DPCA
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DPCA Digital - Photo - Chrom - Analyse Bei der Beurteilung des Blattgrüns zur Ableitung von Nährstoffmangelerscheinungen (z.B. Stickstoff), verlässt sich der erfahrene Landwirt gern auf sein geübtes Auge. Doch das Auge trügt und „viel Grün“ oder „dunkles Grün“ ist nicht gleichbedeutend mit „viel Chlorophyll“. Schwer einschätzbare Lichtverhältnisse, Schatteneffekte oder andere optische Täuschungen stehen einer objektiven Bewertung des Blattgrüns durch das menschliche Auge vielfach entgegen. Das Auge ist nicht in der Lage, Farben quantitativ zu verarbeiten und zu speichern. Der Mensch versagt, wenn es darum geht, den Grün-Eindruck an gleichen Kulturen, aber auf verschiedenen Anbauflächen zu vergleichen, oder aber deren langfristige Entwicklung über Tage oder Wochen zu registrieren. Die Praxis kennt bereits eine Reihe von Mess- und Geräteprinzipien zur optischen Bonitur von Blattmaterial. Jedoch sind diese entweder sehr zeitintensiv, stark fehlerbehaftet oder erfordern für die Messung und Auswertung ein Labor. Die weite Verbreitung von Digitalkameras sowie des damit verbundenen farbigen Abbildungssystems ermöglichen es heute praktisch jedem, aufgenommene Photographien schnell, komfortabel und kostengünstig bezüglich des Blatt-Chlorophyllgehaltes durch eine Digital-Photo-Chrom-Analyse (DPCA) auszuwerten. Für die DPCA wird gleichzeitig eine digitalphotographische Aufnahme des zu analysierenden Blattmaterials und eines Weißnormals (Etalon) vorgenommen. Aus den Differenzen der unterschiedlichen Reflektionseigenschaften errechnet eine spezielle DPCA – Software den Chlorophyllwert C*. Dieser Wert ermöglicht eine objektive Aussage über die potentielle Photosyntheseleistung der Pflanze. Die für die Digital- Photo-Chrom-Analyse (DPCA) erforderliche Ausrüstung lässt sich bequem in einem Gerätekoffer unterbringen. Sie ist daher direkt vor Ort am Feld oder Objekt anwendbar. 1. Arbeitsschritt: Digitalphoto von Blatt und Weißnormal (Etalon) aufnehmen Das aufgeklappte Weißnormal (Etalon) wird in der Nähe der zu analysierenden Blattprobe positioniert und gemeinsam mit dieser photographiert. Das Etalon besteht aus definierten hellen und dunklen Streifen. Es wird benötigt, um bei der Chlorophyllwertbestimmung die vor Ort herrschenden Beleuchtungsverhältnisse (Sonnenschein, bewölkter Himmel,…) einrechnen zu können. 2. Arbeitsschritt: Auswahl des Blattbereichs und Berechnung der Histogramme Das Bild wird von der Kamera in den Computer geladen und mit einem Bildbearbeitungsprogramm geöffnet (hier beispielhaft Adobe Photoshop). Mittels der Bildausschnittfunktion wird der zu analysierende Blattbereich ausgewählt. Mit der Histogrammfunktion werden die Histogramme (Häufigkeitsverteilungen von Farbwerten) getrennt nach dem rotem, grünen und blauen Farbkanal (R,G,B – Filter der Digitalkamera) für den Blattbereich und das Etalon berechnet. 3. Arbeitsschritt: Bestimmen der relevanten Werte R, B, RE, BE Zur Chlorophyllwertbestimmung werden die im Histogramm-Fenster des Bildbearbeitungsprogramms angezeigten Histogramme für den roten und blauen Farbkanal der Blattprobe und des Etalons benötigt. Die Mittelwerte in den Häufigkeitsverteilungen - R (Rot) bzw. B (Blau) für den Blattbereich und RE bzw. BE für das Etalon werden direkt unter dem Diagramm angezeigt: Mittelwert Rot: R = 107,08   Mittelwert Blau: B = 65,53 (Blattprobe)               Mittelwert Rot: RE = 252,26   Mittelwert Blau: BE = 251,59 Etalon) 4. Arbeitsschritt: Definition des DPCA Chlorophyllwertes C*/% Die stärkere Absorption der roten und blauen Farbanteile durch das Blatt-Chlorophyll führt in den Histogrammen der Blattprobe zu kleineren Mittelwerten im Vergleich zum Weißnormal (R<RE, B<BE). Die Differenzen (RE -R)/ RE und (BE -B)/ BE entsprechen dem prozentualen roten bzw. blauen Lichtanteil, der vom Chlorophyll absorbiert wurde. Das Mittel aus absorbiertem roten und blauen Lichtanteil - tatsächlich handelt es sich um ein mit der Rechensoftware über die Kamera- und Etalonkostanten KR und KB gewichtetes Mittel - ist der Chlorophyllkonzentration proportional und wird als DPCA- Chlorophyllwert C*/% definiert. 5. Arbeitsschritt: Chlorophyllwertbestimmung mit der DPCA - Rechensoftware Die DPCA - Software ist in Form eines Mikrosoft-Excel-Arbeitsblatts aufgebaut. Die Kamera- und die Etalonkonstanten KR und KB wurden vorher kalibriert und sind bereits in die Auswerteformeln eingearbeitet. Nur so arbeitet die Software exakt. Die aus den Histogrammen bestimmten Werte R, RE, B, BE werden in die entsprechenden Eingabefelder des Excel-Arbeitsblattes übertragen. Der Chlorophyllwert C*/% wird danach sofort angezeigt. <<<<<  Zurück zu “Service”                                                                              Flyer DPCA farbig, 2,4 MB   >>>>