rgb光傳感器：RGB傳感器的典型應(yīng)用
由于物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)其中大量應(yīng)用非常重要，因此，RGB環(huán)境光傳感器需要體積小、精度高。如果器件邊長(zhǎng)小于 2毫米，很容易封裝在圖像傳感器附近，或?qū)⑵溲b在顯示屏玻璃面板框架內(nèi)不顯眼的位置，而不會(huì)減小顯示屏的有效使用面積。
傳感器還需要能夠在許多不同情況下靈活安裝，如裝在電視機(jī)紅外（IR）遙控端口或移動(dòng)設(shè)備感應(yīng)用戶觸控功能紅外信號(hào)的接近傳感器使用的專用暗色玻璃后面。與標(biāo)準(zhǔn)玻璃不同，這種材料紅外信號(hào)傳輸?shù)挠行Ь嚯x比大多數(shù)其他形式的玻璃更遠(yuǎn)。紅外濾光或補(bǔ)償可以防止強(qiáng)紅外信號(hào)影響可見(jiàn)光測(cè)量。
一種方法是將紅外濾光片放在RGB傳感器自身上面，但這會(huì)增加成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。另一種方法不僅將可見(jiàn)光光電二極管，而且將紅外傳感器集成在設(shè)備上，使處理電子器件可以進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償。這種方法優(yōu)于紅外濾光的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，提高了光照檢測(cè)的智能水平。不同類型的可見(jiàn)光源產(chǎn)生的紅外光成分存在很大差別。例如，白熾燈光源生成大量紅外光，而熒光燈產(chǎn)生的紅外光非常弱，并且一般低于自然光中的紅外光。通過(guò)解讀這種數(shù)據(jù)，軟件可以根據(jù)不同照明條件進(jìn)行圖像補(bǔ)償。
因?yàn)榧t外玻璃濾除了大部分可見(jiàn)光，所以需要高靈敏度的RGB光電二極管陣列，確保這些條件下使用的傳感器準(zhǔn)確的顏色響應(yīng)。傳感器需要能夠在光照度低至0.005lux的黑暗環(huán)境中測(cè)量顏色（例如在紅外玻璃下面工作），但同時(shí)需要支持玻璃透光率非常高、光照度高達(dá)10,000lux的應(yīng)用。為便于使用，傳感器應(yīng)直接與該設(shè)備的核心處理器連接，根據(jù)當(dāng)前的照明條件不斷調(diào)整光亮度，保持顯示器顏色的一致性和理想亮度。
精度和可重復(fù)性對(duì)于確保產(chǎn)品有一致的用戶體驗(yàn)，而生產(chǎn)過(guò)程中又不必耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)至關(guān)重要。偏差小于 10%足以保證環(huán)境色度有效匹配。因?yàn)橛性S多RGB傳感器應(yīng)用在移動(dòng)設(shè)備中，所以必須保證低功耗。不僅需要降低模擬前端的工作電流，而且在不使用時(shí)，傳感器電子器件能夠進(jìn)入低功耗待機(jī)模式也十分重要。由于光照條件不太可能迅速變化，在接近傳感器的LED光電二極管出現(xiàn)閃爍等情況中，在短時(shí)間內(nèi)做幾次讀數(shù)是使用這類器件的有效策略。一旦取得了所需要的讀數(shù)，即可讓傳感器掉電等候，直至幾秒種后的下一個(gè)周期。該策略可使傳感器子系統(tǒng)的能耗降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
能夠利用軟件工具驗(yàn)證傳感器性能也十分重要。開(kāi)發(fā)人員通過(guò)顯示，了解環(huán)境光讀數(shù)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CIE 1931色度圖的相符程度，可以更加方便地評(píng)估一塊特定玻璃對(duì)讀數(shù)的影響，并調(diào)整最終產(chǎn)品所需的色度補(bǔ)償。軟件還可以顯示，IC傳感器的精度能夠與專用手持色度儀的精度有多接近。
