorimeter ของเมล็ดกาแฟที่มีสี เขมกวามาตรฐาน 74

1

บทนํา

กาแฟเปนพืชที่มีมาจากทางเขตรอนชื้นในแอฟริกา จากนั้นไดแพรหลายไปยังประเทศเขตรอนช้ืนตางๆ ทั่วโลก ประเทศไทยสามารถปลูกกาแฟไดเปนอันดับที่ 3 ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต (รองจากอินโดนีเซียและเวียดนาม) มีพันธุกาแฟมากมายในโลก แตมีเพียงสองพันธุเทาน้ันที่มีคุณคาทางเศรษฐกิจที่สําคัญที่สุด ซ่ึงไดแกพันธุอราบิกาและโรบัสตา ทัง้สองพันธุน้ีสามารถปลูกไดในประเทศไทย ในปจจุบันไดมีการนําผลผลิตจากเมล็ดกาแฟมาทําการแปรรูปเปนผลิตภัณฑในรูปแบบตางๆ มากมายทั้งในรูปแบบกาแฟผง กาแฟผงสําเร็จรูปพรอมดื่ม 3 in 1 กาแฟกระปองพรอมดื่ม อีกทั้งยังไดรับความนิยมในการนํากาแฟไปปรุงแตงรสชาตใินผลิตภัณฑชนิดอื่นๆ เชน ไอศกรีม ลูกอม และ Bakery เปนตน กลิ่นและรสชาติอันเปนเอกลักษณน้ีเองจึงเปนที่ติดอกติดใจแกคนทุกระดับสาขาอาชีพ โดยเฉพาะวัยทํางาน เน่ืองจากสารคาเฟอีนในกาแฟจะชวยกระตุนระบบประสาท ทําใหผูด่ืมต่ืนตัว มีอาการกระปรี้กระเปรา และสดชื่นไมงวงนอน ผูผลิตก็ไดมีการพัฒนาผลิตภัณฑใหตอบสนองตอผูบริโภคมากขึ้น ทั้งในดานการเพิ่มคุณคาทางโภชนาการและควบคุมระบบการผลิตใหมีคุณภาพมากขึ้น กรรมวิธีและเทคโนโลยีการคั่วกาแฟถือเปนสวนสําคัญที่จะทาํใหกาแฟมีรสชาติกลมกลอมและคุณภาพดี เปนที่ยอมรับอยางกวางขวางได ปจจุบันการคั่วเมล็ดกาแฟ จะนําเมล็ดกาแฟมาผานความรอน หรือทอไอนํ้ารอนภายในถังคั่ว ใชอุณหภูมิต้ังแต 120-300 องศาเซลเซียส ซ่ึงจะทําใหเมล็ดกาแฟเปลี่ยนสีไปจากเดิม สีที่ไดน้ันเองเปนตัวบงบอกถึงคุณภาพของเมล็ดกาแฟที่คั่วได การเปรียบเทียบสีโดยใชสายตาของคนเปนตัววัด ซ่ึงใหคาทีไ่มแนนอน เกิดความคลาดเคลื่อนอยูเสมอ ดวยเหตุน้ีจึงมีแนวคิดออกแบบเทคนิคการวัดสี เพ่ือทําการควบคุมคณุภาพของกาแฟคั่ว เพ่ือรักษามาตรฐานของกาแฟใหเปนที่พึงพอใจกับผูบริโภค และสรางคุณภาพของกาแฟไทยสูระดับสากล

2

วัตถุประสงค

1. ใชเทคนิคการจําแนกส(ีColor Classification) เพ่ือจําแนกสีของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชเทคนิคการวิเคราะหภาพ(Image Analysis)

2. สรางอุปกรณตนแบบที่ใชสําหรับวัดคุณภาพของเมล็ดกาแฟคั่วโดยใชวิธีการจาํแนกสี

ขอบเขตการศกึษา ทําการเขียนอัลกอริทึมที่เหมาะสมสําหรับการวิเคราะหคาสีของเมล็ดกาแฟ สามารถทําการ

จําแนกถึงความแตกตางสีของเมล็ดกาแฟคั่วได และออกแบบอุปกรณรับภาพที่ใชในการรับภาพเขาสู Software ที่เขียนขึ้นเพ่ือทําการวิเคราะหขอมูลดวยเทคนิคการวิเคราะหภาพ (Image Analysis) เพ่ือที่สามารถใชในการควบคุมมาตรฐานของเมล็ดกาแฟค่ัว

3

ตรวจเอกสาร

ป จ จุ บั นก า รบริ โภคกาแฟได รั บคว ามนิ ยมม ากขึ้ น เ รื่ อ ยๆ แหล ง ข อมู ล จ า ก (www.boncafe.co.th/thai-coffee/thai-coffee-th.htm) พบวาประเทศไทยก็เปนประเทศหนึ่งที่มีกาแฟเปนสินคาสงออก โดยสามารถผลิตกาแฟโรบัสตาได 80,000 ตัน จํานวน 40% เปนวัตถุดิบใชภายในประเทศ และสงออกประมาณ 60% สวนกาแฟพันธุอราบิกาจํานวน 2-3 รอยตันซ่ึงผานกรรมวิธีการผลิตเกือบทุกข้ันตอนภายในประเทศ ประเทศไทยปลูกกาแฟไดเปนอันดับที่ 3 ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต สวนใหญเปนกาแฟพันธุ อราบิกา และโรบัสตา ท้ังสองพันธุ น้ีมีความสําคัญทางเศรษฐกิจ โรบัสตา สามารถปลูกไดดีในที่ราบต่ํา กาแฟพันธุน้ีใหขอดีแกผูเพาะปลูกมากเชน ตนกาแฟโรบัสตาสามารถเพาะปลูกไดงาย มีความตานทานโรคสูง สามารถที่จะทนตออุณหภูมิและระดับความชื้นสูง อีกทั้งยังใหผลผลิตเมล็ดกาแฟมากกวาและผงของมันยังสุกเร็วกวาเม่ือเทียบกับพันธุอราบิกา อยางไรก็ตามเมล็ดกาแฟพันธุโรบัสตาเมื่อพิจารณาแลวจะมีคุณภาพตํ่ากวาพันธุอราบิกาและมีราคาถูกกวา กาแฟโรบัสตาพันธุไทยเปนชนิดที่มีคุณภาพดีและมีการยอมรับอยางกวางขวางในนานาชาติ กาแฟโรบัสตาไดผานการแปรรูปเปนเคร่ืองด่ืมกาแฟกระปองหรือกาแฟสําเร็จรูปชนิดผงเปนสวนใหญ ดวยวิธีและเทคโนโลยีการค่ัวกาแฟแบบใหม ในปจจุบันสามารถทําใหกาแฟโรบัสตาพันธุไทยเปนกาแฟที่มีรสชาติกลมกลอมและคุณภาพดี

1. การคั่วเมล็ดกาแฟ (Coffee Roast)

การค่ัวเมล็ดกาแฟขอมูลจาก (www.bkkfood.com/choicecoffee/roast.php)ไดใหความหมายไววา เปนการนําเมล็ดกาแฟดิบ (Coffee bean or Green bean or Green Coffee) มาผานความรอน หรือทอไอนํ้ารอนภายในถังคั่ว โดยใชอุณหภูมิ ตั้งแต 120-300 องศาเซลเซียส ซ่ึงการคั่วเมล็ดกาแฟแบงเปน3แบบไดแก

1.1 การคั่วออน (Light Roast) หรือเรียกอีกอยางวา Cinnamon Roast หรือ Light Chololatetan เปนการคั่วแบบออนที่สุด โดยเมล็ดกาแฟดิบ จากสีขาวหรือเขียวอมเทา จะเปลี่ยนเปนสีนํ้าตาลปานกลาง และไมมีนํ้ามันเกาะตดิเมล็ดกาแฟ การคั่วแบบนีจ้ะใหความ เปนกรดสูง และมีความเขมนอย การคั่วแบบนี้ ไดแก Blue Mountain, Mocca Coffee

1.2 การคั่วกลาง (Medium Roast หรือ City and Full City Roast) เปนการคั่วเมล็ดกาแฟดิบ

จากสีขาวหรือเขียวอมเทา เปนสี นํ้าตาลที่เขมขึ้นกวาสีอบเชย โดยจะเห็นเมล็ดกาแฟมีลักษณะ เปน

4

ผิวมัน เหมือนผาแพร แตยังไมมีนํ้ามันเกาะติด ซ่ึงการคั่ว แบบนี้ ไดแก American Coffee, Irich Coffee, Java Coffee, Bracilian Coffee

1.3 การคั่วแบบเขม (Dark Roast) เปนการคั่วแบบที่เขมขึ้นโดยสีของเมล็ดกาแฟดิบจากสี

ขาว หรือเขียวอมเทาจะเปลี่ยนเปนสีนํ้าตาลแก จนถึงนํ้าตาลดํา เมล็ดกาแฟจะมีนํ้ามันเกาะติด ตั้งแตคอนเมล็ดกาแฟจนถึงทั่ว เมล็ดกาแฟ ซ่ึงมีการคั่วจาํหนายอยูในปจจุบัน เชน Vienna Roast, Italian Roast (Espresso), French Roast อุณหภูมิที่ใช 250-300 องศาเซลเซียส 2. การเปลี่ยนแปลงทางเคมแีละกายภาพของกาแฟระหวางการคัว่ การเปลี่ยนแปลงภายในเมล็ดกาแฟในระหวางการคั่ว (จรัญ และ สมควร,2547) เมล็ดกาแฟจะสูญเสียความชื้นและสารอินทรียตางๆน้ําหนักกาแฟจะลดลง อัตราการสูญเสียนํ้าหนักแบงออกเปน 2 ชวง คือ ชวงแรก เปนการระเหยน้ําออกจากเมล็ดกาแฟมีการสูญเสียนํ้าหนักอยางชาๆ ชวงที่ 2 เปนชวงที่สารตางๆในเมล็ดกาแฟสลายตัว เน่ืองจากความรอน (Pyrolysis) มีการสูญเสียนํ้าหนักอยางรวดเร็ว นอกจากน้ียังเกิดกาซคารบอนไดออกไซดข้ึนภายใน หรือรูเล็กๆของเซลลในเมล็ดกาแฟ จุดน้ีจะมีอุณหภูมิประมาณ 189 องศาเซลเซียส หรือเปนจุดที่นํ้าหนักของเมล็ดกาแฟสูญเสียไปรอยละ 10 เมื่อคั่วตอไปจะเกิดกาซมากขึ้น เกิดแรงดันใหเมล็ดกาแฟยิ่งพองตัวออก มีปริมาตรเพิ่มขึ้นเกือบ 2 เทา ความชื้นของเมล็ดกาแฟยิ่งมีการสูญเสียไปมากเทาใด สีของกาแฟคั่วที่ไดย่ิงมีสีดํามากขึ้นเทาน้ัน

2.1 การเปลี่ยนแปลงทางเคมขีองกาแฟระหวางการคั่ว

ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในระหวางการคั่วมีลักษณะที่ซับซอนมาก นํ้าตาลซูโครสสวนหน่ึงจะเปลี่ยนไปเปนนํ้าตาลคาราเมลเกิดสีนํ้าตาล และนํ้าตาลอีกสวนหน่ึงอาจสลายตัวใหสารอินทรียที่ระเหยได นํ้าและกาซคารบอนไดออกไซด โดยแปงและเด็กซตรินสวนใหญจะถูกไฮโดรไลซไปเปนโพลีแซคคาไรดที่ละลายนํ้าได บางสวนจะเปลี่ยนเปนสีนํ้าตาลคาราเมลและสลายตัวเปนกรดคารบอกซิลิกและนํ้า การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของกาแฟระหวางการคั่ว คือ 2.1.1 โปรตีน โปรตีนในเมล็ดกาแฟจะสูญเสียสภาพทางธรรมชาติที่อุณหภูมิต่ํากวาอุณหภูมิของกระบวนการสลายตัวดวยความรอน โปรตีนจะถูกไฮโดรไลซเปนคารบอนิล กรดอะมิโนบางชนิดเชน เอมีน ไดเมทธิลเมอรแคบแทน และกาซไฮโดรซัลไฟด แตกาซไฮโดรซัลไฟดจะถูกขับออกไปจากเมล็ดกาแฟ กรดอะมิโนจะไปทําปฏิกิริยากับนํ้าตาลรีดิวซเกิดสีนํ้าตาลขึ้น

5

2.1.2 ไขมัน ไขมันในเมล็ดกาแฟดิบจะเปนไขมันไมอ่ิมตัวประมาณรอยละ 12 การคั่วทาํใหไขมันเกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กนอย คือ ประมาณรอยละ 5 ของไขมัน โดยไขมันสวนน้ันถูกไฮโดรไลซไดกลีเซอรอลและกรดไขมัน 2.1.3 คารโบไฮเดรต คารโบไฮเดรตเกิดในระหวางการคั่วและกระบวนการสลายตัวเน่ืองจากความรอน โดยไดจากการสลายตัวของกรดคารบอกซิลิก และน้ําตาลซูโครส พบวา ในเมล็ดกาแฟดิบไมมีคารบอนไดออกไซดอยูเลย สวนในกาแฟคั่วมีประมาณรอยละ 1 2.1.4 แปงและแด็กซตริน แปงและแด็กซตรินสวนใหญจะถูกไฮโดรไลซไปเปนโพลีแซคคาไรดที่ละลายน้ําได บางสวนจะเปล่ียนเปนนํ้าตาลคาราเมล และจะสลายตวัเปนกรดคารบอกซิลิกและน้ํา 2.1.5 เพนโตซาน เพนโตซานบางสวนจะสลายตัวไปเปนเฟอฟอรัล

2.1.6 เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน มีในเสนใยไม และเปนตัวเชื่อมสารตางๆของโครงสรางเซลลของเมล็ดกาแฟ สวนมากไมละลายน้ํา การค่ัวมีผลตอการเปล่ียนแปลงของสารดังกลาวนอยมาก 2.1.7 นํ้าตาล นํ้าตาลซูโครสสวนหน่ึงจะเปลี่ยนเปนนํ้าตาลคาราเมลเกิดสีนํ้าตาลและน้ําตาลซูโครสอีกสวนหน่ึงอาจสลายตัวใหสารอินทรียที่ระเหยได นํ้าและคารบอนไดออกไซด ในเมล็ดกาแฟดิบจะมีนํ้าตาลซูโครสประมาณรอยละ 7.02 2.1.8 เกลือแร เกลือแรไดจากการแตกตัวของสารอินทรียและจากการสังเคราะหขึ้นจากปฏิกิริยาของกระบวนการสลายตัวเน่ืองจากความรอน เกลือแรจะเปนตัวเรงปฏิกิริยาการสลายตัวของสารตางๆในเมล็ดกาแฟที่ถูกความรอน

2.1.9 คาเฟอีน คาเฟอีนในเมล็ดกาแฟดิบมีรอยละ 1.1 แตอยางไรก็ตาม กระบวนการคั่วมีผลนอยมากตอคาเฟอีน ยกเวนที่อุณหภูมิ 176 องศาเซลเซียส จะเกิดการระเหิดเล็กนอย สวนมากแลวคุณสมบัติทางเคมีจะคงตัวที่อุณหภูมิที่ใชในการคั่ว

2.1.10 ไตรโกเนอลีน ไตรโกเนอลีนจะพบในกาแฟดิบ 547 มิลลิกรัม/100 กรัม ของนํ้าหนักกาแฟดิบ หรือประมาณรอยละ 0.547-0.991สําหรับในกาแฟคั่วจะเหลือเพียง 369-538 มิลลิกรัม/100 กรัม ของ

6

นํ้าหนักกาแฟคั่ว หรือประมาณรอยละ 0.369-0.538 การที่ไตรโกเนอลีนในกาแฟคั่วลดลง เน่ืองจากบางสวนของไตรโกเนอลีนเปลี่ยนไปเปนกรดนิคินิก เมื่อถูกความรอนสูง N-เมทธิลเบตาอีนของกรดนิโคทินิก จะสลายตวัไปประมาณรอยละ 10 ในระหวางการคั่ว 2.1.11 คารบอนไดออกไซด คารบอนไดออกไซดเกิดขึ้นในระหวางการคั่วและกระบวนการสลายตัวเน่ืองจากความรอน โดยไดจากการสลายตัวของกรดคารบอกซิลิก และน้าํตาลซูโครส ในเมล็ดกาแฟดิบไมมีคารบอนไดออกไซดอยูเลย สวนในกาแฟคั่วมีประมาณรอยละ 1 2.1.12 กรด กรดสวนใหญไดจากการสลายตัวดวยความรอน เปนกรดคารบอกซิลิกและเปล่ียนเปนกาซคารบอนไดออกไซด กรดอินทรียที่สําคัญในกาแฟที่มีความสัมพันธกับการคั่ว ไดแก กรดคลอโรจินิก กรดอะซิติก กรดซิตริก โดยกรดคลอโรจินิกจะพบในกาแฟดิบประมาณรอยละ 7 กรดคลอโรจินิก ในเมล็ดกาแฟดิบจะลดลงจากรอยละ 7.05 ไปเปนรอยละ 4 ในเมล็ดกาแฟคั่ว โดยกรดคลอโรจินิกถูกไฮโดรไลซไปเปนกรดคาเฟอิก และกรดควินิก 2.1.13 กรดที่ระเหยได อัตราการขับกรดท่ีระเหยไดออกสูงสุดอยูในชวงระหวางการคั่วและจุดน้ีจะเปนการชี้วา จะสิ้นสุดการค่ัวเมื่อไร ซ่ึงกอนถึงกระบวนการสลายตัวเน่ืองจากความรอน เมล็ดกาแฟจะมีความเปนกรดสูงสุด 2.1.14 สารระเหย สารระเหยเปนสารใหกลิ่นรสของกาแฟมีเพียงรอยละ 0.04 ของกาแฟคั่วสวนใหญ โดยจะเปนพวกอัลดีไฮด และคีโตน ไดจากการแตกตัวเล็กนอยของโปรตีนและคารโบไฮเดรตภายใตความรอน ซัลไฟดก็เปนสารท่ีสําคัญที่มาจากโปรตีน สารตางๆที่เกิดขึ้นในระหวางการคั่วมีประมาณ 30-35 ชนิด จะรวมตัวกันเกิดสารใหกลิ่นรสของกาแฟ ซ่ึงเทาที่พบ จะเปนพวกอัลดีไฮดรอยละ 50 คีโตนรอยละ 20 เอสเทอรรอยละ 8 เฮตเทอโรไซคลิก และไดเมทธิลซัลไฟดรอยละ 2 2.2 การเปลี่ยนแปลงภายในเมล็ดกาแฟทางดานกายภาพดังน้ี คือ การคั่วจะเปลี่ยนสี ขนาด และรูปรางของเมล็ดกาแฟ สวนการเปลี่ยนแปลงดานเคมี การคั่วจะทาํใหสารประกอบอินทรียที่อยูภายในเมล็ดกาแฟสลายตัว เปลี่ยนรูปและทําปฏิกิริยากลายเปนคาราเมล กรดที่ระเหยได คารบอนิลและซัลไฟดที่ระเหยได จากการศึกษาของ(วันวิสาข และ อมร,2545)พบวาคาpH ในกาแฟดิบจะลดลงจาก 6.0 เหลือ 5.5 ในตอนเริ่มตนของกระบวนการ Pyrolysis และในกาแฟคั่วเสร็จแลวควรมี pH ~ 4.9 ซึ่งจะทาํใหรสชาตกิลมกลอม เมล็ดกาแฟที่ค่ัวจะลดความหนาแนน จะกรอบ เปราะ และ แตกหัก

