在過去的十年中，數(shù)字圖像捕獲的世界發(fā)生了巨大變化。也許最引人注目和最引人注目的是智能手機相機技術的進步。在過去幾年中，智能手機攝像頭的影響導致獨立數(shù)碼相機的銷售大幅下降，因為消費者對手機攝像頭的功能和圖像質(zhì)量越來越滿意。

圖像捕獲的質(zhì)量和準確性已成為創(chuàng)新和差異化的關鍵領域，因此，OEM正在不斷改進智能手機攝像頭的功能。最終，智能手機OEM廠商繼續(xù)努力在手機上提供數(shù)碼單鏡頭反光（DLSR）相機體驗，同時避免沉重的相機機身/鏡頭和更高的成本。消費者可以享受以更高的簡單性、分辨率和更逼真的色彩準確性捕獲圖片的好處。

LG通過智能手機色譜技術提高標準

當今市場上的一個很好的例子是LG，它在智能手機中提供先進的相機技術方面享有悠久的聲譽，并獲得了各種攝影和成像組織的許多獎項。通過與LG的密切合作，艾邁斯半導體提供了顏色傳感器技術，使LG的G5旗艦手機能夠為其主攝像頭提供色譜傳感器（CSS）技術。手機的顏色傳感器位于手機背面的閃光燈指示燈旁邊。

LG是首批利用彩色傳感器增強其相機功能的智能手機OEM之一。新傳感器可以測量環(huán)境光，同時還可以確定光源是人造的還是自然的。此外，它還能夠智能地區(qū)分光源是來自周圍環(huán)境還是視野內(nèi)的物體。通過以如此高精度了解確切的照明條件，手機可以選擇最佳的白點。

顏色傳感技術的工作原理

顏色傳感器的關鍵功能是精確測量相關色溫（CCT）以及環(huán)境光的紅外（IR）分量。CCT 是一種指標，通過將光源的顏色與定義的參考相關聯(lián)來定義光源的顏色外觀。IR是電磁波譜的一部分，波長超出可見光，范圍為700 nm至1 mm。淺色CCT的范圍從冷色（藍白色）到暖色（淡黃色和紅色）。

通過精確的CCT和紅外測量，可以將照明源識別為自然或人工（即陽光與LED，白熾燈和熒光燈），并用于設置圖像捕獲的最佳白點。各種光源的光譜分量在可見光（RGB）和不可見光（IR）方面有很大的變化，因此需要精確地檢測這兩種分量來區(qū)分每個光源。

以艾邁斯半導體TCS3400顏色傳感器的光譜響應度為例。片上紅外阻擋濾光片可最大限度地減少對紅外光的紅、綠和藍 （RGB） 響應，從而實現(xiàn)更精確的顏色測量。

來自RGB通道的響應可用于確定照明環(huán)境CCT。除了RGB和IR傳感外，傳感器還具有透明（C）通道，該通道為顏色測量的隔離提供了參考通道。四個RGBC通道各有一個專用的16位數(shù)據(jù)轉換器，允許同時測量。

為什么使用離散顏色傳感器？

將離散顏色傳感器與圖像傳感器結合使用可以測量紅外光。典型的智能手機圖像傳感器會阻擋光譜的這一部分，因為它不在可見光范圍內(nèi)，更重要的是，它會對圖像捕獲質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。因此，智能手機攝像頭的圖像傳感器通常采用紅外阻擋濾波器，以確保攝像頭不會感應到紅外。在某些情況下，紅外光會通過這些阻擋濾光片，并導致不自然的色彩和對圖像質(zhì)量的其他不利影響。如果攝像機的圖像處理算法可以測量環(huán)境照明中紅外光與可見光的比例，則可以消除這些紅外感應效應。

相機面臨的另一個挑戰(zhàn)是在捕獲圖像時區(qū)分物體反射的顏色和環(huán)境光的顏色。顏色傳感器的RGB和IR傳感功能相結合，使相機子系統(tǒng)能夠自動做出此決定，并隨后為圖像捕獲設置最佳白點。精確的紅外光測量可以最好地捕獲物體的實際顏色，而不是由于周圍環(huán)境中的紅外光而導致的顏色被誤解。選擇最佳白點對于圖片最自然和平衡的外觀至關重要。

其他顏色傳感器應用

顏色傳感技術以及準確測量環(huán)境光CCT和強度的能力使其他智能手機應用能夠增強用戶體驗。這些應用包括自動相機LED閃光燈顏色控制和自動顯示白點設置。

智能手機相機閃光燈實現(xiàn)可以使用多個LED，白色和非白色，根據(jù)照明環(huán)境的CCT，智能地以正確的顏色和光量發(fā)射LED。根據(jù)場景照明條件自動確定最佳閃光強度和顏色，使室內(nèi)和室外圖像更加平衡。

顏色感應實現(xiàn)的另一個功能是自動調(diào)整顯示器的白點，以匹配照明環(huán)境的CCT。顯示白點，有時稱為參考白點，通常是一個固定的設置，其中顯示的“白色”在我們的眼睛中顯示為“白色”。視覺科學研究得出的結論是，當根據(jù)照明環(huán)境的CCT調(diào)整顯示器白點時，我們的觀看體驗是最好的。因此，固定設置對于在各種照明條件下使用的智能手機來說并不理想。根據(jù)照明環(huán)境動態(tài)調(diào)整顯示白點的能力使圖像看起來更具吸引力，顏色看起來更準確，從而獲得更好的用戶體驗。

審核編輯：郭婷