分光测色仪辅助植物鉴定和植物学研究

2018-01-18 16:48 彼得S.

分光测色仪辅助植物鉴定和植物学研究



 
每年鉴定出许多新的植物物种,颜色作为重要的区分因素。图片来源:Unsplash用户Chris Lee

仅在2016年,就有1730种维管植物被发现。1虽然看起来可能是一个很大的数字,但与已知物种的总数相比,这个数字大约为40万左右。2

植物的绝对数量使得分类变得至关重要。在我们对植物进行分类的许多特征中,颜色是极明显的,因此也是极重要的。但是,当然,您的信息只与您的测量结果一样好。人眼主观地看到颜色,这为科学家试图创建一个客观的植物颜色目录创造了问题。为了获得准确性和创造有意义的比较的能力,有必要依靠诸如分光测色仪的数字仪器。

色彩在植物鉴定中的重要工具

有许多重要的原因能够区分同样颜色的植物。现场的植物学家可以转向颜色鉴别,以区分其他类似的植物或帮助识别新物种。罗斯育种者和其他花卉学家密切关注色彩,以改善他们的养殖方式,选择合适的花朵进行各种用途,并区分野花种类。食品加工商,如藏红花生产者和分销商,可以使用颜色来检测供应掺假。土地管理者可以依靠颜色识别来检测入侵物种或促进濒危物种的生长,也可以用于简单的调查。除了其他因素之外,森林人依靠色彩来区分类似的树木和其他森林植物。3

颜色可以用来区分森林中的树木。图片来源:Unsplash用户Noah Silliman

基于颜色图表的视觉识别的局限性

多年来已经开发了许多基于视觉的鉴定方法,以帮助植物学家和其他需要根据植物颜色鉴定植物的专业人员。这些方法主要依靠将植物颜色匹配到标准化的颜色图表。几十年来,这些图表在植物鉴定中发挥了非常有价值的,不精确的作用。然而,基于颜色图表的基于视觉的植物鉴定是一种固有的不可靠的评估方法,其原因如下:

  • 人眼不能区分超过某一点的精细色调。虽然颜色图表可能提供了一个粗略的识别框架,但它们可以表示的阴影只有很多,人类观察者必须转而猜测以识别不完全匹配的颜色。
  • 人类对颜色的感知是一个高度可变的,取决于生物和文化等因素的影响。
  • 背景颜色和照明条件等环境影响   会对色彩感知产生巨大影响。因此,在不同的环境条件下试图搭配颜色的观察者容易出错; 在实地出现一种颜色的植物在实验室中或者在不同的天气条件下或在一天中的不同时间可能呈现不同的颜色。
  • 颜色图表本身容易受到变化的影响,因为它们的颜色会随着时间的推移而变化或褪色,而由不同制造商印制的图表可能并不完全一致。

总而言之,基于视觉的颜色匹配的不精确性使得客观的,工具性的比较成为必要。

秋天的灿烂的色彩可以用分光测色仪捕捉
秋天的灿烂的色彩可以用分光测色仪捕捉。图片来源:Bernd Schulz

分光测色仪提供准确和精确的颜色测量

分光测色仪能够克服基于视觉的数字印刷彩色图表评估的缺点。这些先进的仪器比人眼更细致地分析颜色,使他们能够轻松识别几乎相同的色调,并将色度信息提取到客观数据中。部分原因可能在于分光测色仪使用受控的脉冲光来测量样品,这意味着它们会在任何环境下产生准确和精确的结果。根据您使用的乐器的几何形状,还可以选择考虑光泽和纹理的效果,这可以用于识别粗糙或油性植物。因此,仪器测量可确保几何特征不会影响准确的颜色确定。

分光光度技术比老式,精确度不高的视觉检测方法显着改善,增强了正确鉴定和分类植物材料的能力。事实上,基于色彩图表的基于视觉的植物识别在我们技术先进的世界看起来不合适。

三恩时区别

凭借二十年为工业和科学应用设计分光测色仪的经验,三恩时已经在无与伦比的色彩测量方面取得了卓越的声誉。我们的分光测色仪无论环境如何都能产生快速,准确和可重复的结果,而我们的便携式分光测色仪耐用,足以承受恶劣的现场条件。联系我们了解更多关于我们的知名技术,让我们帮助您选择完美的分光测色仪满足您的研究需求。

 
  1. “新植物发现”,2017,https://stateoftheworldsplants.com/2017/new-plant-discoveries.html 
  2. “植物物种数量”,http://www.bgci.org/worldwide/1521/ 
  3. “成员树的树识别密钥”,2017 https://www.arborday.org/members/treeIDKey.cfm