7

3. ทฤษฎีสี

ขอมูลจาก(www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/color.html)พบวาในศตวรรษท่ี 17 นิวตันพบวาลําแสงสีขาวของแสงแดดประกอบดวยรังสีแสงสวางที่มีสีตางกันหลายสี เพราะเมื่อใหแสงแดด สองผานแทงปริซึม แสงจะกระจายออกเปนสีรุง (เรียกวาสเปกตรัม) แตเมื่อนําเอาสเปกตรัมเหลาน้ันมาผานแทงปริซึมอันที่ 2 แสงที่ไดจะกลายเปนสีขาวเหมือนเดิม เขาจึงสรุปวาสีรุงท้ัง7ในสเปกตรัมเปนสีปฐมภูมิ ถาปลอยแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวเชน 650 nm. ที่มีปริมาณมากพอ กระทบเรตินาในลูกตาความรูสึกถึงสีที่ตางจากสีอ่ืน จะเกิดขึ้น และสิ่งเราน้ันจะบอกวาเรากําลังมองเหน็เปนสี "แดง" ดังน้ันสีจึงแสดงออกมาในรูปของความรูสึกหรือเรื่องราว ของการมองเห็น ซ่ึงเกิดจากการกระทําของพลังงานที่ความยาวคลื่นใดๆ ที่กระทําตอเรตินาของตาคนปกติ ความแตกตางของความยาวคลื่น จะทําใหเกิดความรูสึกที่ตางกันของการมองเห็นสี วตัถุจะมองดูแตกตางกันเมื่ออยูภายใตแสงสีที่ตางกัน สีของวัตถุจะขึ้นอยูกับธรรมชาติของแสงที่ตกกระทบวัตถุน้ัน การสะทอนแสงของวัตถุและคุณสมบัติในการตอบสนองของตาผูสังเกต สีของวัตถุจึงขึ้นอยูกับปรากฏการณที่เรียกวา การดูดกลืนแบบเลือก (Selective absorbtion) เปนผลของสีวัตถุที่แยกอนุภาคของแสงที่สองสวางวัตถุน้ัน สวนหน่ึงของรังสีจะถูกดูดกลืนไว แลวสะทอน สวนที่เหลือออกไป เชนวัตถุที่มีสีเขียวเมื่อถูกสองดวยแสงแดด วัตถุน้ันจะดูดกลืนพลังงานในชวงอื่นไวยกเวนสีเขียวและสะทอน แสงสีเขียวเขาตาเรา จึงมองเห็นวัตถุน้ันเปนสีเขียวเปนตน

3.1 ทฤษฎีการผสมสี

3.1.1ทฤษฎีการผสมสีแบบลบ บริวสเตอรไดทดลองเก่ียวกับสีตางๆ และพบวามีสีหลักอยู 3 สี ที่สามารถนํามา

ผสมกันเพ่ือทําใหเกิดสีรุงทั้ง 7 ที่นิวตันไดพบ ในสเปกตรัมของแสงแดด สีทั้ง 3 ที่บริวสเตอรเรียกวาสีปฐมภูมิหรือแมสีของวัตถุคือ สีแดงเขม (Magenta) สีเหลือง (Yellow) และสีนํ้าเงินเขียว (Cyan) สีเหลาน้ีเรียกวาสีปฐมภูมิแบบลบ

8

รูปที่ 1: แผนภาพทฤษฎีการผสมสีแบบลบ ที่มา: www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/color.html

ถาเอาสีปฐมภมูิแบบลบคูใดคูหน่ึงมาผสมกัน จะเกิดสีทุติยภูมิแบบลบขึ้นมาอีก 3 สี คือสีแดง (Red) เขียว (Green) และน้ําเงิน (Blue) ดังรูป แตเมื่อเอาสีปฐมภูมิทั้ง 3 มาผสมรวมกันในสัดสวนที่เทากันจะไดสีดํา การผสมสีแบบนี้พบไดในสีนํ้า-สียอมทั่วไป ระบบสี Subtractive จะตรงขามกับระบบ Additive สีตางๆเกิดข้ึนโดยการลบสีตางๆ ออก ในระบบน้ีการไมปรากฏสีใดๆ เลยจะกลายเปนสีขาว ขณะที่การปรากฏของทุกสีจะกลายเปนสีดํา ระบบ Subtractive จะทาํงานกับแสงสะทอน เชน แสงสะทอนจากกระดาษ แมสีในระบบ Subtractive ไดแก สีนํ้าเงินเขียว (Cyan) สีมวงแดงเขม (Magenta) และสีเหลือง (Yellow) รวมเรียกวาระบบ CMY ซ่ึงเปนระบบสีที่ตรงขามกับระบบสี RGB เมื่อสีเหลาน้ีรวมกันจะเปนสีดํา แตในความเปนจริงในระบบการพิมพน้ันเปนการยากที่จะผสมสีใหมีการดูดกลืนแสงทั้งหมด ดังน้ันสีที่ไดจากการรวมกันของสี CMY จะไดเปนสีนํ้าตาลเขม การแกไขคือควรเติมหมึกสีดําเพ่ือใหเกิดโทนสีดําที่แทจริง ดังน้ันจึงมีการรวมเอาสีดําเขามาใชอกีสีหน่ึงเสมอ ดวยเหตุน้ีจึงมีการเรียกช่ือของการพิมพสีในกระบวนการพิมพแบบ 4 สี เปน CMYK

จากแหลงขอมูล (www.prc.ac.th/newart/webart/colour08.html)ไดกลาวถึงระบบสีดังน้ี

3.1.1.1 ระบบสี RGB เปนระบบสีของแสง ซ่ึงเกิดจากการหักเหของแสง

ผานแทงแกวปริซึม จะเกิดแถบสีที่เรียกวา สีรุง ( Spectrum ) ซ่ึงแยกสีตามที่สายตามองเห็นได 7 สี คือ แดง แสด เหลือง เขียว นํ้าเงิน คราม มวง ซ่ึงเปนพลังงานอยูในรูปของรังสี ที่มีชวงคลื่นที่สายตา สามารถมองเห็นได แสงสีมวงมีความถ่ีคลื่นสูงที่สุด คลื่นแสงที่มีความถี่สูงกวาแสงสีมวง

9

เรียกวา อุลตราไวโอเลต ( Ultra Violet ) และคลื่นแสงสีแดง มีความถี่คล่ืนต่ําที่สุด คลื่นแสง ท่ีต่ํากวาแสงสีแดงเรียกวา อินฟราเรด ( InfraRed) คล่ืนแสงที่มีความถีสู่งกวาสีมวง และต่าํกวาสีแดงน้ัน สายตาของมนุษยไมสามารถรับได และเมื่อศึกษาดูแลวแสงสีทั้งหมดเกิดจากแสงสี 3 สี คือ สีแดง ( Red ) สีนํ้าเงิน ( Blue) และสีเขียว ( Green )ทั้งสามสีถือเปนแมสีของแสง เมื่อนํามาฉายรวมกันจะทําใหเกิดสีใหม อีก 3 สี คือ สีแดงมาเจนตา สีฟาไซแอนและสีเหลือง และถาฉายแสงสีทั้งหมดรวมกันจะไดแสงสีขาว จากคุณสมบัติของแสงนี้เราไดนํามาใชประโยชนทั่วไป ในการฉายภาพยนตร การบันทึกภาพวิดีโอ ภาพโทรทัศน การสรางภาพเพ่ือการนําเสนอทางจอคอมพิวเตอร และการจัดแสงสีในการแสดง เปนตน จอคอมพิวเตอรสรางสีโดยการเปลงแสงออกมาจากหลอดภาพโดยตรง และใชระบบสี RGB คอมพิวเตอรสามารถควบคุมปริมาณของแสงที่เปลงออกมาในแตละจุดสี โดยการรวมคาที่แตกตางของ RGB เพ่ือใชสรางสี เน่ืองจากวาจุดน้ันเล็กเกินกวาจะเห็นแตละจุดแยกกัน ตาของเราจึงเห็นรวมกันทั้ง 3 สี เปนคาๆ เดียว เชน ถาคอมพิวเตอรเปดอยูและมีท้ัง 3 สี ตาของเราจะเห็นรวมกันกลายเปนสีขาว ถาเพียงแคบางจุดเทาน้ันที่เปด ไมไดเปดสีพรอมกันทั้งหมด ตาของเราก็จะเห็นเปนสีผสมตางๆ กันมากมาย ระบบสี RGB เปนระบบที่ใชกันทั่วไปในจอคอมพิวเตอร ระบบนี้เปนระบบที่ทํางานไดดี และมองดูเปนธรรมชาติ โดยคุณภาพหรือจํานวนสีที่สามารถแสดงไดขึ้นอยูกับความลึกของสีหรือจํานวนบิต (bit) ที่ใชแสดงสีในแตละพิกเซล (pixel) แบบจาํลองแมสี RGB โดยแมสี RGB จะวางที่มุมหลักทั้งสาม สีขาวจะอยูมุมกลางระหวางแมสีท้ังสาม มุมอ่ืนเปนสีที่ไดจากการผสมกันระหวางแมสี สวนระดับสีเทาจะเปนเสนทแยงมุมระหวางสีดํากับสีขาว

รูปที่ 2: แผนภาพทรงลูกบาศกระบบสี RGB ที่มา: http://www.payap.ac.th/~geng/cs341/chapter12.pdf ระบบสี RGB เปนระบบสีที่เกิดจากการรวมกันของแสงสีแดง เขียว และนํ้าเงินโดยมีการรวมกันแบบ Additive ซ่ึงโดยปกติจะนําไปใชในจอภาพแบบ CRT (Cathode ray tube) ในการใชงานระบบส ี RGB ยังมีการสรางมาตรฐานที่แตกตางกันออกไปที่นิยมใชงานไดแก RGBCIE และ RGBNTSC

10

ระบบสีแบบ RGB ของ CIE

เปนระบบสีที่พัฒนาขึ้นโดย CIE (Commission International I ‘ Eclairage) ซ่ึงอางอิงสีดวยสีแดงที่ 700 nm สีเขียวเทากับ 546.1 nm และสีนํ้าเงิน 435.8 nm ระบบสีแบบ RGB ของ NTSC เปนระบบที่พัฒนาโดย NTSC (National Television System Committee) เพ่ือใชสําหรับการแสดงภาพของจอภาพแบบ CRT เปนมาตรฐานสําหรับผูผลิตแบบ CRT ใหมีลักษณะเดียวกัน

3.1.1.2 ระบบสี CMYK เปนระบบสีชนิดที่เปนวัตถุ คือสีแดง เหลือง นํ้า

เงิน แตไมใชสีนํ้าเงินที่เปนแมสีวัตถุธาตุ แมสีในระบบ CMYK เกิดจากการผสมกันของแมสีของแสง หรือ ระบบสี RGB คือ แสงสีนํ้าเงิน + แสงสีเขียว = สีฟา (Cyan) แสงสีนํ้าเงิน + แสงสีแดง = สีแดง (Magenta) แสงสีแดง + แสงสีเขียว = สีเหลือง (Yellow) สีฟา (Cyan) สีแดง (Magenta) สีเหลือง (Yellow) น้ีนํามาใชในระบบการพิมพ และมีการเพ่ิมเติม สีดําเขาไป เพ่ือใหมีนํ้าหนักเขมขึ้นอีก เมื่อรวมสีดํา ( Black = K ) เขาไปจึงมีส่ีสี โดยทั่วไปจึงเรียกระบบการพิมพน้ีวาระบบการพิมพส่ีสี ( CMYK ) ระบบการพิมพส่ีสี( CMYK ) เปนการพิมพภาพในระบบที่ทันสมัยที่สุด และไดภาพ ใกลเคียงกับภาพถายมากที่สุด โดยทําการพิมพทีละสี จากสีเหลือง สีแดง สีนํ้าเงิน และสีดําถาลองใชแวนขยายสองดู ผลงานพิมพชนิดน้ี จะพบวา จะเกิดจากจุดสีเล็ก ๆ ส่ีสีอยูเต็มไปหมด การที่เรามองเห็นภาพมีสีตาง ๆ นอกเหนือจากสี่สีน้ี เกิดจากการผสมของเม็ดสีเหลาน้ีในปริมาณตางๆคิดเปน % ของปริมาณเม็ดสี ซ่ึงกําหนดเปน 10-20-30-40-50-60-70-80-90 จนถึง 100 % ระบบสี CMYK เปนระบบที่ใชกับการพิมพ เชน การพิมพภาพจากเครื่องพิมพสี ในการพิมพภาพสีจากคอมพิวเตอร จะประสบปญหาหน่ึงเกี่ยวกับการแปลงสีจากระบบ RGB ใหอยูในระบบ CMYK คือ สีที่ไดจากการพิมพจะผิดเพ้ืยนไปจากสีที่เห็นจากจอภาพ ท้ังน้ีเน่ืองจากสี RGB มีรากฐานมาจากการเปลงแสง สวนสี CMYK มีรากฐานมาจากการสะทอนแสง ซ่ึงธรรมชาติการกําเนิดสีแตกตางกัน แบบจาํลองแมสี CMYK โดยแมสี CMY จะอยูที่มุมหลักทั้งสาม และชองวางแนวทแยงระหวางสีดํากับสีขาวเปนระดับของสีเทา

11

รูปที่ 3: แผนภาพทรงลูกบาศกระบบสี CMYK ที่มา: http://www.payap.ac.th/~geng/cs341/chapter12.pdf CMY (Cyan Magenta Yellow) เปนระบบสีท่ีพัฒนาขึ้นมาใชสําหรับการพิมพภาพสีโดยมีสีหลักคือสี Cyan Magenta และ Yellow ซึ่งเรียกวา Subtractive Primaries Color (สีแดง เขียว และนํ้าเงิน เรียกวา Additive Primaries Color) ระบบสแีบบ CMY สามารถหาไดโดยการนําเอาสีในระบบ RGB ลบกับสีขาวดังน้ีคือ C = 1-R M = 1-G Y = 1-B (3.1.1.2.1) ระบบสี CMY จะนําไปใชสําหรับการพิมพภาพสีแตยังไมดีเทาที่ควร เน่ืองจากยังไมสามารถสรางสีดําไดอยางถูกตอง ดังน้ันจึงมีการใชระบบ CMYK แทนโดย K = min(C , M , Y) K เปนสีท่ี 4 แทนสีดํา C = C-K M = M-K Y = Y-K (3.1.1.2.2)

3.1.2 ทฤษฎีการผสมสีแบบบวก

ในศตวรรษที่ 19 โธมัส ยัง ไดบัญญัติทฤษฎีที่วาแสงสีขาวประกอบดวยสีปฐมภูมิ 3 สีคือ สีแดง เขียวและน้ําเงนิ และกลาววา สีปฐมภูมิเหลาน้ีสามารถผสมกันเพ่ือทําใหเกิดสีรุงทั้ง 7 ในสเปกตรัมได ทฤษฎีน้ีไดรับการยืนยันจากเฮลมโอซ และแมกซเวล

เฮลมโฮลซไดขยายงานทดลองของยัง โดยระบุวา ภายในลูกตาคนเรามีใยประสาทเกี่ยวกับการมองเห็น 3 กลุม แตละกลุมจะมีความรูสึกไวตอแสงปฐมภูมิในแตละชวงตางกันคือ กลุมที่ 1 ไวตอแสงสีแดง กลุมที่ 2 ไวตอแสงสีเขียว และกลุมที่ 3 ไวตอแสงสีนํ้าเงิน โดยคิดวาแสงที่มีสีอยูระหวางสีปฐมภูมิเหลาน้ีสมองจะตคีวามหมายออกมาวาเปนสีอะไร ตามทฤษฎีน้ีแสงสีขาว

12

จะเกิดจากการเราความรูสึกของใยประสาททั้ง 3 กลุมเทาๆ กันในเวลาเดียวกัน ซ่ึงสามารถใชอธิบาย การรวมกันของสีทางสเปกตรัมไดอีกดวย การรวมกันของสีของแสงเรียกวา กระบวนการผสมสีแบบบวก ซ่ึงตรงขามกับทฤษฎีส ีของบริวสเตอร Additive Colour เปนระบบสีที่เราไดรับโดยการผสมแสงหลายสีเขาดวยกัน ในระบบสีแบบนี้ ถาไมมีสีปรากฏเลยจะมองเห็นเปนสีดํา ในขณะที่ถาทุกสีปรากฏจะเปนสีขาว ระบบ Additive ใชงานกับตนกําเนิดแสง เชน แสงที่ออกจากจอคอมพิวเตอร สีที่ใชในระบบ Additive มี 3 สี คือ สีแดง สีเขียว สีนํ้าเงิน ซ่ึงรวมเรียกวาระบบส ีRGB แมสีทั้งสามสีน้ี จะรวมกันกลายเปนสีเทา จนถึงสีขาว ถาผสมในปริมาณเทาๆกันตั้งแตนอยจนถึงมาก และเมื่อผสมในอัตราสวนที่ตางกัน จะกลายเปนสีที่แตกตางกัน

รูปที่ 4: แผนภาพทฤษฎีการผสมสีแบบบวก ที่มา: www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/color.html

3.1.2.1ระบบสี Hunter Lab (www.hunterlab.com/appnotes/an08_96a.pdf)

มาตรสวนของระบบสีHunter Labไดพัฒนาระหวางป ค.ศ.1950 และค.ศ.1960 ในเวลาน้ันนักวิทยาศาสตรจํานวนมากที่เก่ียวของทางดานการวัดสีไดใชงานมาตราสวนทางสีไปในรูปแบบเดียวกัน ระบบ XYZ ไดถูกใชงานแตมันไมใหการชี้บอกที่ดีของสีจากตัวอยางโดยยึดตัวเลขเพียงอยางเดียว มาตราสวนของสีที่เปนรูปแบบเดียวกัน ขณะน้ีไดตรวจสอบวาใหการชี้บอกที่ดีกวาของสีของตัวอยางทดลองโดยยึดตัวเลขเพียงอยางเดียว มีหลักการสลับที่กันหลายวิธีของมาตราสวนของระบบสี Hunter Lab กอนที่จะมีสูตรที่นิยมใชกันไดถูกนํามาใชในป ค.ศ.1966

13

มาตราสวนของระบบสี Hunter Lab เปนรูปแบบที่มองเห็นภาพไดดีกวาระบบสีมาตราสวน XYZ ในมาตราสวนของระบบสีแบบเดียวกันน้ีมีความแตกตางระหวางจดุที่ พล็อตในพื้นที่วางของสีซ่ึงสอดคลองกับความแตกตางทีเ่ห็นภาพไดระหวางสีที่พล็อต พ้ืนที่วางของระบบสี Hunter Lab ไดถูกจัดอยูในรูปลูกบาศก แกน L จะเรยีงคามากจากบนไปหาคานอย คาสูงสุดสําหรับ L คือ 100 ซ่ึงเปนการกระจายที่สะทอนแสงที่สมบูรณแบบ คาต่าํสุดสําหรับ L คือ 0 ซ่ึงจะเปนสีดํา แกน a และ b ไมมีคาจาํกัดของตัวเลขที่เจาะจง คา +a คือสีแดง คา –a คือสีเขียว คา +b คือสีเหลือง คา –b คือสีนํ้าเงิน ดานลางคือแผนภาพของพื้นท่ีวางของระบบสี Hunter Lab