Intersil ISL便是一款滿足這種快速增長(zhǎng)市場(chǎng)需求的RGB傳感器。這款傳感器可在掉電模式下低功耗運(yùn)行。它采用標(biāo)準(zhǔn)I2C接口向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)。ISL還提供0.005lux至10,000lux的寬動(dòng)態(tài)范圍，從而使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到廣泛的工作環(huán)境和應(yīng)用中。在掉電模式下，Intersil RGB傳感器消耗的電流小于0.5μA；在工作模式下，其流耗約為85μA。
除高精度和出色的性能之外，ISL傳感器還是業(yè)內(nèi)體積最小的6引腳RGB傳感器。設(shè)備設(shè)計(jì)中只需極小的孔徑，即可獲得足以準(zhǔn)確測(cè)量色溫所需的環(huán)境光，從而極大地改善了工業(yè)設(shè)計(jì)。評(píng)估板支持軟件按CIE色度圖解碼顯示器讀數(shù)，為開(kāi)發(fā)提供幫助。
通過(guò)集成和高效的IC設(shè)計(jì)，新一代RGB傳感器可顯著改善消費(fèi)、汽車和工業(yè)類應(yīng)用的用戶界面閱讀體驗(yàn)。
rgb光傳感器：RGB測(cè)光傳感器的進(jìn)步
在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里，單反相機(jī)上的測(cè)光傳感器只談分區(qū)不提像素。分區(qū)越多，提供給相機(jī)計(jì)算自動(dòng)曝光的數(shù)據(jù)就越多。
*?單反相機(jī)的實(shí)時(shí)取景，微單相機(jī)，數(shù)碼相機(jī)都使用CMOS來(lái)進(jìn)行測(cè)光，也就沒(méi)有專門的測(cè)光傳感器了。
1996年，尼康F5膠片單反首次采用了RGB測(cè)光傳感器，具有1005像素。以往的分區(qū)測(cè)光只考慮畫(huà)面不同位置的明暗，相當(dāng)于是非常模糊的黑白照片。而RGB測(cè)光傳感器的加入不僅讓“相機(jī)看到的畫(huà)面”變得更精細(xì)，同時(shí)也將色溫、色彩納入到自動(dòng)曝光的計(jì)算范圍。
在隨后很長(zhǎng)時(shí)間里，RGB測(cè)光傳感器都是尼康的獨(dú)有配置。隨著技術(shù)進(jìn)步特別是進(jìn)入到數(shù)碼單反時(shí)代，RGB測(cè)光傳感器開(kāi)始輔助自動(dòng)白平衡、自動(dòng)區(qū)域AF與3D跟蹤AF。
截止到2011年，尼康的RGB測(cè)光傳感器有420像素、1005像素、2016像素共3個(gè)型號(hào)。
▲尼康識(shí)別系統(tǒng)（D7200）
* 這里ET是想取2016像素型號(hào)的說(shuō)明，而D7000/D7100的頁(yè)面都撤掉了
2011年10月，佳能“搶跑”尼康，為新一代旗艦單反EOS-1DX進(jìn)行預(yù)熱。這是佳能首款采用RGB測(cè)光傳感器的相機(jī)，像素提升到了10萬(wàn)，并且搭配了1塊DIGIC 4進(jìn)行專門運(yùn)算。雖然10萬(wàn)像素（大概是384×256級(jí)別）和主CMOS依然差距懸殊，但就測(cè)光時(shí)的圖像識(shí)別來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是莫大進(jìn)步了，最直接結(jié)果就是1DX可以在光學(xué)取景下進(jìn)行面部?jī)?yōu)先對(duì)焦。
* 佳能的高像素RGB測(cè)光傳感器還是進(jìn)行分區(qū)測(cè)光的，目前是252區(qū)。
▲EOS-1DX專用于測(cè)光的DIGIC4處理器
隨后，尼康D4、D800/D800E也使用了9.1萬(wàn)像素的RGB測(cè)光傳感器，同樣都支持光學(xué)取景下的面部?jī)?yōu)先對(duì)焦。到這里，ET覺(jué)得有必要先解釋下尼康3D對(duì)焦和佳能EOS?iTR。因?yàn)槟甏煌夹g(shù)原理可以有些差異，所以咱們先把它的范圍鎖定在最近10年吧。
