Hvor grim må en gulerod være?
En gulerod er for grim til at blive solgt, hvis dens fourierspektrum indeholder 30 komponenter. En gulerod er pæn, hvis den kun har 10 komponenter. Et billede, der er analyseret på den tid, det tager en gulerod at flyve en meter, afgør, om du nogensinde ser den på hylderne i dit lokale supermarked.
For nogle år siden var et af de store kritikpunkter af EU mængden af lovgivning, der bestemte, hvad man måtte og hvad man ikke måtte i EU. Problemstillingen blev ofte eksemplificeret, med EU’s lovgivning for hvor meget, en agurk må krumme.
Der var selvfølgelig en årsag til krumningsloven, som vistnok bundede i transporthensyn og salgbarhed. Det kræver energi at transportere fødevarer rundt i verden og hvis man ikke kan sælge varen i sidste ende, er det spildt energi. På samme vis smides tonsvis af ”grimme” fødevarer ud, blot fordi de ikke stemmer overens med vores opfattelse af, hvordan en fødevare skal se ud. Lovgivningen bundede altså i reelle problemer, men udformningen var så simpel, at den virkede grotesk.
Krumningen af en agurk er relativt nem at måle, når man ved, hvad krumning betyder i en matematisk forstand. Hvordan, man gør det i praksis, er en helt anden ting. Man kunne selvfølgelig lade folk stå og måle alle agurker inden, de bliver sendt ud til supermarkederne, men det bliver hurtigt dyrt. I stedet bruger man kameraer og computere.
Newtec er en fynsk virksomhed, der udvikler maskiner til pakning af fødevarer. Det, der gør dem bemærkelsesværdige, er, at de bruger relativt avanceret matematik, fysik, kemi og biologi til at sortere fødevarerne på en intelligent måde. Ved at tage et billede af en gulerod, der flyver forbi, kan de ikke blot afgøre, om den er pæn nok til at blive solgt, men også hvor sød den er.
Til at afgøre, hvor pæn guleroden er, bruger de en såkaldt Fourier-analyse. Her udnytter man, at alle sammenhængende kurver kan beskrives som summen af en række forskellige sinusfunktioner. Det minder på mange måder om Taylor-polynomier, hvor man tilnærmer en kurve med polynomier. I princippet skal der bruges uendeligt mange sinuskurver til at opnå den nøjagtige kurve, men man kommer som regel ret tæt på med nogle få. Ved at tage billeder af flere hundrede gulerødder er de på Newtec nået frem til, at hvis man kan nøjes med 10 sinuskurver over en given størrelse, vil de fleste mene guleroden er pæn, mens 30 sinuskurver betyder, at guleroden er grim.
En gulerods sødme afgøres af hvor meget sukker, der er i den. Man kan dog ikke afgøre hvor meget sukker, der er i en gulerod ved at se på den. Eller rettere sagt vi kan ikke; et hyperspektralt kamera kan godt. Den farve, vi opfatter, ting har, afgøres af hvad tingen består af og hvilke farver lys, vi lyser på den med. Vores øjne kan dog stadig kun se lys i det synlige spektrum. Gulerødder er orange i synligt lys, men ser vi på dem uden for det synlige spektrum, ser de noget mere forskellige ud. Søde gulerødder udsender en anden farve end mindre søde gulerødder, når de belyses med synligt lys. Det gør de, fordi sukkermolekylerne absorberer en bestemt farve lys og udsender det med en lidt anden farve. Dermed kan det afgøres, hvor sød en gulerod er ved hjælp af et billede.
Den samme teknologi kan bruges til at forudsige hvilke kartofler, der vil udvikle det grønne farvestof klorofyl og i samme omgang de giftige glykoalkaloider. Med kartoflens nylige status som primær fødevare i Kina forventes det, at salget vil stige voldsomt og dermed også behovet for at kunne sortere grønne og gule kartofler.