รูปที่ 5 : แผนภาพระบบสี Hunter Lab ที่มา : http://www.hunterlab.com/appnotes/an08_96a.pdf

3.1.2.2 ระบบสีมุนเซล จากแหลงขอมูล(www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/

munsell.html) พบวา ในกลุมของ Monochromatic แลวระบบสีของมุนเซลเปนระบบที่มีชื่อเสียงและไดรับความนิยมสูง มีการจัดระเบียบ ตัวอยางสีที่ทาไวบนกระดาษชิ้นเล็กๆ ตามระบบตัวเลขที่มุนเซลคิดขึ้นมา โดยข้ึนอยูกับตัวแปร 3 ตัวคือ HUE VALUE และ CHROMA

14

รูปที่ 6 : แผนภาพแสดงองคประกอบของระบบสีมุนเซล ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/munsell.html HUE hue เปนชื่อเรียกชนิดของสี ที่เกี่ยวพันโดยตรงกับความยาวคลื่นเดน ดังน้ัน hue จึงหมายถึงความรูสึกที่ตางกันของการเห็นสี เชน สีแดง เขียว เปนตน มุนเซลแบง hue ออกเปน 100 ชนิดคือตั้งแต 1R ถึง 10RP

รูปที่ 7 : แผนภาพระบบสีมุนเซล ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/munsell.html

15

VALUE เปนคาที่ใชบอกความมืดหรือความสวางของสี โดยแบงออกเปน 9 ระดับ กําหนดใหสีดํามีความสวางระดับ 0 และสีขาวมีความสวางระดับ 10 สวน 1-9 เปนระดับความสวางของสีเทา ดังน้ันถาสีน้ัน value มีคาเพ่ิมขึ้นสีจะสวางมากขึ้น และสะทอนแสงมากขึ้นตามลําดับ

รูปที่ 8 : แผนภาพแสดงระดับความมืดหรือความสวางของสี ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/munsell.html CHROMA เปนคาที่บอกถึงความอิ่มตวั (Saturation) หรือความบรสุิทธิ์ของสี (Purity) สีทางสเปกตรัมจะมีความบริสุทธิ์ถึง 100 % ถาเราเติมสีเทาลงไปในสีใดๆ สีน้ันจะอิ่มตัวนอยลงจนในที่สุดจะกลายเปนสีเทา chroma จะแบงระดับความอิ่มตัวของสีตางกัน ระดับละ 2 โดยเริ่มตน 0 ที่แกนสีเทาและหางออกมาจะเปน /2 , /4 , /6 ...ไปเร่ือยๆ น่ันคือสีที่มีความบริสุทธิ์มากจะอยูหางจาก แกนสีเทามาก ระดับ chroma ของแตละสีไมจําเปนตองเทากันเสมอไป เชนสีมวง 5RP มีความบริสุทธิ์สูงสุดที่ 26 ขณะที่สีเหลือง 10YR มีความบริสุทธิ์สูงสุดที่ 10 ดังรูป

16

รูปที่ 9 : แผนภาพเปรียบเทียบระหวางคาความสวางและคา Chroma ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/munsell.html

จากแผนตัวอยางสีทั้งสองจะพบวา ใน 1 แผนของวงลอสีจะประกอบดวย

ตัวอยางสีหลายสี เชนแผนตัวอยางสี 5RP (สีมวง) ก็มีสียอยๆ ถึง 68 สีหากตองการสีใดๆ ตองระบุรายละเอียดใหครบทั้ง 3 สวนคือ hue value และ chroma ดังน้ันการเรียก ชื่อสีในระบบมุนเซลทําไดโดยใชตัวเลขผสมตัวอักษรเชนสี 10YR 7/10 ซ่ึงหมายถึง hue ตัวที ่10YR (สีเหลืองสม) มีความสวางระดับ 7 และมีความอิ่มตัวระดับ 10 เปนตน

ระบบการจัดสีที่มีตัวแปรท่ีใชกําหนดสีอยู 3 ตัวคือ ความยาวคลื่นเดน (Dominant wavelength) หรือชื่อสี (hue) ความอิ่มตัวหรือความบรสุิทธิ์ (Saturation) และความสวาง (Brightness) ระบบน้ีจะมีแผนตัวอยางสีมาตรฐาน ที่มีการจัดระเบียบและตั้งชื่อเพ่ือใหงายตอการระบุสี การเลือกสีก็ทําไดโดยการเทียบกับตัวอยางสีมาตรฐานที่มีให ระบบที่มีชื่อเสียงมากคือระบบสีของมุนเซล (Munsell color system) ซ่ึงใชสําหรับเรียกช่ือสีของวัตถุจาํพวกสีนํ้า สียอม สีหมึกตางๆ ภายใตเงื่อนไขการสองสวางมาตรฐาน

ระบบสี HSV (Hue Saturation Value) เปนการพิจารณาสีโดยใช Hue Saturation และ Value ซ่ึง Hue คือคาสีของสีหลัก (แดง เขียว และน้ําเงิน) ในทางปฏิบัติจะอยู

17

ระหวาง 0 และ 255 ซ่ึงถา Hue มีคาเทากบั 0 จะแทนสีแดงและเมื่อ Hue มีคาเพ่ิมขึ้นเร่ือยๆสีก็จะเปล่ียนแปลงไปตามสเปกตรัมของสีจนถึง 256 จึงจะกลับมาเปนสีแดงอีกคร้ัง ซ่ึงสามารถแทนใหอยูในรูปขององศาไดดังน้ีคือ สีแดงเทากับ 0 องศา สีเขียวเทากับ 120 องศา สีนํ้าเงนิเทากับ 240 องศา Hue สามารถคํานวณไดจากระบบสี RGB ไดดังน้ี red h = red – min(red , green , blue) green h = green – min(red , green , blue) blue h = blue – min(red , green , blue) (3.1.2.2.1)

รูปที่ 10 : แผนภาพระบบสี HSV ที่มา : http://fivedots.coe.psu.ac.th/~montri/teaching/image/chap1.pdf จากลักษณะโมเดลของระบบ Hue พบวาจะมีคาอยางนอยหน่ึงคาที่จะเทากับ 0 แตถามีสองคาเทากับ 0 แลว Hue จะเปนมุมของสี (คาสี) มีคาเปนไปตามสีที่สามและถาทั้งสามสีมีคาเทากับ 0 แลวจะทาํใหไมมีคาของ Hue หรือสีที่ไดจะมีคาเทากับสีขาวนั่นเอง ตัวอยางเชน จอภาพขาว-ดํา ถาเกิดมีสีใดสีหน่ึงมีคาเทากับ 0 จะทําใหคาสีที่ไดเปนไปตามสีที่เหลือ การใหนํ้าหนักในการพิจารณาเมื่อสีแดงมีคาเทากับ 0 (240 x blueh)+(120 x greenh) (3.1.2.2.2)

blueh + greenh

18

Saturation คือ ความบริสุทธิ์ของสีซึ่งถา Saturation มีคาเทากับ 0 แลวสีที่ไดจะไมมี Hue ซ่ึงจะเปนสีขาวลวนแตถา Saturation มีคาเทากับ 255 แสดงวาจะไมมีแสงสีขาวผสมอยูเลย

Saturation สามารถคํานวณไดดังน้ี Saturation = max(red,green,blue) - min(red,green,blue) (3.1.2.2.3) Value คือ ความสวางของสี ซ่ึงสามารถวัดไดโดยคาความเขมของความสวางของแตละสีที่ประกอบกัน สามารถคํานวณไดจาก Value = max(red , green , blue) (3.1.2.2.4)

ระบบสีแบบ HLS ระบบสีแบบ HLS (Hue Lightness Saturation) พัฒนาโดย Teletromix Incorporated จะมี

ลักษณะคลายกับ HSV ดังน้ี คือสีของระบบจะขึ้นอยูกับ Hue Lightness และ Saturation

รูปที่ 11 : แผนภาพระบบสี HLS ที่มา : http://fivedots.coe.psu.ac.th/~montri/teaching/image/chap1.pdf Hue คือ คาของสีหลักซ่ึงมีสีนํ้าเงินอยูที่ 0 องศา สีเขียวอยูที่ 120 องศา และสีแดงอยูที่ 240 องศา Lightness คือ คาความสวางซึ่งจะมีคาเปลี่ยนแปลงตามแนวแกน L โดยที่ L = 0 จะเปนสีดํา L = 1 จะเปนสีขาว สามารถคํานวณไดดังน้ี Lightness = max(red,green,blue) - min(red,green,blue) (3.1.2.2.5)

max(red,green,blue)

2

19

Saturation คือ ความบริสุทธิ์ของสี สามารถหาไดดังน้ีคือ max(red,green,blue) + min(red,green,blue) if L<=0.5 Saturation = (3.1.2.2.6)

2- max(red,green,blue) - min(red,green,blue)

ระบบสี RGB และ CMYK ถูกจํากัดโดย Hardware แตมีอีกระบบหนึ่งที่อาจใชอธิบายเกี่ยวกับสีไดดี คือ ระบบสทีี่อธิบายโดยใชคุณสมบัติของภาพ คือ Hue Saturation และ Brightness (HSB) หรือรูจักกันในอีกชื่อหน่ึงคือ HSL โดยท่ี L หมายถึง Lightness น่ันเอง Hue คือ โทนของสีแบบเฉพาะที่แตกตางจากสีอื่นๆหรืออีกนัยหน่ึงคือ ความยาวคลื่นของสีน่ันเอง Saturation คือ ความเขมของสี Brightness คือ ปริมาณสีดําท่ีถูกเพ่ิมเขาไป ทําใหสีน้ันดูเขมขึ้น ระบบสีแบบ HSB มีขอไดเปรียบกวาระบบสีแบบอื่น คือ ระบบน้ีจะใกลเคียงกับความคิดของมนุษยมากกวา แตขอเสียเปรียบของระบบสี HSB คือ ตองมีการแปลงใหเปนคาสี RGB เพ่ือทํางานกับจอคอมพิวเตอรและตองแปลงเปนคาสีระบบ CMYK สําหรับการพิมพแบบ 4 สี

กลุมหลังเปนระบบการจัดสีที่เกี่ยวกับงานวิจัยการผลิตและจาํหนาย มี

ขอดีคือไดรวมเอาผลของคุณสมบัติการสะทอนแสง หรือการสงผานแสง (สีของวัตถุ) คุณสมบัติทางสเปกตรัมของแหลงกําเนิดแสง (สีของแสง) คุณสมบัติการมองเห็น เพ่ือใชสังเกตเห็นสีอันแทจริงภายใตเงื่อนไขที่กําหนด ระบบที่มีชื่อเสียงมากคือระบบสี CIE (CIE color system) โดย CIE ไดสรางสามเหลี่ยมสีข้ึนมาเพื่อใชกําหนดสีไดอยางแมนยําโดยอาศัยผลการคํานวณทางคณิตศาสตร

3.1.2.3 ระบบสีของ CIE (CIE color system) ระบบน้ีใชหลักการเบื้องตนที่วาสีใดๆ ก็ตามสามารถสรางขึ้นไดจากการผสมกันของสีปฐมภูมิ 3 สี ในอัตราสวนที่พอเหมาะ โดยพัฒนามาจากระบบสี RGB ซ่ึงมีพ้ืนฐานของการใชสีปฐมภูมิแบบ Monochromatic 3 สีคือ สีแดง (R) สีเขียว (G) สีนํ้าเงิน (B) เพ่ือสรางสีอื่นๆ ข้ึนมา ในระบบสี RGB จุดที่เปนมุมยอดของสามเหลี่ยมดานเทาจะเปนตัวแทนของสีปฐมภูมิทั้ง 3 ระบบนี้ไมสามารถใชกับสีที่มีความสวางตางกันได แตมันก็ใหขอมูลเพียงพอตอการใชงานและพบวาสีตางๆ ที่อยูบนดานของสามเหลี่ยมสีซ่ึงเปนสีที่มีความอ่ิมตัวมากท่ีเกิดจากการผสมกันของสี Monochromatic จะมีความอิ่มตัวนอยกวาสีทางสเปกตรัมท่ีเปนสีเดียวกันที่อยูนอกสามเหลี่ยม หมายความวายังมีสีอีกจํานวนมากที่ตองอาศัยทฤษฎีการผสมสีแบบลบมาอธิบาย น่ัน

max(red,green,blue) - min(red,green,blue) max(red,green,blue) - min(red,green,blue) if otherwise

20

คือสีที่อยูนอกสามเหลี่ยมสี RGB จะเกิดจากการผสมกันแบบบวกของสีปฐมภูมิ 2 สี แลวผสมแบบลบ กับสีปฐมภูมิที่ 3 อีกทั้งจุดขาว (W) อยูใกลกับดานของสามเหลี่ยมมาก ผลที่ตามมาคือสีทุกสีที่เกิดจากการรวมกันของสีแดง สีเขียว และสีขาว จะกระจุกตัวอยูในพ้ืนท่ีเล็กๆ ทําใหยากตอการแสดงตําแหนง ปญหาน้ี CIE แกโดยสรางสามเหลี่ยมสีขึ้นมาใหมโดยรวมเอาโลกัสสี Monochromatic ทั้งหลายไวในสามเหลี่ยมสีน้ี เรียกวาสามเหลี่ยมสี CIE สีปฐมภูมิทัง้ 3 บนยอดของสามเหลี่ยมสีน้ี แทนดวย X , Y , Z เรียกวา Tristimulus และสามารถหาไดโดยการคาํนวณทางคณิตศาสตร

รูปที่ 12 :แผนภาพ สามเหลี่ยมระบบสี CIE ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/cie.html ลักษณะของทรงตันสี CIE รูปที่ 13 : แผนภาพลักษณะของทรงตันสี CIE ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/cie.html

21

รูปที่ 14 : แผนภาพสามเหลี่ยมระบบสี CIE แบบ 2 มิต ิที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/cie.html

การพิจารณาสามเหลี่ยมสี CIE อาจพิจารณาเพียงภาคตัดขวาง 2 มิติ (XY Coordinate) จากทรงตันสี CIE ได ในการแสดงตําแหนงของสีใดๆ ลงในสามเหลี่ยมน้ี http://www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/cie.html ระบบสีแบบ YUV ระบบสีแบบ YUV ใชสําหรับโทรทัศนแบบ PAL และ SECAM ซ่ึงยังมีใชอยูในหลายๆประเทศโดย Y คือ คาความสวางของภาพ สวนสัญญาณ U และ V เปนสัญญาณที่เก็บคาสีของภาพ ตอมาไดมีระบบ YIQ มาใชแทน เน่ืองจากพบวาสัญญาณ I และ Q สามารถลด Bandwidth ไดมากกวาสัญญาณ U และ V ในขณะที่ไดภาพที่มีคุณภาพเทากัน ระบบสีแบบ YIQ เปนระบบที่ใชใน TV Broadcasting สําหรับ NTSC ประโยชนหลักก็เพ่ือใหใชงานไดกับโทรทัศนแบบขาว-ดํา โดยที่ Y คือความสวางของภาพ สวน I และ Q จะเปนสัญญาณที่เขารหัสสีของภาพไว ดังน้ันสําหรับโทรทัศนขาว-ดําน้ันสามารถใชคา Y คาเดียวก็สามารถไดภาพท่ีสมบูรณ

22

ระบบสีแบบ XYZ เปนระบบสีที่ CIE ไดกําหนดใหมีข้ึนเปนมาตรฐาน เน่ืองจากในระบบสี RGB ยังไมสามารถสรางสีท่ีเปนไปไดทั้งหมด ดังน้ันจึงไดมีการต้ังระบบสี XYZ ซ่ึงเปนระบบสีท่ีสมมติขึ้น

3.2 ความผิดเพ้ียนของสี

ขอมูลจาก(www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/color.html)ไดอธิบายถึงสี

ไววา สีเปนผลตอบสนองทางใจของคนเราตอความยาวคลื่นในยานตางๆ ของพลังงานแสงที่ตกกระทบบนชั้นเรตินาในลูกตา ซ่ึงคุณสมบัติการกระจายทางสเปกตรัมของวัตถุ จะทาํใหเกิดสีเฉพาะของวัตถุขึ้นมาเชน แดง เขียว ฯลฯ ถาวัตถุถูกสองดวย แหลงกําเนิดแสงที่มีคุณสมบัติตางกันก็จะทําใหเรามองเห็นสีวัตถุตางกันดวยดังรูป

รูปที่ 15: แผนภาพแหลงกําเนิดแสงที่มีอิทธิพลตอการมองเห็นวัตถุ ที่มา : www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/color.html

การสองสวาง จากการศึกษา(ยลรวี,2546)พบวา ถาแสงที่ใชมีความสวางมากหรือนอย

เกินไปอาจทาํใหเกิดการสะทอนของแสงทําใหภาพที่กลองจับได นําภาพไปวิเคราะหเกิดความผิดพลาด แสงสวางมีผลตอการมองเห็นซ่ึงกลองถายภาพนั้นก็เปรียบเสมือนดวงตาของมนุษยในการมองเห็นวัตถุ คือตองมีความสบายตาในการมองเห็น แสงที่มีคุณภาพดีตองมีความสวางมากพอและมีความสม่ําเสมอของแสงหรือการกระจายอิลูมิแนนซที่เพ่ือจะใหเห็นวัตถุน้ันโดยไมตองเพง และทิศทางการสองสวางเหมาะสมเพื่อใหเห็นวัตถุน้ันไดชัด เพราะถาความสองสวางมากพอแตสองสวางในทศิทางที่ไมถูกตองก็อาจมองวัตถุน้ันไดไมชัด และแสงสวางที่สองตองไมเกิดแสงบาดตา โดยเฉพาะจากโคมไฟที่ใชอาจทาํใหความสามารถในการมองดอยลง

23

4. ภาพกราฟกในทางคอมพิวเตอร ขอมูลจาก(วาสนา สุขกระสานติ,2540) พบวาสามารถแบงภาพกราฟกในทางคอมพิวเตอร

เปน 2 ประเภท คือ

4.1 Bitmapped graphics ภาพแบบ บิตแมพ เปนภาพกราฟกที่สรางขึ้นจากการนําจุดเล็กๆ จาํนวนมากมารวมกัน จะสิ้นเปลืองเนื้อที่ในการจัดเก็บมาก และการขยายภาพใหใหญขึ้นจะปรากฏรอยหยัก

4.2 Vector graphics ภาพแบบ เวกเตอร เปนภาพกราฟกที่สรางข้ึนจากสมการทางคณิตศาสตรแบบตางๆ ทําใหเน้ือท่ีในการจัดเก็บนอย และสามารถยอหรือขยายภาพโดยคุณภาพของภาพไมเปลี่ยน ขอเสียคือเครื่องตองมีการคํานวณทีซั่บซอน จึงมีการทํางานที่ชากวาแบบบิตแมพมาก