首先，3D對(duì)焦、EOS?iTR都屬于“對(duì)焦點(diǎn)自動(dòng)選擇”相關(guān)技術(shù)，而AF-C、伺服對(duì)焦屬于對(duì)焦模式，兩者不是一類概念。當(dāng)我們連續(xù)對(duì)焦在一些運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，比如活潑的孩子、飛鳥(niǎo)，需要讓對(duì)焦點(diǎn)一直落在被攝對(duì)象上，最好還是面部。但如果完全依賴移動(dòng)相機(jī)和手動(dòng)調(diào)整，有時(shí)候肯定會(huì)手忙腳亂，一不小心，焦點(diǎn)可能就跑到背景或前景上了。
支持3D對(duì)焦、EOS?iTR的相機(jī)可以通過(guò)高像素的RGB測(cè)光傳感器對(duì)被攝對(duì)象的顏色、形狀進(jìn)行識(shí)別，然后讓相機(jī)自動(dòng)調(diào)整對(duì)焦點(diǎn)的位置 ——?不難理解，測(cè)光傳感器的像素越高，理論上識(shí)別精度就越高。
▲EOS-1DXIII的40萬(wàn)像素RGB+IR測(cè)光傳感器
當(dāng)然，最后的追焦效果好不好，還要綜合對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量、密度，處理器性能，算法，鏡頭驅(qū)動(dòng)能力等因素。尼康D3500這種入門入門級(jí)（不是打錯(cuò)）產(chǎn)品也支持3D對(duì)焦，但祖?zhèn)?1點(diǎn)對(duì)焦 + 420像素測(cè)光，效果完全不可用。佳能早年比較吝嗇，比如5D3、6D2這個(gè)級(jí)別也沒(méi)有EOS iTR，不過(guò)最近似乎突然想開(kāi)了，所以你在新發(fā)布的850D上也能看到了這一特性。
截止到2020年2月，具有9萬(wàn)像素以上RGB測(cè)光傳感器的產(chǎn)品有：
9.1萬(wàn)像素RGB：尼康D750、D800/D800E、D810/D810A、D4/D4S
10萬(wàn)像素RGB+IR：佳能EOS-1DX
15萬(wàn)像素RGB+IR：佳能7D2、5DS/5DS R、5D4
18萬(wàn)像素RGB：尼康D7500、D500、D780、D850、D5、D6
22萬(wàn)像素RGB+IR：佳能850D、90D?
36萬(wàn)像素RGB+IR：佳能EOS-1DXII
40萬(wàn)像素RGB+IR：佳能EOS-1DXIII
rgb光傳感器：RGB顏色傳感器
RGB顏色傳感器。傳感器芯片不知道是TCS230，或是TCS3200。二者pinout及電氣性能一樣。左邊的模塊有8個(gè)引腳，LED常亮。S0, S1 默認(rèn)上拉為高電平，/OE下拉低電平。S2, S3, OUT 三個(gè)引腳供單片機(jī)接口。如下：
照片中右邊的模塊有10個(gè)引腳，原理與8pin相同，只是多了一個(gè)LED控制引腳。默認(rèn)LED點(diǎn)亮，接低電平熄滅：
S2, S3選擇顏色通道，如下表。OUT輸出50% duty方波，方波頻率與光強(qiáng)成比例，規(guī)格書(shū)給出的范圍為 10-20kHz（周期50-100us）：
程序需要us級(jí)時(shí)鐘。分別選擇R、G、B通道，測(cè)量OUT方波周期/頻率，可轉(zhuǎn)換為 RGB三原色。實(shí)測(cè)方波周期在10-160us范圍內(nèi)，并且受環(huán)境光照條件等的影響。如下圖，第一行為白色測(cè)量值（白平衡），接下來(lái)每2行為一種顏色的測(cè)量值及RGB轉(zhuǎn)換值，分別為紅色、綠色、藍(lán)色、黃色。最后2行為白色測(cè)量值及RGB轉(zhuǎn)換值：
轉(zhuǎn)換算法如下。使用了白色校正，即以白色的RGB通道測(cè)量值分別為RGB三原色的上限，將測(cè)量值規(guī)范化到0-255范圍內(nèi)。測(cè)量值（原始值）為方波周期，單位為us。注意，頻率的比值，等于周期的比值的倒數(shù)，因此，下面代碼中的宏 _App_GetComponent() 用白色測(cè)量值除以待轉(zhuǎn)換的測(cè)量值，而不是相反：
typedef struct {
uint32_t red;
uint32_t green;
uint32_t blue;
} _App_Color;
#define _App_GetComponent(t, w) ( (t)>(w) ? (255 * (w) / (t)) : 255 )
void _App_ToRGB(_App_Color *raw, _App_Color *white) {