รูปแบบแฟมกราฟก (Graphic file format) เคร่ืองคอมพิวเตอรจะเก็บภาพตางๆ อยูในลักษณะของจุดภาพ จากขอมูล (วาสนา สุขกระสานติ,2540)พบวาภาพที่อยูในเครื่องสามารถเก็บลงหนวยความจาํสํารองไดหลายรูปแบบ (Format) โดยแตละฟอรแมตจะมีขนาดไมเทากัน และมีความเหมาะสมกับงานที่แตกตางกันไป .BMP เปนภาพ bitmap ซึ่งใชเน้ือที่ในการจัดเก็บสูง .PCX เปนฟอรแมตที่นิยมใชในซอฟทแวรตกแตงภาพ พัฒนาโดยบริษัท Z-soft .TIFF เปนฟอรแมตที่นิยมใชกับเครื่องสแกนเนอร มีใชทั้งเครื่อง PC และ Macintosh .EPS เปนฟอรแมตที่ใชเก็บภาพแบบเวกเตอร ซ่ึงอธิบายภาพดวยสมการทางคณิตศาสตรแทนที่

จะเก็บเปนจุดภาพ เปนฟอรแมตที่เหมาะสมสําหรับนําไปพิมพดวยเคร่ืองพิมพ .PSP เปนฟอรแมตของโปรแกรม Photoshop จาก Adobe .GIF เปนฟอรแมตที่นิยมใชในศูนย BBS และ Internet มีการพัฒนาฟอรแมตตอมาเปน GIF98a

ซ่ึงสามารถแสดงภาพเคลื่อนไหวได .JPG หรือ JPEC เปนฟอรแมตที่มีขนาดเล็กมาก และสามารถเลือกเก็บภาพไดเหมือนตนฉบับ

หรือยอมรับการสูญเสียรายละเอียดไดก่ีเปอรเซ็นต (ทําใหภาพยิ่งมีขนาดเล็กลง) จํานวนของสีที่แสดงออกมาใหเห็นบนจอภาพ เปนผลจากจาํนวนชั้นระนาบบิต ทั้งน้ีขึ้นอยูกับประสิทธิภาพโดยรวมของระบบคอมพิวเตอรและ Software ที่ใช ความคมชัดในระดับต่ําคือ ระบบ CGA : Computer Graphic Adapter ที่ใหความคมชัด 320×200 pixel ระดับกลางคือ VGA : Video Graphic Array ใหความคมชัด 640×480 pixel ความคมชัดระดับสูงคือ SVGA :

24

Super Video Graphic Array ซึ่งใหความคมชัด 800×600 pixel สวนการแสดงผลที่ใหความคมชัดในระดับสูงมากคือ XGA : Extended Graphics Adapter ใหความคมชัด 1024×768 pixel ถึง 1600×1200 pixel การแสดงผลสีบน pixel จะใชหนวยความจํา 8-10 บิตของ frame buffer เพ่ือใชกําหนดรหัสสี น่ันคือ ถาแสดงผลภาพ 8 บิต จะประกอบดวยหนวยความจาํจํานวน 3 บิตสําหรับสีแดง 3 บิตสําหรับสีเขียว และ 2 บติสําหรับสีฟา สวนการแสดงผลภาพ 10 บิตจะมีการใชหนวยความจาํ 3 บิตสําหรับสีแดง 4 บิตสําหรับสีเขียว และ 3 บิตสําหรับสีฟา สาเหตุทีสี่เขียวมีจํานวนบิตมากกวาสีอื่น คือ โดยธรรมชาติ สีเขียวมีชวงสีทีก่วางกวาสีแดงและน้ําเงิน ทําใหความหลากหลายของสีเขียวมีมากกวาสีอื่น ภาพ bitmap ขนาด 1 บิตตอ pixel จะแสดงสีไดเพียงขาวและดํา ซ่ึงแสดงการตัดกันภายในภาพสูงมาก ในขณะที่ภาพ 4 บิต สามารถกําหนดเปนรหัสสีได 16 สี โดยปกติการแสดงผลของภาพกราฟกสที่ใชงานโดยทั่วไปคือ 8 บิตตอ pixel ซ่ึงทําใหแตละ pixel แสดงสีไดถึง 256 ระดับสี หากนําแมสี RGB แตละสีมีระดับความออนแก 256 ระดับมาผสมกันจะเกิดเปนสีใหมเปนจํานวนมากประมาณ 16.78 ลานสี 5. กลองถายภาพดิจิตอล (Digital Camera)

เปนอุปกรณท่ีใชสําหรับถายภาพแบบไมตองใชฟลมจากขอมูล (วาสนา สุขกระสานติ,2540)ไดกลาวถึง การเก็บภาพท่ีถายไว ทําไดในลักษณะดิจิตอลดวยอุปกรณ CCD (Charge Coupled Device) ภาพที่ไดจะประกอบดวยจุดเล็กๆจํานวนมาก และสามารถนําเขาเครื่องคอมพิวเตอรเพ่ือใชงานไดโดยไมตองใชอุปกรณสแกนเนอรอีก เปนอุปกรณที่ไดรับความนิยมขึ้นเร่ือยๆ

6. ชนิดของสัญญาณทางอิเลคทรอนิคส

6.1 สัญญาณแบบ Analog จะเปนสัญญาณแบบตอเน่ือง ที่ทุกๆ คาเปล่ียนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมาย การสงสัญญาณแบบ Analog จะถูกรบกวนใหมีการแปลความหมายผิดพลาดไดงายกวา เน่ืองจาก คาทุกคานํามาใชงานน่ันเอง ซ่ึงสัญญาณ Analog โดยสวนมากจะเปนส่ือกลางที่ใชในการสื่อสาร

6.2 สัญญาณแบบ Digital จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 คา คือสัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาณระดับตํ่าสุด ดังน้ันประสิทธิภาพและความนาเช่ือถือสูงกวาแบบ Analog

25

เน่ืองจากมีการใชงานคาเพียง 2 คาเพ่ือนํามาตีความหมายเปน On/Off หรือ 1/0 เทาน้ัน ซ่ึงสัญญาณดิจิตอลน้ี จะเปนสัญญาณที่คอมพิวเตอรท่ีใชในการทํางานและติดตอส่ือสารกัน

7. การประมวลผลภาพ การประมวลผลภาพดวยคอมพิวเตอร (จรัญ และ สมควร,2547)ไดกลาวไววา สามารถทําไดโดยนําสัญญาณที่ไดจากกลองซ่ึงเปนสัญญาณอนาล็อกและจะถูกนํามาแปลงเปนสัญญาณดิจิตอล ที่มีลักษณะเปนรหัสเชิงตัวเลขสามารถใชรูปแบบทางคณิตศาสตรเขามาชวยในการคํานวณ และการประมวลผลขอมูลภาพดวยคอมพิวเตอร

7.1 ความหมายของการประมวลผลภาพ การประมวลผลภาพ (Image Processing) หมายถึง การใชข้ันตอนหรือ กรรมวิธีใด ๆ มากระทํากับภาพ โดยมีวัตถุประสงคใหไดภาพใหมที่มีคุณสมบัติตามตองการ เชน ความคมชัด หรือการประหยัดพ้ืนท่ีในการเก็บขอมูล

7.2 กระบวนการประมวลผลภาพ การประมวลผลภาพแบงไดเปน 2 แบบใหญ ๆ คือ 7.2.1 กระบวนการในโดเมนความถี ่(Frequency Domain) กระบวนการในโดเมนความถี่เปนการนําการแปลงฟูเรียร มาประยุกตใชโดยมีขั้นตอน 3 ข้ันตอนดังน้ี

7.2.1.1 การนําภาพมาหาผลการแปลงฟูเรียร 7.2.1.2 นําผลการแปลงฟูเรียรมาผานขั้นตอนการปรับปรุงภาพ 7.2.1.3 การแปลงฟูเรียรกลับ

7.2.2 กระบวนการในสปาเชียลโดเมน (Spatial Domain) สปาเชียลโดเมน หมายถึง

ตัวระนาบของภาพ (Image Plane) เพราะฉะนั้นกระบวนการ ในสปาเชียลโดเมน จึงเปนกระบวนการที่กระทํากับจุดภาพโดยตรง เชน ตัวอยางของกระบวนการสปาเชียลโดเมนที่เลือกใชไดแก ฮิสโตแกรมอิควอไลเซซัน (Histogram Equalization) การบีบอัดไดนามิกเรนจ (Dynamic Range Compression) และการแปลงเปนระดับสีเทา(Gray Scaling)

26

7.3 พ้ืนฐานของภาพ 7.3.1 โมเดลของภาพ (Image Model)

ภาพ (Image) หมายถึง ฟงกชันของความเขมแสงที่กําหนดดวฟงกชันf(i,j) เมื่อคาแอมปลิจูด (Amplitude) ของ f(i,j) ที่สปาเชียลโคออดิเนต (Spatial - Coordinate) (i,j) ใหคาความเขมแสง (Intensity) ที่จุดน้ันเนื่องจากแสงเปนรูปหน่ึงของพลังงาน f(i,j) จึงไมเปนศูนยและอนันต α<< ),(0 jif (7.3.1.1)

ภาพที่มองเห็นโดยทั่วไปประกอบดวยแสงสะทอนจากวัตถุจากธรรมชาติแลว

f(i,j)จะถูกกําหนดคุณสมบัติจากองคประกอบ 2 ประการ ประการแรก ไดแกปริมาณของแสงที่แพรมาจากแหลงกําเนิดจากฉากหลังที่กําลังมอง ซ่ึงเรียกองคประกอบนี้วา ความสวาง (Illumination) แทนดวย i(i,j) ประการที่สอง ปริมาณแสงที่สะทอนออกจากวัตถุในฉากเรียกวา การสะทอน แทนดวย r(i,j) ซ่ึงผลคูณของฟงกชัน i(i,j) และ r(i,j) จะไดเปน f(i,j)

),(),(),( jirjiijif ×= (7.3.1.2) เมื่อ

1),(0),(0<<<<

jirjif α (7.3.1.3)

สมการที่ (7.3.1.3) แสดงวาการสะทอนมีคาขอบเขตอยูระหวาง 0 คือดูดซับแสงทั้งหมด และเปน 1 เมื่อสะทอนแสงทั้งหมด คุณลักษณะของฟงกชัน i(i,j ) กําหนดโดยแหลง กําเนิดแสงและสวนของฟงกชัน r(i,j) กําหนดโดยคุณสมบัติของวัตถุในฉาก สําหรับภาพในโมโนโครม ความเขมของฟงกชันภาพ f(i,j) ที่จุด(i,j) ใด ๆ จะเรียกวาระดับสีเทา (Gray Level) 1 ของภาพ ที่จุดน้ัน ๆ ที่มีคาอยูในชวงทีกํ่าหนดคือ

min1min LL << (7.3.1.4)

เมื่อ Lmin= imin. rmin เปนคาบวก Lmax= imax . rmax สามารถหาคาได 7.4 การประมวลผลภาพเชิงตัวเลข (Digital Image Processing)

การประมวลผลภาพเชิงตัวเลข หมายถึง การนําภาพมาประมวลผลดวยคอมพิวเตอร โดยภาพที่นํามาประมวลผลนั้นจะถูกแทนที่ดวยตัวเลขใหอยูในรูปของเมตริกซ แต

27

ภาพที่ไดจากตัวรับสัญญาณจะอยูในรูปของฟงกชัน f(x,y) ท่ีตอเน่ืองในระนาบ 2 มิติ โดยจะเปนสัดสวนกับระดับความเขมหรือความสวางของภาพที่ตําแหนง (x,y) ซึ่งเรียกวาระดับสีเทา (Gray Level)

7.4.1 การแทนภาพดวยขอมูลดิจิตอล ขอมูลภาพแบบดิจิตอล (Digital Image) เปนภาพที่ถูกดัดแปลงมาจากภาพอนาล็อกใหอยูในรูปของตัวเลข โดยภาพอนาล็อกจะถูกแบงเปนพ้ืนที่ส่ีเหลี่ยมเล็ก ๆ ที่เรียกวาพิกเซล (Pixel) ในแตละพิกเซลจะถูกระบุตําแหนงโดยพิกัด (x,y) และคาระดับสีของพิกเซล โดยสามารถแปลงภาพเปนขอมูลแบบดิจิตอลไดตามขั้นตอนและวิธีการดังน้ี

เมื่อเรานาํสัญญาณอนาล็อกที่ตองการประมวลผลมาผานการดิจิไตเซอร (Digitizer) ซ่ึงมีหนาที่ในการเปลี่ยนสัญญาณอนาล็อกใหมาเปนสัญญาณดิจิตอล อุปกรณในสวนน้ี ไดแกกลองโทรทัศนดิจิไตเซอร จากนั้นทําการควอนไตเซชัน (Quantization) เพ่ือที่จะประมวลผลสัญญาณภาพดวยระบบคอมพิวเตอร ฟงกชันของภาพ f(x,y) น้ันจะถูกทําใหเปนสัญญาณไมตอเน่ืองทั้งระนาบของภาพ ซ่ึงเราเรียกวา การสุมภาพ (Image Sampling) ฟงกชันที่ไดน้ันจะเรียกวา การควอนไตเซชันระดับสีเทา (Gray Level Quantization) จะไดขอมูลที่เปนดิจิตอล

สมมุติวาสัญญาณภาพตอเน่ือง f(x,y) ถูกดิจิไตซในระนาบ x และ y เปนชวงเทา ๆ กัน เราสามารถจัด f(x,y) ใหอยูในรูปของเมตริกซขนาด M×N ไดดังสมการที่ (7.4.1)

)1,1()...2,1()1,1()0,1(......=),(

)1,1()...2,1()1,1()0,1()1,0()...2,0()1,0()0,0(

-----

--

NNfNfNfNf

yxfNffffNffff

สมการ (7.4.1)

ซ่ึงทางขวาของสมการ จะเรียกไดวา ภาพดิจิตอลและทุก ๆ สมาชิกของเมตริกซ จะเรียกวาพิกเซล จากกระบวนการสรางภาพดิจิตอลขางตนจะเห็นไดวาเราสามารถทราบขนาดของความละเอียดของภาพ M×N พิกเซล และจํานวนระดับสีเทา

28

7.4.2 ลักษณะการจัดเก็บขอมูลภาพแบบดิจิตอล

โดยทั่วไปแลว ขอมูลภาพจะมีความเขมตั้งแต 2 ระดับขึ้นไป แตที่ใชกันมากจะใชที่คาระดับความเขมของจุดภาพเทากับ 256 ระดับ ซ่ึงจะทําใหคาของจดุภาพอยูในชวง (0-255) โดยใชเน้ือที่เก็บขอมูลภาพขนาด 1 ไบต หรือ 8 บิต สําหรับขอมูลภาพ 1 จุดภาพ (28 = 256) ในกรณีที่ตองการภาพที่มีความละเอียดของระดับความเขมสูง ๆ อาจจะตองการจํานวนบิตสําหรับเก็บขอมูลมากกวา 8 บิตอาจจะเปน 16 บิตหรือ 24 บิต โดยคาความเขมของจุดภาพ เทากับ 216 และ 224 โดยจะแยกใหชัดเจนดังน้ี

1. ภาพ 2 ระดับ คือมีเพียงแคจุดขาวกับจุดดําเทาน้ันโดยแตละจุดภาพเปนขอมูลขนาด 1 บิต 2. ภาพ 16 ระดับ คือ ในแตละจดุภาพจะมีขนาดของขอมูล 4 บิต ซ่ึงทําใหสามารถแสดงได 16

ระดับสี หรือ 16 ระดับสีเทา ขึ้นอยูกับภาพนั้นเปนภาพสีหรือขาวดํา 3. ภาพ 256 ระดับ คือ ในแตละจุดภาพจะมีขนาดของขอมูล 8 บิต ซ่ึงทําใหสามารถแสดงได

256 ระดับสี หรือ 256 ระดับสีเทา ข้ึนอยูกับภาพนั้นเปนภาพสีหรือขาวดํา 4. ภาพทรูคัลเลอร (True Color) คือ ในแตละจุดภาพจะมีขนาดของขอมูล 24 บิต ทําให

สามารถแสดงผลภาพไดเหมือนจริงที่มากท่ีสุด เพราะสามารถแสดงสีไดถึง 16,777,216 ระดับสี โดยจะแสดงไดแตภาพสีเทาน้ันไมสามารถแสดงภาพขาวดาํได 7.5 ขอมูลภาพชนิดบิตแมป

7.5.1 รูปแบบของไฟลขอมูลภาพชนิดบิตแมป

รูปแบบของไฟลขอมูลภาพชนิดบิตแมป เปนฟอรแมตของวินโดวสบิตแมป(Bitmap)ซ่ึงเปนมาตรฐานสําหรับไฟลกราฟกบนวินโดวส ซ่ึงจะใชในการตัดตอ หรือสําเนาภาพตาง ๆลงบนคลิปบอรด(Clipboard) เมื่อเวลาจัดเก็บไฟลที่มีสกุล .BMP

7.5.2 โครงสรางของไฟลขอมูลภาพชนิดบิตแมป

โครงสรางของไฟลขอมูลภาพชนิดบิตแมป จะประกอบไปดวย 3 สวนคือ 7.5.2.1. ขอมูลเฮดเดอร(Header) ขอมูลเฮดเดอรหมายถึง ขอมูลที่อยู

ภายในบริเวณสวนหัวของไฟลซ่ึงจะประกอบดวยขอมูลที่บอกรายละเอียดตาง ๆ ของภาพ เชน ความกวาง ความยาวของภาพ จํานวนสี จํานวนบิตความละเอียด

7.5.2.2. ขอมูลจานสี(Palette) ขอมูลจานสี หมายถึง ขอมูลที่บอกถึงชุดของจานสี ท่ีเกิดจากการผสมแมสีท้ังสามคือ แดง เขียว และน้ําเงิน มาผสมกันไดเปนสีตาง ๆ ซึ่ง

29

ถามีจาํนวนสีนอย ๆ ก็จะมกีารเก็บคาจานสีน้ีลงไฟลไปดวย แตถาเปนแบบ 24 บติ จะไมมีคาจานสี แตจะใชวิธีการเก็บคาแมสีลงไปเปนขอมูลแทน

7.5.2.3. ขอมูลภาพ(Data) ขอมูลภาพหมายถึงขอมูลสีของภาพแตละจดุที่มาประกอบกันเปนภาพ เชน R = 0,G = 100, B = 0 ก็จะไดจุดน้ีเปนสีเขียวแตถาเปนแบบ 24 บิต จะอานขอมูลขึ้นมา 3 คา เปนคาแมส ี RGB แลวนําไปผสมบนหนาจอแทนไฟลขอมูลชนิดบิตแมปมีโครงสรางดังรูปที่ 2-14 แบงออกเปน 3 สวนไดแก

1. Bitmap File Header เปนสวนที่บอกขอมูลของไฟล

2. Bitmapinfo เปนสวนที่แสดงขนาดและขอมูลสีของภาพ

3. Pixel Data เปนสวนที่เก็บขอมูลสีแตละพิกเซล

7.6 การสรางภาพไบนารี การสรางภาพไบนารี หมายถึง การแปลงขอมูลภาพที่มีความเขมหลายระดับ ให

เปนภาพที่มีระดับความเขมเพียง 2 ระดับ คือ 1 จุดภาพ มีคาไดแค 2 คาเทาน้ัน โดยเปน 0 กับ 1ซ่ึงจะหมายถึงจุดภาพที่มีสีดํา และ 0 หมายถึงจุดภาพที่มีสีขาว การแปลงขอมูลภาพหลายระดับใหเปนภาพไบนารีจึงมีความจาํเปนและมีประโยชนมากในการแสดงผลภาพที่มีระดับความเขมของภาพหลายระดับบนอุปกรณที่มีความสามารถ ในการแสดงผลได 2 ระดับ ประโยชนอีกประการคือ การลดเนื้อที่เก็บขอมูลภาพใหเหลือเพียง 8 บิต

ในการสรางภาพไบนารีน้ัน สามารถทําไดโดยการใชเทคนิคการทําเทรโชล (Thresholding Technics) โดยพิจารณาวาจุดใดควรจะเปนจุดขาวหรือจุดดํา จะกระทําโดยการ เปรียบเทียบกันระหว างจุดภาพเริ่มตนกับค าคงที่ค าหน่ึง เรียกว า คา เทรโชล สําหรับ เทคนิคการทําเทรโชลนี้ใชกันมากในกรณีที่ขอมูลภาพมีลักษณะแตกตางกันระหวางวัตถุ และ พ้ืนหลังโดยคาของจุดภาพใดๆ ที่มีคานอยกวา คาเทรโชลจะกําหนดใหคาเปน 1 (จุดสีดํา) และ ถาคาของจุดภาพมีคามากกวาคาเทรโชล จะถูกเปลี่ยนใหเปนคา 0 (จุดสีขาว) ซ่ึงการทํางาน สามารถแสดงไดดังน้ีดังสมการ ที่ (7.6.1)

30

รูปที่16 : ภาพแบบไบนารีและขอมูลของแตละพิกเซล ที่มา : จรัญ และสมควร, 2547

Thryxg

yxbThryxg

<=

<

),(;2),(

),(;1 (7.6.1)

โดยที่ b(x,y) คือ ขอมูลภาพผลลัพธเปนภาพไบนารี g(x,y) คือ ขอมูลภาพอินพุตที่มีระดับความเขม 0 ถึง L ระดับ Thr คือ คาเทรโชลเปนคาคงที่ระหวาง 0 ถึง L ระดับ

1 คือ จุดดํา 0 คือ จุดขาว L คือ ระดับความเขมของจุดภาพสูงสุด

ในการสรางภาพไบนารีโดยใชเทคนิคเทรโชล เพ่ือใหไดผลลัพธที่ไดความคมชัดและเหมาะสมสิ่งที่สําคัญที่สุดคือ คาเทรโชล เน่ืองจากการเลือกใชคาเทรโชลท่ีไมเหมาะสมนั้น ภาพที่ไดจะไมคมชัดและรายละเอียดบางสวนขาดหายไป ดังน้ันการสรางภาพไบนารีดวยวิธีการนี้ คือ การทําอยางไรจึงจะสามารถคํานวณหาคาเทรโชลที่เหมาะสมได 7.6.1 การหาคาเทรโชลโดยการกําหนดลวงหนา (Prearranged Threshold Value) การหาคาเทรโชลโดยวิธีการกําหนดลวงหนาน้ีเปนวิธีที่งายที่สุดเปนการกําหนดคาเทรโชลเองจากผูใช ซ่ึงจะขึ้นกับประสบการณของผูใชน้ันๆ โดยการเลือกคาคงที่คาหน่ึงจะเปนคาที่อยูระหวางคาต่าํสุดกับคาสูงสุด ของระดับความเขมของขอมูลสูงสุด 7.6.2 การหาคาเทรโชลจากคากลาง (Midrange Threshold Value) การหาคาวิธีน้ีจะพิจารณาจากคากลาง โดยอาศัยการคํานวณพื้นฐานทางสถิติ ในการหาคากลางหรือคาเฉลี่ย (Mean)

000 0 0 0 0

1

0 0

00

0 1

00

0

0

0

00

0

0

0

0

0

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0

0 0 0

000

0

0

0

0 00 0

0

0 00 0 0 0 00

0

0

0

00

0000

0 0 0 0

0

0

0 0 0

0

0 0

0 0

0

0

0

0 00

00

0

00 0 0 0 0 0 0 00

0

0 0

0

0

0

0

00

0

0

0

0

0 0 0 0 0

0

0

0

000

0 0 0

1

1

11

11

1

1 11 1 1 1 1

1

11111

1 111 1 1 1

11

1

1111 1 1 1

1 1

1

1 1

1111

1

1

1

1

1 1

1 1

1

1

1

1

1

1111

1 1

1 1

1

1

1

1

1 1 1

1

1

1 1 1 11

1

1 1 1 1

1

1

1 1 1 1

1

1

1

1 1

1 1

1

1 1

1

1

1 1

1

1

1

1 1

1

1

1 1 1 1 1 1

1 1

1

1 1 1

11

1

11

1

1

1

1

11

1 11

1

1

1 1

1

1

11 1 1

1 1111

1

11

1 111

1

1

11 1 1

111

1

1

1

1

1

11

111

1 1

1 1

31

มาประยุกต คาที่ไดจะเปนคากึ่งกลางระหวางคาระดับความเขม สูงสุดกับคาต่าํสุดของขอมูลภาพอินพุต สําหรับการหาคาก่ึงกลางจะไดสมการที่ (7.6.2.1)

2)],([)],([ yxgMinyxgMaxThr +

= (7.6.2.1) โดยที่ Thr คือ คาเทรโชล g(x,y) คือ ขอมูลภาพอินพุตที่มีระดับความเขม 0 ถึง L ระดับ Max[g(x,y)] คือ คาสูงสุดระดับสีเทาของขอมูลอินพุต Min[g(x,y)] คือ คาต่าํสุดระดับสีเทาของขอมูลอินพุต การหาคาเทรโชลจากคาเฉลี่ยเลขคณิตหาไดจากสมการที่ (7.6.2.2)

NMyxgiThr

×Σ

=),( (7.6.2.2)

7.7 การแปลงภาพสีใหเปนภาพระดับสีเทา สีในโทนสีเทาจะมีคาแมสีของแสงสีแดง สีเขียว และสีนํ้าเงินเปนคาเดียวกัน ตัวอยางเชน สีเทาออนซึ่งมีคาสีในแบบ 24 - bit (True Color) เปน C3C33 (เลขฐาน 16) เห็นไดวาเกิดจากคาของแมสีที่มีคา C3 ซ่ึงเปนคาเดียวกันทุกแมสี ปญหาก็คือจะทาํอยางไรที่จะทําใหสีที่เกิดจากการรวมกนัของแมสีที่มีคาแตกตาง ๆ ซ่ึงไมจําเปนตองเทากัน ใหกลายเปนคาที่เทาๆ กัน ถานําคาของแมสีแตละแมสีมาหาคาเฉลี่ย แบบนํามาบวกกันแลวหารสาม จะทําใหคาของแมสีที่มีคามากกวาสีอ่ืนๆ คาเฉลี่ยจะหนักไปทางคาน้ัน ซ่ึงทําใหคาของสีเทาทีไ่ดดูออนเกินไป อาจมีผลทําใหภาพทั้งภาพน้ันมีโทนสีผิดเพ้ียนไปได ดังน้ัน จึงตองคํานึงถึงความสวาง(Brightness) ของแมสีแตละสีดวย แมสีแตละสีเมื่อวัดที่คาของแมสีที่เทากัน จะมีความสวางไมเทากัน ตัวอยางเชน แมสีสามแมสี ที่มีคาสีที่เทากันคือ ff มาเทียบกันในที่มืด แมสีของแสงสีใดที่ดูสวางที่สุด และสีใดเปนสีที่มืดที่สุด เชน แสงสีแดงจะมีความสวางนอยกวาสีเขียว แตมากกวาสีนํ้าเงนิ สวนสีเขียวจะมีความสวางมากที่สุด สําหรับสีนํ้าเงินจะสวางนอยที่สุด เพ่ือใหไดภาพที่มีโทนสีที่ใกลเคียงกับภาพตนฉบับมากที่สุด ดังน้ันการนําคาของแมสีแตละสีมารวมกันหรือผสมกันใหเปนคาของสีเทา เราจะตองดึงคาสีมาตามความสวางของแตละแมสี แลวจึงนํามารวมกันก็จะไดคาของสีเทาที่ตองการ มาตรฐานของเปอรเซ็นตการดึงคาสีตามความสวางของแมสีที่นิยมใชกันน้ัน จะตองใชวิธีดึงคาของสีแดงมา 29.9 % สีเขียว 58.7 % และสีนํ้าเงิน 11.4 % ตัวอยางเชน ถาสีของพิกเซลเปนสีมวง แปลงเปนเลขฐาน 16 จะได c68bf3 สามารถแยกเปนแมสี RGB ไดเปน c6,8b และ

32

f3 หรือ 198,139 และ 243 ตามลาํดับ วิธีการแปลงใหเปนสีเทาก็จะนําสีแดงมา 29.9 %สีเขียว 58.7 % และสีนํ้าเงนิ 11.4 % ซ่ึงสามารถเทียบบัญญัติไตรยางศไดดังน้ี

คาของสีแดงจะเปน (198 × 29.9) × 0.01 หรือ 198 × 0.299 ซ่ึงเทากับ 59.202 คาของสีเขียวจะเปน (139 × 58.7) × 0.01 หรือ 198 × 0.587 ซ่ึงเทากับ 81.593 คาของสีนํ้าเงนิจะเปน (243 × 11.4) × 0.01 หรือ 198 × 0.1144 ซ่ึงเทากับ 27.702 เมื่อนําคาที่ไดมาบวกกัน 59.202 + 81.593 + 27.702 ดังน้ันก็จะไดคาของสีเทา

เปน 168.497 แตคาของแมสีเปนเลขจํานวนเต็ม ที่อยูในชวง 0 ถึง 255 หรือ 00 ถึง ff เพราะฉะนั้นตองทําการแปลงคาที่ไดใหเปนเลขจํานวนเต็มเสียกอนน่ันคือ 168 หรือ 0xa8 ดังน้ันพิกเซลสีมวง c68bf3 เมื่อแปลงใหเปนใหเปนสีเทาจะได a8a8a8 คาของสีเทาที่คาํนวณไดน้ันจะตองไมนอยกวา 0 และไมเกิน 255 เชน พิกเซลสีดําสนิท 000000 จะมีคาของแมสีทั้งหมดต่ําที่สุดเปน 00 เมื่อคํานวณตามสูตร จะไดคาสีเทาเปน 00 อีกตัวอยางก็คือสีขาวสนิท ffffff ซึ่งมีคาของแมสีทั้งหมดสูงที่สุดเปน ff หรือ 255 เมื่อคํานวณตามสูตรจะไดคาสีเทาออกมาเปน(255 × 0.299) + (255 × 0.587) + (255 × 0.114) หรือ 76.624 + 149.685 + 29.07 ซ่ึงจะเทากับ 255 พอดี

7.8 การแปลงภาพระดับสีเทาใหเปนภาพสองระดับ

ภาพสองระดับ หมายถึง ภาพที่มีแตสีขาวที่มีคาสีเปน ffffff และภาพท่ีมีสีดําที่มีคาสีเปน 000000 เทาน้ัน ดังน้ันในการแปลงภาพระดับสีเทาใหเปนภาพสองระดับจะตองมีจุดแบงคาสีภาพระดับสีเทา จะมีคาสีแบงเปน 256 ระดับ มีต้ังแต 0 ถึง 255 จุดแบงคาสีก็จะอยูในชวงน้ีเทาน้ัน เชนกําหนดใหจุดแบงมีคาเทากับ 128 ถาพิกเซลในภาพระดับสีเทามีคามากกวาหรือเทากับ 128 จะใหเปนสีขาวถานอยกวา 128 ใหเปนสีดํา แตวาภาพที่ไดอาจจะดูไมรูเรื่องเลยก็ได ดังน้ันหลักการกําหนดจุดแบงคาสีจะตองแยกระหวางวัตถุกับพ้ืนหลังใหไดดีที่สุด เชนถาพ้ืนหลังมีคาสีอยูที่ชวง 0 - 40 และวัตถมีุคาสีอยูในชวง 26 - 150 ก็ควรจะเลือกจุดแบงที่มีคาในชวง 26 - 40 จะดีที่สุด สําหรับคาไหนดีที่สุดก็ตองทดลองดูวาคาสีใดที่ชัดที่สุด ผิดเพ้ียนนอยที่สุดและแยกแยะวัตถไุดงาย

8. การเขียนโปรแกรม

8.1 Matlab (ศิวลักษณ,ม.ป.ป.) ไดกลาวไววาเปนโปรแกรมที่มีคําส่ัง (Command) ที่ใกลเคียงกับขั้นตอนการแกไขปญหาเชิงวศิวกรรม ดังน้ันขั้นตอนการแกไขปญหาตางๆ คือ การใชคําส่ังของ Matlab มีฟงกชันสําเร็จหลายรอยคําส่ัง สามารถแกไขปญหาจากงายมากๆ จนถึงขั้นสลับซับซอน ไมวาจะคํานวณตัวเลขแบบงาย หรือการคํานวณทางสถิติ สถิติแบบซับซอน แกสมการแบบ simultaneous ทํากราฟ หรือ รันซิมมูเลชัน โปรแกรม Matlab เปนเคร่ืองมือที่มีประสิทธิภาพ

33

9. งานที่เกี่ยวของ

9.1 โครงงาน (จรัญ และสมควร, 2547 )ไดทําการศึกษาอุณหภูมิและเวลาทีเ่หมาะสมในการ

คั่วเมล็ดกาแฟโดยเครื่องอบเมล็ดกาแฟที่ทําการออกแบบขึ้น พบวา การค่ัวเปนวิธีทําใหเมล็ดกาแฟสุกและเพ่ือใหสารซึ่งเปนองคประกอบของกาแฟเกิดปฏิกิริยา เกิดกล่ินรสที่ตองการรวมถึงการลดความชื้นของกาแฟ ทําใหเมล็ดกาแฟแหง เปราะงายแกการบดไดทําการการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑตั้งแตวัตถุดิบเร่ิมตนโดยการคัดเมล็ดกอนทําการคั่ว ในระหวางทาํการคั่วก็ใชนํ้าตาลรวมกับการคั่วเมล็ดกาแฟเพื่อใหคาสี กล่ินรส ของกาแฟที่ไดอยูในเกณฑมาตรฐานทีกํ่าหนดไว การเลือกระดับไฟในการคั่วกาแฟประกอบดวย ระดับไฟออน ระดับไฟปานกลางและระดับไฟแรง อุณหภูมิ 170-200 , 200-220 และ 220-250 องศาเซลเซียส ตามลาํดับ แลวทําการสุมตัวอยางเมลด็กาแฟที่คั่ว ที่ระดับไฟออน เวลาที่ใชในการคั่ว 12-14 นาที ใชเวลาคอนขางนาน จะทาํใหกาแฟสุกทั่วท้ังเมล็ด มีสีที่ดี แตกล่ินรสนอย เน่ืองจากการใหความรอนต่ําทําใหความรอนเกิดการแพรเขาสูจุดกึ่งกลางของเมล็ดอยางชาๆ และตอมาสารตางๆ ในเมล็ดกาแฟจะสลายตัวเน่ืองจากความรอนอยางรวดเร็ว ซ่ึงในการคั่วที่อุณหภมูิน้ีทําใหเกิดกลิ่นของกาแฟนอยและเปนวิธีที่ไมประหยัดคาใชจาย ถาใชไฟระดับปานกลาง จะใชเวลา 6-8 นาที เปนเวลาที่ส้ัน เมล็ดกาแฟจะสุกทั่วทั้งเมล็ด กาแฟที่ไดมีสี กลิ่นรสที่ดี ความช้ืนต่าํ เปนระดับไฟที่เหมาะสมที่สุดและประหยัดคาใชจาย ถาใชไฟระดับแรง จะใชเวลาคอนขางสั้น คือ 5-7 นาท ีจะทาํใหเมล็ดกาแฟไหมกอนที่จะสุก มีกล่ินไหม สีเขมกวา ทีร่ะดับไฟออนและระดับไฟปานกลาง เน่ืองจากอัตราการแพรกระจายตัวของนํ้าจากภายนอกเกิดเร็วกวาภายใน ทําใหเกิดการสูญเสียของกรดที่ระเหยไดในเมล็ดกาแฟทําใหกลิ่นกาแฟเสียไป เมื่อเวลาผานไปตามที่กําหนด นําเมล็ดกาแฟไปทดสอบคาสีโดยใชเมล็ดกาแฟพันธุโรบัสตา โดยใชโปรแกรมตรวจสอบสีเมล็ดกาแฟ โดยตรวจสอบคา R G B โดยใชกลอง CCD พบวาการประมวลผลภาพในทางทฤษฎีมีความแตกตางกันในทางปฏิบัติอยางมาก ในทางปฏิบัติตองอาศัยแสงชวย ในการนําภาพมาประมวลผลดวยปริมาณแสงที่พอเหมาะ ดังน้ันการทดลองหาคาสีจรงิเพ่ือหาคาสีที่พอเหมาะจากคาสีมาตราฐานของเมล็ดกาแฟเพื่อใหไดคาสีจริงและนําคาสีที่ไดไปทําการทดลองตอไปเพ่ือทําการหาคาความชื้น ทดสอบความสุกของกาแฟโดยพิจารณาจากการแตกของเมล็ด และทดสอบลักษณะโดยรวม

9.2 Chromameter (www.material.chula.ac.th/instruments/chroma.htm) จากแหลงขอมูลน้ีกลาววา เปนเครื่องมือในการวัดสีของวัสดุตางๆ โดยการฉายแสงจากหลอดไฟแบบ Pulsed xenon arc (PXA) ลงบนช้ินตัวอยาง และจะวดัเฉพาะแสงที่สะทอนออกมา ในแนวตั้งฉากกับผิววัสดุ

34

เทาน้ัน เขาสู Optical fiber cable เพ่ือทําการวัดสีออกมา โดยการวัดแตละคร้ังครอบคลุมบนพ้ืนที่รูปวงกลม เสนผานศูนยกลาง ประมาณ 8 มิลลิเมตร

9.2.1 ความสามารถในการวิเคราะหของเครื่อง สามารถแสดงผลการวัดสีออกมา

ในระบบสีแบบคา Absolute และแบบคา Difference 9.2.2 ชนิดและลักษณะของตัวอยางทีจ่ะสงทดสอบ

9.2.2.1 ตัวอยางที่เปนช้ินของแข็ง ตองมีผิวเรียบ ขนาดไมตํ่ากวา 3x3 เซนติเมตร

9.2.2.2 ตัวอยางที่เปนผงละเอียด ปริมาณที่ใชขึ้นอยูกับชนิดของวัสดุ 9.3 Patent แหลงขอมูลสืบคนสิทธิบัตรที่เก่ียวของ

Novel roasted coffee with a balanced flavor and a process for making it (http://www.uspto.gov/patft/) United States Patent Application : 20030017251 Kirkpatrick, Steven Jacob ; et al. January 23, 2003