raw->red=_App_GetComponent(raw->red, white->red);
raw->green=_App_GetComponent(raw->green, white->green);
raw->blue=_App_GetComponent(raw->blue, white->blue);
}
rgb光傳感器：數(shù)字環(huán)境光傳感器與RGB傳感器
數(shù)字環(huán)境光傳感器與
RGB
傳感器
（可得國(guó)際有限公司
·
哈爾濱海格科技發(fā)展有限責(zé)任公司）
關(guān)鍵詞：
數(shù)字環(huán)境光傳感器、
RGB
傳感器、顯示器背光調(diào)節(jié)
在上個(gè)世紀(jì)，
液晶顯示技術(shù)率先應(yīng)用于電子手表和袖珍計(jì)算器，
隨著普及這
一技術(shù)更是在筆記本電腦方面大顯身手。
而如今在新世紀(jì)新時(shí)代，
液晶顯示器更
是主導(dǎo)電視特別是智能電視、
8K
電視的出現(xiàn)，前景光明。另外，
PC
機(jī)、平板電
腦、智能手機(jī)、智能家居電器等消費(fèi)性產(chǎn)品，以及智能手表、運(yùn)動(dòng)手環(huán)、
3D
眼
鏡、
VR/AR
體驗(yàn)設(shè)備等穿戴產(chǎn)品不斷豐富我們的工作與生活，液晶顯示技術(shù)已出
現(xiàn)在高科技或黑科技的
C
位。
顧客至上是創(chuàng)新、
服務(wù)和不斷進(jìn)步的重要原則。
產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者不僅考慮功能
與結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性和可靠性，
而且關(guān)心用戶使用的舒適度和習(xí)慣。
像液晶顯示器不
僅追求高分辨率和高清晰度，也越來(lái)越重視背光調(diào)節(jié)功能。
可得國(guó)際有限公司在這一方面深入研究，開(kāi)發(fā)了多種類型的背光調(diào)節(jié)產(chǎn)品，
制造工藝完善、
產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。
最近更是由深圳市可得工貿(mào)有限公司推出數(shù)
字環(huán)境光傳感器和
RGB
傳感器，目前已經(jīng)交付很多客戶使用并得到一致贊賞。
那么，數(shù)字環(huán)境光傳感器和
RGB
傳感器是什么樣的產(chǎn)品呢？
首先介紹一下數(shù)字環(huán)境光傳感器。數(shù)字環(huán)境光傳感器是一種集光電二極管、
電流放大器、
模擬電路和數(shù)字信號(hào)處理器于一體的光數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
這種環(huán)境光傳
感器
(ALS)
內(nèi)置了一個(gè)濾光器來(lái)抑制紅外，
并提供了一個(gè)接近人眼反應(yīng)的光譜。
它
可以在黑暗到陽(yáng)光直射下工作，可選擇的探測(cè)范圍約為
40dB
。雙通道輸出使產(chǎn)
品在不同的光照條件下具有優(yōu)良的光比。
這種產(chǎn)品具有可編程中斷功能，
具有高
/
低閾值。
總的來(lái)說(shuō)，
數(shù)字環(huán)境光傳感器可以感知周圍光線的亮度，
對(duì)液晶顯示屏的進(jìn)
行調(diào)節(jié)，更好地滿足對(duì)人眼舒適度的需要。
而
RGB
傳感器也成為色溫傳感器，它感知周圍光線的色溫，能夠區(qū)分暖色
調(diào)或者冷色調(diào)的光線，
對(duì)液晶顯示屏的進(jìn)行調(diào)節(jié)。
當(dāng)這兩款產(chǎn)品搭載在液晶顯示
屏上使用，就可以說(shuō)是如虎添翼了。
這兩款產(chǎn)品均被設(shè)計(jì)為貼片式器件，
這也是未來(lái)電子元件的發(fā)展趨勢(shì)。
不僅
體積小巧，而且功能強(qiáng)大、適應(yīng)性強(qiáng)、性能穩(wěn)定。下列圖片就是其中兩種形式的
產(chǎn)品模型，我們相信這些產(chǎn)品將在智能化設(shè)備中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