สีที่ไดจากการคั่วเมล็ดกาแฟ

ระบบมาตราสวนของสี Hunter ไดอธิบายถึงสีของเมล็ดกาแฟและอุณหภูมิองศา

ที่ใชในการคั่ว ระบบมาตราสวนของสี Hunter ไดอธิบายในบทความโดย R.S.Hunter ที่ชื่อวา "Photoelectric Color Difference Meter," Journal of the optical society of America, 48, 985-95 (1958), และใน U.S. Pat. No. 3,003,388 ถึง Hunter et al., ฉบับวันที่ 10 ต.ค. ค.ศ.1961 แหลงอางอิงทั้งสองไดรวบรวมมาโดยการอางอิง

รายละเอียดทางดานเทคนิคท่ีสมบูรณของระบบสามารถพบในบทความของ R.S.Hunter ท่ีชื่อวา "Photoelectric Color Difference Meter," Journal of the optical society of America, 48, 985-95 (1958) เคร่ืองวิเคราะหสีระบบ Hunter (D25DP9000 series) ถูกใชในการวัดคาความสวางและความมืดของฝุนผงรวมถึงกาแฟ ระบบสงสัญญาณภาพไดรับแสงจากหลอดไฟฮาโลเจนสองไปถึงตัวอยางทดลองที่มุม 45 องศาจากระนาบตั้งฉาก ปริมาณของแสงที่สะทอนถูก

35

ใชในการกําหนดความสวางของตัวอยางทดลอง ดังแสดงบนเสนมาตราสวนแกน L โดยทั่วไป คามาตราสวน L ของระบบสี Hunter เปนหนวยของการวัดอัตราความสัมพันธระหวางความเขมของแสงที่สะทอนกับแสงที่ตกบนพื้นผิว โดยเฉพาะในระบบมาตราสวน L ของระบบสี Hunter จะแบงเปน 100 สวนเทาๆกนั สีดําสัมบูรณจะอยูทางดานลางของมาตราสวน (L=0) และสีขาวสัมบูรณอยูทางดานบนสุด (L=100) ดังน้ันในการวัดองศาของการคั่ว คาที่ต่าํกวาคามาตราสวน L ที่เหมาะสมในการคั่ว สีที่ไดจากการคั่วเมล็ดกาแฟจะเกิดสีที่เขมขึ้น มาตราสวน L ถูกพัฒนาโดย Hunter Labs และอยูบนพ้ืนฐานการยอมรับโดยทั่วโลกสําหรับการวัดความสวาง

Patent October 23-26,1995 Washington D.C. p.450 An intelligent perception system for food quality inspection using color analysis M.Barni, A.W.Mussa,A Mecocci,V.Cappellini, T.S. Durrani, Dept. of Electron.Eng.,Florence Umiv.,Italy ระบบการผลิตสมัยใหมตองการเครื่องมือที่ตรวจสอบไดอยางละเอียด แบบอัตโนมัติเพ่ือตรวจสอบตัวอยางผลิตภัณท โดยใชการรับรูอัจฉริยะ(IPS) แสดงโครงสรางที่เปนระบบ ซ่ึงทําการตรวจสอบกับเนื้อไก เครื่อง IPS จะทําการวเิคราะหภาพดวยระบบสี RGB ทําการวิเคราะหเน้ือไกหลังผานกระบวนการฆาและชาํแหละนําเคร่ืองในออก เพ่ือทําการตรวจสอบจุดบกพรองรอยไหม ภาวะเลือดค่ังฟกช้ําและแผล โดยมีรูปแบบการตรวจสอบมีทิศทางเดียวกัน การใชเครื่องมอืในการจับภาพมีส่ิงสําคัญอยูที่การชําแหละชิ้นสวนไก พ้ืนที่จุดบกพรองบนชิ้นสวนของไกจะถูกตรวจสอบและทําการแยกชนิดขอมูล เพ่ือเปรียบเทียบกับฐานขอมูล

36

การทดลองหาระยะการติดตั้งกลองรับภาพภายในอุปกรณรับภาพ สมมติฐาน: จํานวน Pixel ที่ไดจากการเปรียบเทียบคาสีจากภาพกับคาสีท่ีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐานมีจํานวนมากที่สุด แสดงวาระยะที่ต้ังกลองน้ันมีความเหมาะสมที่สุด ตัวแปรตน 1. ระยะหางระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟ

2. การปรับโฟกัสใหภาพชัดที่สุด ตัวแปรตาม จํานวน Pixel ตัวแปรควบคุม 1. กลอง 1 ตัว 2. หลอดไฟ 2 ตัว 3. ตัวปรับความตางศักย 1 ตัว 4. พัดลมระบาย

5. มุมของการสองสวางของหลอดไฟ 6. ตําแหนงของวัสดุตางๆ ที่อยูภายในอุปกรณรับภาพ 7. ชนิดของเมล็ดกาแฟ 8. ขนาดภาพที่ใชทําการวเิคราะห 320x240 9. เมล็ดกาแฟพันธุอราบิกา

คุณสมบัติกลองท่ีใชในการทดลอง: Logitech Quickcam Pro4000

Manual focus High-quality VGA CCD sensor Video capture up to 640x480

คุณสมบัติของหลอดไฟที่ใช ไสหลอดฮาโลเจน

อุณหภูมิ 400 K วิธีการทดลอง 1. ทําการออกแบบกลองรับภาพเบ้ืองตน ในที่น้ีออกแบบขนาด 20 cm x31cm x25 cm ทําการติดต้ังกลองใหกลองอยูในแนวเดียวกับถวยใสเมล็ดกาแฟ การติดต้ังหลอดไฟใหทํามุม 45 องศากับถวยใสเมล็ดกาแฟ

37

รูปที่ 17 : ภาพภายในอุปกรณวิเคราะหสี 2. ทําการเขียน Software เพ่ือใชในการตรวจสอบจาํนวน Pixel ที่มีคาสีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐาน 3. ทําการเก็บภาพตัวอยาง โดยการสุมเมล็ดกาแฟจาํนวน 10 ครั้งทุกๆ ที่มีการเปล่ียนระยะหางระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟในการสุมเมล็ดกาแฟแตละครั้งใหทําการใสเมล็ดกาแฟใหพอดีกับปากถวย 4. เปด Software ที่เขียนขึ้นมา ปอนคาสีมาตรฐาน และคาความผดิพลาดของคาสีใหเปนบวกลบ 5 แลวทําการรับภาพ และประมวลผลตอไป

รูปที่ 18 : ภาพโปรแกรมหาจํานวนพิกเซลสี 5. บันทึกขอมูล 6. สรุปผลการทดลอง

38

ผลการทดลอง ตารางที่ 1 : แสดงคาสีมาตรฐานที่ไดจากการวัดเมล็ดกาแฟโดยใช Colorimeter “DR LANGE” Model “TRICOLOR LFM3”

คาสีในระบบ Lab คาสีในระบบ RGB ครั้งที่

L a b R G B 1 16.12 0.16 1.29 40 40 38 2 16.62 -1.70 2.30 40 43 39 3 15.83 3.40 0.61 44 38 38

คาเฉลี่ย 16.19 0.62 1.40 41 40 38 ตารางที่ 2 : แสดงจํานวน Pixel ท่ีมีคาสีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐานเมื่อมีการปรับระยะหางระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟ

ระยะหางระหวางกลองกับถาดใสเมล็ดกาแฟ ครั้งที่ 3 4 5 6 7 8

1 6408 7095 4673 1782 1871 929 2 7077 6767 3113 2407 995 49 3 5331 6715 4146 2557 883 10 4 6812 6441 3572 2428 1473 554 5 7225 7018 3254 2595 1021 1108 6 5935 6475 3116 2990 1398 334 7 4577 7439 3918 2268 1046 15 8 6969 5353 3787 1717 662 305 9 6208 7543 3890 1263 1108 21 10 6343 6670 2271 1990 832 92

คาเฉลี่ย 6289 6752 3574 2200 1129 342

39

กราฟแสดงจํานวน Pixel ท่ีมีคาสีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐานเมื่อมีการปรับระยะหางระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟ

010002000

3000400050006000

70008000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10จํานวนการทดสอบ(ครั้ง)

ปริมา

ณ P

iXcel

(pixc

el) ระยะ 3 ซม.ระยะ 4 ซม.ระยะ 5 ซม.ระยะ 6 ซม.ระยะ 7ซม.ระยะ 8 ซม.

รูปที่ 19 : แสดงจํานวน Pixel ที่มีคาสีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐานเมื่อมีการปรับระยะหาง ระหวางกลองกับปากถวยใสเมล็ดกาแฟ ตัวอยางภาพท่ีระยะหางระหวางกลองกับถวยใสเมล็ดกาแฟที่ระยะตางๆ

ระยะหาง 3 ซม. ระยะหาง 6 ซม

ระยะหาง 4 ซม. ระยะหาง 7 ซม.

40

ระยะหาง 5 ซม . ระยะหาง 8 ซม. รูปที่ 20 :แสดงภาพถายตัวอยางท่ีระยะหางระหวางกลองกับถวยใสเมล็ดกาแฟที่ระยะตางๆ สรุปผลการทดลองหาระยะการติดตั้งกลองรับภาพภายในอุปกรณรับภาพ

จากการทดลองผลที่ไดสอดคลองกับสมมติฐาน โดยระยะหางระหวางกลองกับถวยใสเมล็ดกาแฟที่ 4 ซม. เปนระยะที่ใหจํานวน Pixel คาสีจากภาพกับคาสีท่ีใกลเคียงกับคาสีมาตรฐานมีจํานวนมากที่สุด

41

การทดลองการวิเคราะหหาสีของเมล็ดกาแฟคั่ว ตัวแปรตน ถาดรรชนี index ที่คํานวณไดมีคาไมเทากับศูนยแลวแสดงวาสีของเมล็ดกาแฟที่

ไดจากการคั่วมีความแตกตางกันคา ตัวแปรตาม เมล็ดกาแฟคั่วที่มีคาสีแตกตางกัน ตัวแปรควบคุม 1. อุปกรณรับภาพที่สรางขึ้น 2. เมล็ดกาแฟพันธุอราบิกา 3. คอมพิวเตอร วิธีการทดลอง 1. นําเมล็ดกาแฟที่ไดจากการคั่วเมล็ดกาแฟทําการแยกสีใหมีแตกตางกัน 3 กลุมตัวอยางไดแกกลุมตัวอยางที่มีสีออนที่สุดใหเปนสีท่ีต่ํากวามาตรฐานและสีเขมที่สุดเปนสีเกินกวามาตรฐาน สวนสีระดับกลางใหเปนสีมาตรฐาน 2. ทําการคัดเมล็ดกาแฟจากทั้ง 3 กลุมตัวอยาง โดยใหสีมีความแตกตางกันมากที่สุด จาํนวนตัวอยางละ 10 เมล็ด เพ่ือนําไปใชในการทดลองตอไป 3. นําเมล็ดกาแฟที่ไดจากกลุมตัวอยางแตละกลุมไปนําการทดลองผานอุปกรณรับภาพ เพ่ือสงภาพเขาสูโปรแกรมการวิเคราะหที่เขียนขึ้น เพ่ือทําการหาคาสีของผิวเมล็ดกาแฟ 4. นําขอมูลคาสี RGB ที่ไดจากการวิเคราะห ทําการเปรียบเทียบคาสีที่ไดของกลุมตัวอยางที่ต่ํากวามาตรฐานและเกินกวามาตรฐานกับกลุมตัวอยางมาตรฐาน 5. ทําการวิเคราะหขอมูลและสรุปผล

เทคนิคการวิเคราะหสีของเมล็ดกาแฟค่ัว 1. นําภาพที่ไดจากอุปกรณรับภาพเขาสูโปรแกรมการวิเคราะหคาสีที่เขยีนข้ึน 2. ภาพที่ไดจะถูกแปลงขอมูลเปนตัวเลขขนาด 8 บิตจาํนวน 3 เลเยอร ไดแกเลเยอรของคาสีแดง สีเขียว และสีนํ้าเงิน ซ่ึงในแตละเลเยอรจะแสดงตัวเลขอยูในชวงของ 0 ถึง 255 มีการจัดเก็บขอมูลเปนแบบเมตริกซ โดยใชคําส่ัง I = imread(I_name); เปนการเก็บขอมูลของรูปภาพใหอยูในตัวแปร I 3. ทําการแปลงระบบสีจากระบบ RGBไปเปน Lab 4. ทําการแปลงขอมูลจาก unit8 ใหเปน double เพ่ือที่จะสามารถนําตัวเลขไปใชในการคํานวณผานโปรแกรม Matlab ได 5. ทําการจัดเรียงขอมูลใหมโดยเร่ิมจากการคํานวณหาขนาดของรูปภาพเดิมโดยใชฟงกชัน size โดยมีคําสั่ง nrows = size(ab,1); เปนการเก็บจํานวนแถวของรูปภาพที่อยูในตัวแปร ab

42

ncols = size(ab,2); เปนการเก็บจํานวนคอลัมนของรูปภาพที่อยูในตัวแปร ab หลังจากที่ทราบขนาดของรูปภาพเดิมแลว จึงทําการจัดเรียงขอมูลใหมโดยใชคําส่ัง ab = reshape(ab,nrows*ncols,2); เปนการจัดเรียงขอมูลที่อยูในตัวแปร ab เดิมใหอยูตัวแปร ab ใหมซ่ึงมีขนาดจํานวนแถว nrow*ncols แถวและจํานวนคอลัมน 2 คอลัมน 6. ทําการแยกระดับของเฉดสี โดยกําหนดคาระดับเฉดสีเปน 7 ระดับสี โดยใชฟงกฟง kmeans[cluster_idx cluster_center] = kmeans(ab,nColors); ตัวแปร cluster_idx จะทาํเก็บคาดรรชนีในแตละจุดซ่ึงอยูในชวง 1 ถึง nColors สวนตัวแปร cluster_center จะเก็บกลุมขอมูลที่อยูก่ึงกลางจาํนวน nColors กลุม โดยใชหลักการของ squared Euclidean distances 7. นําขอมูลของ cluster_idx จัดเรียงขอมูลกลับใหมีขนาดเทาเดิมโดยใชคําส่ัง pixel_labels = reshape(cluster_idx,nrows,ncols); หลังจากน้ันจึงทําการสรางพ้ืนที่เปลาขนาด 1 แถวและ nColors คอลัมนโดยใชคําส่ัง segmented_images = cell(1,nColors); แลวทาํการสรางมูล pixel_labels ใหมี 3 เลเยอร ซอนกันโดยใชคําส่ัง rgb_label = repmat(pixel_labels,[1 1 3]); 8.ทําการแยกชุดขอมูลโดยใชคําส่ัง for k = 1:nColors; color = I; color(rgb_label ~= k) = 0; segmented_images{k} = color; end จากคาํส่ังเปนการเปรียบตําแหนงของสี โดยการเปรียบเทียบดรรชนีของสีตางๆ จาํนวน nColors สี หากไมใชดรรชนีสีที่ระบุ ใหภาพที่ปรากฎมีสีดํา 9. การแสดงภาพที่ไดใหปรากฎบนหนาจอ ตามจาํนวนดรรชนีสี nColors และแสดงภาพตนฉบับโดยใชคําส่ัง subplot(3,3,1) เปนการสรางพ้ืนที่สําหรับวางภาพมี 3แถว 3 คอลัมน โดยมีการวางภาพตําแหนงที่1 imshow(segmented_images{1}) เปนการแสดงภาพที่อยูในตัวแปร segmented_images{1} title('objects in cluster 1'); เปนการแสดงขอมูลบนภาพ 10. ทําการหาคาเฉลี่ยของสีในแตภาพที่ได โดยเร่ิมจากการเก็บขอมูลของภาพที่ตัวแปร V1 สวน rc1 และ cc1 แสดงตําแหนงแถวและคอลัมน [rc1,cc1,v1] = find(segmented_images{1}); จากนั้นนําขอมูลภาพทาํการหาคาเฉลี่ยของสีเมล็ดกาแฟโดยใชคําส่ัง avg1 = mean(v1); 11. ทําการเลือกคาเฉล่ียของสีท่ีเหมาะสมโดยทําการหาคาเฉลี่ยท่ีใหผลนอยที่สุด เปนตัวกําหนดภาพที่เหมาะสม โดยใชคําส่ัง avg = [avg1, avg2, avg3, avg4, avg5, avg6, avg7]

43

desired_color = find(avg==min(avg)); selected_image = segmented_images{desired_color}; 12. นําภาพที่เหมาะสม ทาํการหาคาเฉลี่ยของสี หาคาเฉลี่ยของสีแดง [x,y,z] = find(selected_image(:,:,1)); avg_r = mean(z) หาคาเฉลี่ยของสีเขียว [x,y,z] = find(selected_image(:,:,2)); avg_g = mean(z) หาคาเฉลี่ยของสีนํ้าเงิน [x,y,z] = find(selected_image(:,:,3)); avg_b = mean(z) 13.ทําการเก็บขอมูลของคาสีในระบบ RGB และ Lab คาสีในระบบRGB rgb(:,:,1)=avg_r; rgb(:,:,2)=avg_g; rgb(:,:,3)=avg_b; rgb=uint8(rgb); คาสีในระบบ Lab cform2lab = makecform('srgb2lab'); lab= applycform(rgb, cform2lab); lab = lab2double(lab);

44

ภาพตัวอยางผลการวิเคราะห ภาพแสดงการแยกพื้นท่ีของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟค่ัวท่ีมีสีออนกวามาตรฐาน

รูปที่ 21 : ภาพแสดงการแยกพื้นที่ของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟคั่วที่มีสีออนกวามาตรฐาน ภาพแสดงการแยกพื้นท่ีของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟค่ัวท่ีมีสีออนกวามาตรฐาน

รูปที่ 22 : ภาพแสดงการแยกพื้นที่ของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟคั่วที่มีสีออนกวามาตรฐาน

45

ภาพแสดงการแยกพื้นท่ีของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟค่ัวท่ีมีสีออนกวามาตรฐาน

รูปที่ 23 : ภาพแสดงการแยกพื้นที่ของระดับสีตางๆของเมล็ดกาแฟคั่วที่มีสีเขมกวามาตรฐาน

46

ผลการทดลอง ตารางที่ 3 : แสดงคาสีท่ีไดจากการวิเคราะหขอมูลผานโปรแกรมทีเ่ขียนขึ้นของเมล็ดกาแฟที่มีสี ออนกวามาตรฐาน

คาสีในระบบ RGB คาสีในระบบ Lab คร้ังที่ R G B L a b

1 87 80 89 35 4 -4 2 81 71 68 31 4 3 3 101 72 70 34 13 6 4 97 76 63 34 8 11 5 82 72 74 32 5 0 6 93 72 66 33 9 7 7 96 72 58 33 9 13 8 84 78 66 33 1 8 9 95 76 73 34 8 5 10 103 84 78 38 7 7 11 81 75 68 32 2 5 12 98 84 77 37 5 6 13 93 78 72 35 6 6 14 70 61 61 27 4 2 15 90 76 78 34 6 1 16 97 72 59 33 10 12 17 87 76 71 33 4 5 18 92 84 78 36 3 5 19 86 77 70 33 3 6 20 73 64 63 28 4 2 21 85 73 71 32 5 3 22 78 69 59 30 3 8 23 86 76 67 33 3 7 24 79 68 63 30 4 5 25 98 79 66 35 7 11 26 83 76 69 33 2 5 27 91 80 74 35 4 5 28 100 83 74 37 6 8 29 98 80 76 36 7 5 30 90 81 76 35 3 4

คาเฉลี่ย 89 76 70 33 5 6

47

ตารางที่ 4 : แสดงคาสีท่ีไดจากการวิเคราะหขอมูลผานโปรแกรมทีเ่ขียนขึ้นของเมล็ดกาแฟที่มีสี มาตรฐาน

คาสีในระบบ RGB คาสีในระบบ Lab คร้ังที่ R G B L a b

1 68 54 59 24 7 -1 2 74 60 53 27 5 7 3 63 51 44 22 5 7 4 59 50 45 22 3 5 5 67 55 51 24 5 5 6 72 58 56 26 6 4 7 65 53 58 24 6 -1 8 72 59 56 26 5 4 9 78 61 55 27 7 7 10 67 52 50 24 7 4 11 73 65 57 28 2 6 12 67 57 46 25 3 9 13 71 57 56 25 6 3 14 62 51 46 22 4 5 15 67 56 52 25 4 4 16 67 58 47 25 3 8 17 69 57 58 25 6 1 18 67 59 53 25 3 5 19 65 56 51 24 3 5 20 72 58 62 26 7 0 21 67 58 51 25 3 6 22 66 60 55 26 2 4 23 64 54 49 24 4 5 24 70 59 57 26 5 3 25 78 65 66 29 6 2 26 69 57 57 25 5 2 27 79 65 58 29 5 7 28 67 56 44 24 3 9 29 71 60 56 26 4 4 30 78 68 66 30 4 3

คาเฉลี่ย 69 58 54 25 5 4

48

ตารางที่ 5 : แสดงคาสีท่ีไดจากการวิเคราะหขอมูลผานโปรแกรมทีเ่ขียนขึ้นของเมล็ดกาแฟที่มีสี เขมกวามาตรฐาน

คาสีในระบบ RGB คาสีในระบบ Lab คร้ังที่ R G B L a b

1 57 50 46 22 3 4 2 68 63 58 27 1 4 3 66 59 56 25 3 3 4 53 50 44 21 0 4 5 75 67 64 29 3 3 6 60 58 53 24 0 3 7 73 63 63 28 4 2 8 60 56 50 24 1 4 9 72 65 68 28 4 -1 10 63 56 59 24 4 -1 11 57 53 49 22 1 3 12 63 54 55 24 4 1 13 63 56 52 24 3 4 14 61 59 54 25 0 3 15 80 73 70 32 3 3 16 56 53 47 22 0 4 17 57 51 52 22 3 0 18 60 53 54 23 3 1 19 64 56 55 24 3 2 20 45 40 40 17 2 1 21 53 47 45 20 3 2 22 58 52 49 22 2 3 23 49 44 39 18 2 4 24 62 57 53 24 2 3 25 69 67 58 28 0 6 26 55 49 43 21 2 5 27 56 51 47 22 2 3 28 53 44 40 19 4 4 29 70 63 66 27 4 -1 30 70 67 61 29 0 4

คาเฉลี่ย 62 56 53 24 2 3

49

ตารางที่ 6 : แสดงคาดรรชนีตัวเลขคาความคลาดเคลื่อนของสีเมล็ดกาแฟค่ัว คํานวณจาก index = กําหนดให x เปนตัวอยางเมล็ดกาแฟที่มีคาสีออนกวามาตรฐาน y เปนตัวอยางเมล็ดกาแฟที่มีคาสีมาตรฐาน โดยใชคาเฉลี่ยของขอมูล z เปนตัวอยางเมล็ดกาแฟที่มีคาสีเขมกวามาตรฐาน

R เปนคาสีแดงของสีของตัวอยางในระบบ RGB G เปนคาสีเขียวของสีของตัวอยางในระบบ RGB B เปนคาสีนํ้าเงินของสีของตัวอยางในระบบ RGB

index index ครั้งที่

x-y z-y ครั้งที่

x-y z-y 1 41 24 16 29 22 2 19 7 17 26 22 3 36 11 18 36 18 4 30 27 19 25 14 5 24 12 20 11 40 6 27 14 21 24 29 7 27 12 22 10 21 8 21 16 23 23 35 9 33 15 24 13 14 10 44 15 25 33 4 11 19 21 26 22 27 12 40 16 27 32 23 13 31 14 28 39 33 14 11 13 29 38 13 15 33 20 30 33 7

คาเฉลี่ย 28 19

(R1-R2)^2 +(G1-G2)^2 +(B1-B2)^2

50

สรุปผลการทดลองการวิเคราะหหาสีของเมล็ดกาแฟคั่ว เน่ืองจากสมการ index เปนสมการของทรงกลม ดังน้ัน คา index ที่มีคานอยจะแสดงสีของเมล็ดกาแฟทั้ง 2 ตัวอยางที่ทําการเปรียบเทียบกันมีสีใกลเคียงกันมาก และถาคา index =0 แสดงวาตัวอยางทั้ง 2 มีสีเดียวกัน จากการทดลองตัวอยางของเมล็ดกาแฟ ใหคา index ที่แตกตางกัน แสดงวาคา index เปนดรรชนีบงบอกถึงความแตกตางของสีได ตัวอยางของเมล็ดกาแฟที่มีสีออนกวามาตรฐาน ควรมีคา index อยูในชวง 0 ถึง 28 และตวัอยางของเมล็ดกาแฟที่มีสีเขมกวามาตรฐาน ควรมีคา index อยูในชวง 0 ถึง 19 จึงถือวาเปนชวงที่เหมาะสมสําหรับเมล็ดกาแฟคั่ว ถาคา index มีคาเทากันไมสามารถสรุปไดวาตัวอยางทั้งสองมีสีเดียวกัน

51

สรุปผลการทดลอง 1. คา index ที่ไดเปนตัวดรรชนีในการจาํแนกความแตกตางของคาสี โดยที่คาย่ิงมากก็จะสงผลใหมีความแตกตางของสีสูงดวย และยิ่งมีคาเขาใกลคาศูนยสีที่ไดจะมีความแตกตางนอยมาก 2. จากการทดลองไมสามารถนําเอาขอมูลของคาสีของเมล็ดกาแฟคั่วที่ไดจากการวัดดวยเครื่อง colorimeter ทําการเปรียบเทียบกับคาสีที่ไดจากการวิเคราะหดวย Software ที่เขียนขึ้นมา เน่ืองจาก scale ของคาที่ไดมีความแตกตางกันมาก แตสามารถทาํการจําแนกความแตกตางของสีได 3. ในการจัดเรียงเมล็ดกาแฟในบางครั้งไมมีความเหมาะสม จึงทําใหเกิดแสงสะทอนหรือเงามืดมากกวาปกติ จะทําใหกลุมขอมูลของคาสีที่ถูกตองลดลง เปนผลใหคาเฉลี่ยของคาสีที่ไดมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้น 4. คาของ L ในระบบสี Lab เปนตัวบงชี้ระดับความเขมของคาสี โดยเมล็ดกาแฟที่มีสีออนจะมีคา L สูง สวนเมล็ดกาแฟที่มีสีเขมจะมีคา L ตํ่า

52

ขอเสนอแนะ

1. จากการทดลองพบวาภาพที่ไดจากอุปกรณรับภาพท่ีทาํขึน้ไมมีความสม่ําเสมอ มีผลเน่ืองจากสภาวะแสงสงผลใหคุณสมบัติของกลองทําการปรับระดับแสงอัตโนมัติ ดังน้ันในการเลือกกลองควรเลือกกลองที่สามารถปรับระดับแสงแบบ manual ไดเพ่ือทําการควบการรับภาพได

2. ในการทดสอบควรปรับปรุงใหมีการนําเมล็ดกาแฟเขาสูอุปกรณรับภาพที่งายและมีความสะดวกรวดเร็วกวาน้ี เน่ืองจากตองเสียเวลาในการนําเมล็ดกาแฟจัดเรียงใสถวย อาจแกไขโดยการรับเมล็ดกาแฟที่เปนกลุมใสถวยทดสอบโดยไมตองเรียง

3. ในการทํางานของ Software ที่เขียนขึ้นจะเกิด error บอยคร้ัง เน่ืองจากการทํางานของฟงกชันบางตัวยังมีปญหาอยู ดังน้ันจึงควรหลีกเลี่ยงการใชฟงกชันที่เกิดปญหา หรืออาจมีสาเหตุเน่ืองจากประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร จึงควรเลือกใชเครื่องที่เหมาะสม

4. เน่ืองจากเมล็ดมีความโคงมนและผิวมัน ดังน้ันจะเกิดแสงสะทอนที่ผิวไดงายจึงตองทําการควบคุมแสงใหดี อาจทําการปรับปรงุคุณภาพของภาพใหดีขึ้นโดยการใชฟลเตอรเพ่ือกรองแสง

53

เอกสารอางอิง

จรัญ จาริก และ สมควร เต็มราม . 2547. เคร่ืองอบเมล็ดกาแฟโดยตรวจสอบคุณภาพสีและควบคุมอุณหภูมิดวยฟซซ่ีลอจิก. ปริญญานิพนธ สาขาวิชาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส, คณะวิศวกรรมศาสตร สถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน

ยลรวี ดานทิพารักษ. 2546. การออกแบบระบบคัดขนาดผลิตผลเกษตรดวยกลองภาพถาย.

วิทยานิพนธปริญญาตรี ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วาสนา สุขกระสานติ. 2541. โลกของคอมพิวเตอรและสารสนเทศ. โรงพิมพแหงจุฬาลงกรณ

มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ. ศิวลักษณ ปฐวีรัตน. ม.ป.ป. เอกสารประกอบการฝกอบรมโปรแกรม Matlab เบื้องตน.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร, นครปฐม อมร ทวีชื่นสกุล, วันวิสาข ศรีขํา. 2545. การพัฒนาเครื่องคั่วเมล็ดกาแฟสด. วิทยานิพนธ

ปริญญาตรี ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร www.bkkfood.com/choicecoffee/roast.php, 5 ตุลาคม 2547 www.boncafe.co.th/thai-coffee/thai-coffee-th.htm, 6 ตุลาคม 2547 www.hunterlab.com/appnotes/an08_96a.pdf, 6 ตุลาคม 2547 www.material.chula.ac.th/instruments/chroma.htm, 6 ตุลาคม 2547 www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/cie.html, 6 ตุลาคม 2547 www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/color.html, 6 ตุลาคม 2547 www.nectec.or.th/courseware/electrical/illumination/munsell.html, 6 ตุลาคม 2547

54

www.payap.ac.th/~geng/cs341/chapter12.pdf, 10 มกราคม 2548 www.prc.ac.th/newart/webart/colour08.html, 6 ตุลาคม 2547 Kirkpatrick, Steven Jacob. 2003. Novel roasted coffee with a balanced flavor and a process for

making it. United States Patent Application : 20030017251

55

ภาคผนวก

56

ภาคผนวก ก

Novel roasted coffee with a balanced flavor and a process for making it

United States Patent Application 20030017251 Kind Code A1 Kirkpatrick, Steven Jacob ; et al. January 23, 2003 Inventors: Kirkpatrick, Steven Jacob; (Cincinnati, OH) ; Bridge, Dana Lynn; (Cincinnati, OH) ; Faber, Michelle Carolyn; (West Chester, OH) ; Davis, William Michael; (West Chester, OH) Correspondence Name and Address: THE PROCTER & GAMBLE COMPANY INTELLECTUAL PROPERTY DIVISION WINTON HILLTECHNICAL CENTER - BOX 161 6110 CENTER HILL AVENUE CINCINNATI OH 45224 US Serial No.: 204748 Series Code: 10 Filed: August 23, 2002 PCT Filed: March 13, 2001 PCT NO: PCT/US01/07997 U.S. Current Class: 426/595 U.S. Class at Publication: 426/595 Intern'l Class: A23F 005/00

57

Abstract

This invention provides a novel coffee blend and a process for making said novel coffee. This novel coffee contains both a "faster-roast fraction" and a "slower-roast fraction". The "faster-roast fraction" contributes no less than 20% and no more than 80% to the 100% coffee blend, preferably no less than 30% and no more than 70% to the coffee blend, and more preferably, no less than 40% and no more than 60% to the coffee blend. Similarly, the "slower-roast fraction" contributes no less than 20% and no more than 80% to the 100% coffee blend, preferably no less than 30% and no more than 70% of the coffee blend, and more preferably, no less than 40% and no more than 60% of the coffee blend. Any 100% coffee blend where the "faster-roast fraction" and the "slower-roast fraction" in combination contribute a minimum of 70% of the 100% total is covered herein. Said "faster-roast fraction" has been roasted for a time period of about 1X to about 3.5 X and said "slower-roast fraction" has been roasted for a time period of from about 4.5X to about 6X, wherein the value of X is constant within each 100% coffee blend. X is greater than or equal to one (1) minute, preferably from about one (1) minute to about four (4) minutes, more preferably from about one (1) minute to about three (3) minutes, most preferably from about one (1) minute to about two (2) minutes. In the process of the present invention, each fraction consists of one or more independently roasted streams, each with the same or different roast times and/or the same or different target Hunter-L colors and/or the same or different coffee types, as long as the roast time of each stream falls within the specified time range where X is constant for a given 100% coffee blend. The faster-roast fraction, the slower-roast fraction, and any other streams are blended after roasting.

58

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION

Attempts have been made in the past to make roasted coffee exhibiting a balanced flavor with some of the body observed in faster-roasted coffees and some of the character that tends to develop in slower-roasted coffees. Faster-roasted coffees generally have a lower perceived acidity and more body, a flavor desired by some consumers. Slower-roasted coffees tend to develop a more distinctive character during the roasting process and typically have a crisp, higher perceived acidity. This flavor is considered desirable by many consumers as well. When faster and slower-roast fractions are mixed through blend after roast, the flavor profile is rounded out, resulting in an unusually balanced flavor, where the coffee flavor is allowed to come through more effectively. Additionally, this process maintains some of the body observed in faster-roasted coffees and some of the character developed in slower-roasted coffees, both desirable coffee attributes. The result is the ability to develop unique coffees with high consumer acceptance.

There is therefore a need to provide a roasted coffee that is cost effective in that it allows the flexibility to formulate the blend with readily available beans and also exhibits a balanced flavor with improved body and a distinctive character.

SUMMARY OF THE INVENTION

This invention provides a novel coffee blend and a process for making said novel coffee. This novel coffee contains both a "faster-roast fraction" and a "slower-roast fraction". The "faster-roast fraction" contributes no less than 20% and no more than 80% to the 100% coffee blend, preferably no less than 30% and no more than 70% to the coffee blend, and more preferably, no less than 40% and no more than 60%

59

to the coffee blend. Similarly, the "slower-roast fraction" contributes no less than 20% and no more than 80% to the 100% coffee blend, preferably no less than 30% and no more than 70% of the coffee blend, and more preferably, no less than 40% and no more than 60% of the coffee blend. Any 100% coffee blend where the "faster-roast fraction" and the "slower-roast fraction" in combination contribute a minimum of 70% of the 100% total is covered herein. Said "faster-roast fraction" has been roasted for a time period of about 1X to about 3.5 X and said "slower-roast" fraction has been roasted for a time period of about 4.5X to about 6X, wherein the value of X is constant within each 100% coffee blend. X is greater than or equal to one (1) minute, preferably from about one (1) minute to about four (4) minutes, more preferably from about one (1) minute to about three (3) minutes, most preferably from about one (1) minute to about two (2) minutes. The faster-roast fraction may consist of multiple independently roasted streams, each with the same or different roast times and/or the same or different target Hunter L-colors and/or the same or different coffee types, as long as the roast time of each stream falls within the time period 1X to 3.5X, inclusive, where X is constant for a given 100% coffee blend. Likewise, the slower-roast fraction may consist of multiple independently roasted streams, each with the same or different roast times and/or the same or different target Hunter-L colors and/or the same or different coffee types, as long as the roast time of each stream falls within the time period 4.5X to 6X, inclusive, where X is constant for a given 100% coffee blend. The faster-roast fraction and the slower-roast fraction, and any streams which make up either or both fractions are blended after roasting.

The novel coffee according to the present invention has a unique flavor profile that combines the desirable attributes of coffees with unique roast times to achieve a balanced flavor profile. This profile cannot be achieved using any individual stream at either of the unique roast times or with any roast time in between. The shortcomings of each stream's flavor profile are tempered by blending such than the undesirable flavors

60

of each are less obvious and the desirable flavors still come through. Many consumers find this novel flavor profile desirable.

Also, in particularly preferred embodiments of the present invention, to achieve the desired balanced flavor profile, it is preferable that the Hunter L-color differential between any slower fraction stream and any faster fraction stream are small. Any slower-roast stream is preferably between 2L lighter and 2L darker than any 100% Arabica faster-roast stream, inclusive. Any slower-roast stream is preferably between 4L and 7L darker than any faster-roast stream containing 50% or more Robusta type beans. The slower roasted streams may each be anywhere from 2L lighter to 7L darker than a faster-roast stream containing Robusta type beans in any quantity below 50%. Large roast color differentials negatively impact the balanced flavor provided by the novel process described herein.

The invention is a roasted coffee with balanced flavor and a process for making it. A portion of the beans are slow-roast to a target roast time between 270 and 1400 seconds to a target Hunter L-color, typically 21-11L. The faster-roast portion of the coffee beans are roasted between 60 and 720 seconds to a target Hunter L-color, typically 21-11L if 100% Arabica, and typically 24-16L if the stream contains 100% -Robusta type beans. Any stream containing a mixture of both Arabica and Robusta may have a target Hunter L-color anywhere from 24-11L. The novel coffee is a blend after roast containing significant contributions from both the slower and the faster fractions. For example, a two stream coffee blend is preferably comprised of approximately 40 to 60% of a faster-roast stream and 40 to 60% of a slower-roast stream, combined to total 100% of the final coffee blend. It is preferable from a "balanced" taste standpoint for the slower-roast and faster-roast fractions to represent relatively equal contributions to the final blend, preferably neither fraction contributing in excess of 30% more than the other fraction to the final blend. Additionally, the slower-roast and faster-roast fractions should together comprise a majority of the

61

blend, representing at least 70%, more preferably 85% and most preferably 100% of the 100% coffee blend. For example, the faster-roast fraction may comprise 35% and the slower-roast fraction may comprise 35% of the 100% coffee blend where the remaining 30% is comprised of a stream or streams which cannot be made to fall within the definition of "slower-roast" or "faster-roast" streams for the blend in question, where X is a constant for the final 100% coffee blend. The additional 0 to 30% which does not fall within the definition of either "faster-roast" or "slower-roast" for a given blend allows for flexibility and cost savings in developing blends.

Roast Colors of Coffee Beans

The Hunter color scale system defines the color of coffee beans and the degree to which they have been roasted. The Hunter color scale system is described in an article by R. S. Hunter, "Photoelectric Color Difference Meter," Journal of the optical society of America, 48, 985-95 (1958), and in U.S. Pat. No. 3,003,388 to Hunter et al., issued Oct. 10, 1961. Both references are incorporated herein by reference.

A complete technical description of the system can be found in an article by R. S. Hunter "Photoelectric Color Difference Meter," J. of the Optical Soc. of Amer., 48, 985-95 (1958). A Hunter Colorimeter (D25 DP9000 series) is used to measure the lightness/darkness of powders, including coffee. An optical sensor light from a quartz halogen cycle lamp is directed at the sample at a 45.degree. angle from the perpendicular. The reflected light is then collected in a receptor located directly above the sample at 0.degree. angle from the perpendicular. The amount of reflected light is used to determine the lightness of the sample as indicated on the above-described "L" scale. In general, the Hunter Color "L" scale values are units of light reflectance measurement, and the higher the value is, the lighter the color is since a lighter colored material reflects more light. In particular, in the Hunter Color system the "L" scale contains 100 equal units of division; absolute black is at the bottom of the scale (L=0) and absolute white is at the top (L=100). Thus, in measuring degrees of roast, the

62

lower the "L" scale value the greater the degree of roast, since the greater the degree of roast, the darker is the color of the roasted bean. The L scale was developed by Hunter Labs and is based on the internationally accepted measure for lightness. The L value is calculated by the formula: L=100{square root}{square root over (Y)}

63

ภาคผนวก ข

โปรแกรมการวิเคราะหหาจํานวนเม็ดสีท่ีตองการบนภาพ function varargout = pixcel(varargin) % PIXCEL M-file for pixcel.fig % PIXCEL, by itself, creates a new PIXCEL or raises the existing % singleton*. % % H = PIXCEL returns the handle to a new PIXCEL or the handle to % the existing singleton*. % % PIXCEL('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in PIXCEL.M with the given input arguments. % % PIXCEL('Property','Value',...) creates a new PIXCEL or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before pixcel_OpeningFunction gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to pixcel_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Copyright 2002-2003 The MathWorks, Inc. % Edit the above text to modify the response to help pixcel % Last Modified by GUIDE v2.5 14-Mar-2005 08:22:15 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @pixcel_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @pixcel_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end

64

% End initialization code - DO NOT EDIT % --- Executes just before pixcel is made visible. function pixcel_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to pixcel (see VARARGIN) % Choose default command line output for pixcel handles.output = hObject; % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes pixcel wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); global a ans a=0 ans=ones(2) % --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = pixcel_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; function r_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to r (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of r as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of r as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function r_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to r (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc set(hObject,'BackgroundColor','white'); else

65

set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')); end function g_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to g (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of g as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of g as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function g_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to g (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc set(hObject,'BackgroundColor','white'); else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')); end function b_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to b (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of b as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of b as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function b_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to b (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc set(hObject,'BackgroundColor','white');

66

else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')); end function error_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to error (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of error as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of error as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function error_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to error (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc set(hObject,'BackgroundColor','white'); else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')); end % --- Executes on button press in import. function import_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to import (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) [filename, pathname] = uigetfile( ... {'*.jpg;*.bmp;','Picture (*.jpg,*.bmp)'; '*.jpg', 'Picture (*.jpg)'; ... '*.bmp','Picture (*.bmp)'}, ... 'Open Picture'); a=[pathname filename]; global pic1 col row pic1=imread(a); axes(handles.axes1),imshow(pic1); s=size(pic1) row=s(1,1) col=s(1,2) t=col*row set(handles.total,'string',t) % --- Executes on button press in start. function start_Callback(hObject, eventdata, handles)

67

% hObject handle to start (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global pic1 for aa=1:10 name=['e:\tee\matlab2\focus01\3a ' num2str(aa) '.bmp'] pic1=imread(name); n=0 i=1 j=1 e=str2double(get(handles.error,'String')) r=str2double(get(handles.r,'String')) g=str2double(get(handles.g,'String')) b=str2double(get(handles.b,'String')) global pic1 row col a ans for i=1:row; for j=1:col; if pic1(i,j,1)>=r-e; if pic1(i,j,1)<=r+e; if pic1(i,j,2)>=g-e; if pic1(i,j,2)<=g+e; if pic1(i,j,3)>=b-e; if pic1(i,j,3)<=b+e; n=n+1; end; end; end; end; end; end; end; end; a=a+1; ans(a,1)=n; set(handles.num,'string',n); end

โปรแกรมการวิเคราะหคาสีของเมล็ดกาแฟคั่ว function []=color_segmentation_7() % read an image file [filename, pathname] = uigetfile( ... {'*.jpg;*.bmp;','Picture (*.jpg,*.bmp)'; '*.jpg', 'Picture (*.jpg)'; ... '*.bmp','Picture (*.bmp)'}, ... 'Open Picture'); I_name =strcat(pathname,filename); % get an image file I = imread(I_name); %Convert the image to L*a*b* color space using makecform and applycform.

68

cform = makecform('srgb2lab'); lab_I = applycform(I,cform); %Classify color using K-means clustering ab = double(lab_I(:,:,2:3)); nrows = size(ab,1); ncols = size(ab,2); ab = reshape(ab,nrows*ncols,2); nColors = 7; % change % repeat the clustering 7 times to avoid local minima [cluster_idx cluster_center] = kmeans(ab,nColors); % pixel_labels = reshape(cluster_idx,nrows,ncols); % one layer %figure, imshow(pixel_labels,[]), title('image labeled by cluster index'); % segmented_images = cell(1,nColors); % change rgb_label = repmat(pixel_labels,[1 1 3]); for k = 1:nColors; color = I; color(rgb_label ~= k) = 0; segmented_images{k} = color; end %figure(3); subplot(3,3,1), imshow(segmented_images{1}), title('objects in cluster 1'); subplot(3,3,2), imshow(segmented_images{2}), title('objects in cluster 2'); subplot(3,3,3), imshow(segmented_images{3}), title('objects in cluster 3'); subplot(3,3,4), imshow(segmented_images{4}), title('objects in cluster 4'); subplot(3,3,5), imshow(segmented_images{5}), title('objects in cluster 5'); subplot(3,3,6), imshow(segmented_images{6}), title('objects in cluster 6'); subplot(3,3,7), imshow(segmented_images{7}), title('objects in cluster 7'); subplot(3,3,8), imshow(I), title('Original image'); % Finding the average value of each color [rc1,cc1,v1] = find(segmented_images{1}); % change [rc2,cc2,v2] = find(segmented_images{2}); [rc3,cc3,v3] = find(segmented_images{3}); [rc4,cc4,v4] = find(segmented_images{4}); [rc5,cc5,v5] = find(segmented_images{5}); [rc6,cc6,v6] = find(segmented_images{6}); [rc7,cc7,v7] = find(segmented_images{7}); avg1 = mean(v1); % change avg2 = mean(v2); avg3 = mean(v3); avg4 = mean(v4); avg5 = mean(v5); avg6 = mean(v6); avg7 = mean(v7);

69

% Selecting the minimum value avg = [avg1, avg2, avg3, avg4, avg5, avg6, avg7] % add avg for new group desired_color = find(avg==min(avg)); selected_image = segmented_images{desired_color}; [x,y,z] = find(selected_image(:,:,1)); avg_r = mean(z) [x,y,z] = find(selected_image(:,:,2)); avg_g = mean(z) [x,y,z] = find(selected_image(:,:,3)); avg_b = mean(z) rgb(:,:,1)=avg_r; rgb(:,:,2)=avg_g; rgb(:,:,3)=avg_b; rgb=uint8(rgb); cform2lab = makecform('srgb2lab'); lab= applycform(rgb, cform2lab); lab = lab2double(lab); % %keep data ans=ones(1,6) ans(1,1)=avg_r; ans(1,2)=avg_g; ans(1,3)=avg_b; ans(1,4)=round(lab(1,1,1)); ans(1,5)=round(lab(1,1,2)); ans(1,6)=round(lab(1,1,3));

70

ฟงกชันและสัญลักษณตางๆ ท่ีเก่ียวของ set เปนการตั้งคาคุณสมบัติตางๆ ของ object

get เปนการรับขอมูลตางๆ ตามคุณสมบัติของ object

imread เปนฟงกชันที่ใชสําหรับอานภาพสําหรับไฟลกราฟก ซ่ึงจะเก็บขอมูลภาพเปนตัวเลขมี 3 เลเยอรดวยกัน แตละเลเยอรจะบอกระดับความเขมของสีแดง สีเขียว และสีนํ้าเงินดวยตัวเลข

videoinput เปนฟงกชันที่ใชสราง object เปนพ้ืนที่สําหรับแสดงภาพแบบ real time (video)

preview เปนฟงกชันแสดงภาพแบบ real time บนระบบวินโดว closepreview เปนการปดหนาตางของการแสดงภาพแบบ real time

getsnapshot เปนการ copy ภาพที่อยูในเฟรมขณะนั้น

imresize เปนฟงกชันที่ใชยอขนาดรูป

rot90 เปนการหมุนขอมูลไป 90 องศา

double เปนการแปลงขอมูลใหเปน double

rgb2gray เปนการแปลงภาพสีในระบบ RGB เปนภาพระดับสีเทา graythresh เปน Otsu's method, which chooses the threshold to minimize the

intraclass variance of the black and white pixels.. im2bw เปนการแปลงภาพสีในระบบ RGB เปนภาพขาว-ดํา imshow เปนการแสดงภาพ

sort เปนการจัดเรียงขอมูลจากนอยไปสูคามาก

mean เปนฟงกชันที่ใชหาคาเฉลี่ยของตัวเลข

round เปนฟงกชันที่ใชปดเลขทศนิยมใหเปนจํานวนเต็ม

uint8 เปนการแปลงขอมูลใหอยูในระบบ uint8

srgb2lab เปนการแปลงขอมูลสีจากระบบสีมาตรฐาน RGB ใหเปนระบบ Lab

makecform สรางระบบการแปลงขอมูลสี

applycform ทําการแปลงระบบสี จากโครงสรางที่สรางข้ึน

lab2double เปนการแปลงระบบสีจาก Lab ใหอยูในระบบ double

axes เปนการเรียกการทาํงานของ axes Global เปนการสงขอมูลของตัวแปรไปยัง object ตางๆ

zeros เปนการสรางเมตริกซศูนย Uiputfile เปนการเรียกกลองมาตรฐานที่ใชในการเก็บขอมูล

Uiopen เปนการเรียกกลองมาตรฐานที่ใชในการเปดขอมูล

71

saveas เปนการเก็บขอมูล

makecform เปนรูปแบบในการแปลงระบบสี find เปนการหาขอมูลของตัวแปร subplot เปนการกําหนดตําแหนงที่ใชในการแสดงภาพ

repmat เปนการสรางเมตริกซใหมโดยมีใชกลุมเมตริกซเดิม

str2double เปนการแปลงขอความใหเปนตัวเลข

72

ภาคผนวก ค ตารางที่ 7 : แสดงคาสีที่ไดจากการวิเคราะหขอมูลผาน Colorimeter ของเมล็ดกาแฟที่มีสีออนกวามาตรฐาน

คาสีในระบบ RGB คาสีในระบบ Lab คร้ังท่ี R G B L a b 1 32 34 33 12.75 -0.92 0.00 2 28 33 33 12.28 -2.50 -1.10 3 39 36 35 14.54 0.82 1.01 4 30 36 34 13.31 -2.65 -0.23 5 25 45 38 16.33 -9.72 1.63 6 28 41 37 15.20 -7.39 0.91 7 34 36 37 14.29 -1.04 -0.77 8 30 38 36 14.11 -4.00 0.25 9 31 34 35 13.06 -0.86 -1.50 10 29 33 34 12.63 -2.04 -0.83 11 30 40 38 15.30 -4.92 -0.07 12 31 34 35 13.11 -0.54 -0.88 13 34 28 34 11.55 3.64 -2.55 14 33 35 36 13.87 -1.37 -0.98 15 30 31 34 11.61 -0.23 -1.61 16 32 39 39 14.74 -3.18 -0.62 17 36 41 38 15.97 -2.67 1.35 18 37 39 38 15.22 -0.81 0.30 19 33 39 37 14.86 -3.46 -0.03 20 35 35 36 13.55 -0.21 -0.70 21 34 34 34 13.47 -0.17 -0.19 22 36 37 38 14.59 -0.14 -0.67 23 32 33 35 12.49 0.26 -1.53 24 34 33 35 12.81 0.54 -1.06 25 33 35 34 13.50 -1.46 0.34 26 30 32 33 12.25 -0.83 -0.75 27 33 33 35 13.09 0.30 -0.78 28 37 35 37 13.98 1.44 -0.96 29 34 40 38 15.27 -2.63 0.09 30 31 33 34 12.66 -1.42 -1.12 31 33 33 35 13.11 -0.38 -1.48 32 35 37 37 14.44 -0.71 0.20 33 34 38 37 14.36 -1.93 -0.49 34 33 33 35 12.83 -0.15 -1.49 35 31 37 36 14.05 -2.78 0.05 36 36 36 36 14.31 0.00 0.41 37 31 36 38 13.71 -1.56 -1.71 38 31 32 33 12.13 -0.41 -1.43 39 32 33 36 12.95 0.39 -1.98 40 32 33 34 12.37 0.08 -1.47 41 34 34 36 13.23 0.47 -1.13 42 32 31 35 12.25 1.03 -1.75 43 35 35 36 13.58 -0.43 -0.97 44 32 40 35 15.36 -5.43 1.81 45 31 31 32 11.58 0.35 -1.13 46 34 31 35 12.04 2.28 -1.97 47 36 41 41 16.06 -1.81 -0.63 48 32 31 35 12.22 1.43 -1.79 49 32 33 35 12.63 0.32 -1.55 50 28 33 33 12.19 -1.90 -0.59

คาเฉลี่ย 33 35 36 13.56 -1.19 -0.64

73

ตารางที่ 8 : แสดงคาสีที่ไดจากการวิเคราะหขอมูลผาน Colorimeter ของเมล็ดกาแฟที่มีสีมาตรฐาน

คาสีในระบบ RGB คาสีในระบบ Lab คร้ังท่ี R G B L a b 1 31 31 35 11.68 1.28 -2.62 2 27 33 33 12.14 -2.91 -1.35 3 31 34 36 12.81 -0.95 -1.87 4 93 0 35 11.11 61.00 -2.17 5 29 29 32 10.88 -0.16 -1.82 6 27 30 31 10.95 -0.74 -1.38 7 27 30 32 10.81 -0.77 -2.20 8 28 27 32 10.01 1.41 -3.19 9 29 32 34 12.28 -0.70 -2.14 10 27 29 33 10.76 0.25 -3.14 11 32 33 35 12.46 -0.37 -2.31 12 29 32 36 12.01 -1.50 -2.52 13 30 31 37 11.89 1.33 -3.59 14 29 31 35 11.64 -0.08 -2.92 15 27 32 34 11.70 -1.98 -1.83 16 30 28 33 10.69 1.80 -3.48 17 33 32 37 12.66 0.89 -2.95 18 27 29 33 10.49 0.18 -3.20 19 33 32 37 12.60 1.06 -2.99 20 27 31 34 11.52 -0.68 -2.76 21 29 36 36 13.25 -2.53 -1.23 22 29 34 36 12.75 -2.29 -2.14 23 32 34 38 12.75 -0.26 -2.66 24 25 34 35 12.60 -3.82 -1.79 25 31 31 35 11.95 0.94 -2.67 26 28 32 35 11.73 -0.93 -2.56 27 29 34 36 12.75 -2.37 -2.00 28 30 32 36 12.22 -0.11 -2.83 29 28 32 34 11.70 -0.93 -2.40 30 29 32 34 11.98 -1.33 -2.37 31 29 32 34 12.28 -1.50 -2.29 32 28 35 35 13.06 -3.26 -1.47 33 31 32 35 11.98 -0.15 -2.29 34 31 32 35 12.28 0.17 -2.29 35 29 34 35 12.63 -2.34 -2.08 36 29 34 35 12.43 -1.86 -2.01 37 29 32 34 12.04 -1.21 -2.27 38 29 32 36 12.22 -1.07 -2.88 39 29 31 35 11.95 0.39 -2.88 40 30 40 36 14.91 -4.64 0.94 41 29 32 36 12.22 -0.73 -3.03 42 27 26 34 9.69 2.28 -4.63 43 30 32 36 12.22 -0.04 -2.64 44 28 32 35 11.89 -0.93 -3.03 45 29 36 36 13.31 -3.25 -1.24 46 30 32 36 12.16 0.42 -2.78 47 27 34 35 12.52 -2.86 -2.02 48 30 32 36 12.04 0.00 -3.23 49 31 29 36 11.39 1.87 -4.25 50 29 34 35 12.57 -2.05 -2.37

คาเฉลี่ย 30 31 35 12.01 0.48 -2.44

74

ตารางที่ 9 : แสดงคาสีที่ไดจากการวิเคราะหขอมูลผาน Colorimeter ของเมล็ดกาแฟที่มีสีเขมกวามาตรฐาน

คาสีในระบบ RGB คาสีในระบบ Lab คร้ังท่ี R G B L a b 1 32 37 39 14.16 -1.94 -1.86 2 33 33 39 12.78 1.42 -4.29 3 32 31 36 12.10 0.97 -2.88 4 32 33 35 12.72 0.16 -1.81 5 32 33 35 12.61 0.07 -2.08 6 32 36 36 13.69 -1.93 -1.00 7 32 36 38 13.82 -0.84 -1.86 8 33 35 36 13.63 -1.15 -1.25 9 31 37 37 14.16 -2.67 -0.96 10 29 32 34 12.28 -1.24 -2.00 11 34 33 36 12.89 1.34 -1.59 12 35 36 39 14.24 -0.49 -1.70 13 32 33 35 12.46 0.17 -1.97 14 34 34 36 13.28 0.24 -1.42 15 34 33 36 12.81 1.32 -1.82 16 33 32 35 12.63 1.10 -2.28 17 32 31 35 12.22 1.29 -2.14 18 31 39 37 14.81 -3.76 -0.23 19 31 37 37 14.08 -3.02 -0.99 20 32 37 37 14.08 -2.12 -1.25 21 35 36 39 14.13 0.01 -1.60 22 34 34 38 13.25 1.39 -2.66 23 32 37 39 14.26 -2.22 -2.09 24 35 34 37 13.28 0.50 -1.79 25 31 38 38 14.36 -3.16 -0.62 26 34 36 37 14.11 -1.48 -0.99 27 36 37 35 14.54 -0.72 1.37 28 35 34 37 13.20 0.91 -2.28 29 31 31 34 11.77 0.91 -2.28 30 31 31 34 11.77 0.73 -2.36 31 35 34 37 13.42 0.73 -2.39 32 34 35 38 13.82 0.40 -2.21 33 35 34 37 13.17 0.53 -2.42 34 32 33 34 12.60 0.18 -1.26 35 32 33 30 12.63 -0.57 2.47 36 33 38 39 14.34 -1.66 -1.67 37 35 35 39 13.69 0.95 -3.13 38 37 36 33 14.08 -0.27 1.72 39 33 34 38 13.28 -0.19 -3.13 40 35 36 39 14.08 -0.27 -1.72 41 28 33 34 12.10 -1.73 -1.72 42 31 31 35 11.83 1.34 -3.24 43 32 31 36 12.31 1.00 -2.79 44 28 31 33 11.39 -1.13 -1.74 45 30 36 34 13.47 -3.48 -0.45 46 29 28 33 10.59 0.91 -2.63 47 30 34 35 13.11 -1.73 -0.92 48 32 31 35 12.22 1.29 -2.14 49 30 28 33 10.66 2.36 -3.31 50 27 35 33 13.08 -3.95 -0.41

คาเฉลี่ย 32 34 36 13.12 -0.39 -1.68