ams, 휴대기기용 컬러 센서 출시 정밀도 향상 및 새로운 광원 감지 성능 제공 Neuer Farbsensor von ams für Mobilgeräte bietet neue Fähigkeiten zur Lichterkennung mit höherer Genauigkeit
2015/02/09
TCS3490 인공지능형 컬러 센서, 색온도 및 주변 빛 세기에 대한 정밀 측정 제공 스마트폰, 태블릿, 노트북, 디지털 스틸 카메라에 적합한 정교한 디스플레이 컬러관리 제어 기능 실현
German versionUnterpremstaetten, Austria (9 February, 2015), ams AG (SIX: AMS), a leading provider of high performance analog ICs and sensors, today released the TCS3490, a color sensor for portable devices which is ideally suited for light source detection when operating under a wide range of light sources.
Providing accurate color and light intensity measurements, the TCS3490 enables designers of portable devices such as smartphones and tablets to implement more sophisticated display management and brightness control.
This integrated five-channel color sensor has extremely accurate measurements of the Correlated Color Temperature (CCT) of light. As sensors continue to proliferate in today’s mobile electronics market, manufacturers of mobile devices such as smartphones, tablets and laptops can use these measurements to dynamically adapt the display’s color palette to provide the user with a superior viewing experience.
In addition to the traditional red, green and blue (RGB) color sensor channels, included is a dedicated infra-red (IR) measurement channel for the reliable detection of the IR signature of ambient light sources. This enables stand-alone cameras and smartphones to adjust the color temperature of the flash to produce better photographs in both indoor and outdoor environments. Color measurements are affected by changes in the IR content of the light, so a passband clear (C) channel photo-diode is included to provide a direct measurement reference for mathematically subtracting unwanted residual IR energy. An integrated IR blocking filter over the RGBC photo-diodes minimizes IR spectral component effects, and this also helps to improve color accuracy measurements.
The fifth IR channel is sensitive to IR light in the spectrum 700nm – 1,100nm. Since every light source has its own spectral fingerprint, with known proportions of ultra-violet (UV), RGB and IR light, a system can identify the light source in the user’s vicinity by measuring the IR-to-C and Red-to-C channel ratios and applying a detection algorithm to the measurements. In smartphone camera applications and digital still cameras, this ability to reliably detect the light source enables the white-balancing settings in a camera’s or smartphone’s flash to be optimized, resulting in improved picture quality.
By measuring the CCT and brightness (lux) of ambient light in a system, consumer electronics devices can automatically adjust the color tones of the display for the best viewing experience under varying lighting conditions and behind attenuating dark inked glass or spectrally distorting materials. By adjusting the display’s color tones and hues, the device can make images appear more vivid, more natural or more calm under any changing lighting conditions.
Four independent Analog-to-Digital Converters (ADCs), one for each of the RGB channels and the fourth shared between the Clear and IR channels, enable simultaneous sampling of all four channels, thus eliminating CCT and lux measurement errors in fast-changing lighting conditions. The TCS3490 sensor’s photodiodes have a radial structure to create a uniform and optimized response irrespective of the angle of the incident light, especially when placed under a circular aperture. A level-shifter style interrupt pin enables the sensor to alert the applications processor when pre-set light and color measurement thresholds are crossed, eliminating the need for continuous I2C bus polling, and thus reducing overall system power consumption and extending battery life.
'The consumer electronics touchscreen display is a key competitive battleground, and manufacturers can win by differentiating their brand with a more intelligent display management capability. The TCS3490 five-channel color sensor enables manufacturers to make their display’s colors look more vibrant and engaging, as well as easier on a user’s eyes in both indoor and outdoor lighting conditions. That’s because its CCT measurements very closely match what the human eye perceives as color and brightness,’ said David Moon, Senior
Product Marketing Manager at the Advance Optical Solutions division of ams.
Price & availability:
The color sensor TCS3490 is available in a 2.0mm x 2.4mm Dual Flat No-Lead package and is shipping in production volumes today. It is priced at $1.40 for 1,000 pieces.
A demonstration board for the TCS3490 is available online from ams.
Unterpremstätten, Österreich (9. Februar 2015). Die ams AG (SIX: AMS), ein führender Hersteller von analogen Hochleistungs-ICs und -Sensoren, präsentiert den TCS3490, einen Farbsensor für Mobilgeräte. Dieser Sensor ist ideal geeignet für die Erkennung von Umgebungslicht aus unterschiedlichsten Quellen.
Er liefert genaue Werte der Lichtintensität und -farbe und ermöglicht damit den Entwicklern, eine ausgefeilte Helligkeits- und Farbsteuerung der Bildschirme portabler Geräte wie etwa Smartphones und Tablets zu implementieren.
Der integrierte, fünfkanalige Farbsensor führt extrem genaue Messungen der Farbtemperatur durch (CCT, Correlated Color Temperature). Mithilfe dieser Messwerte können Hersteller von Smartphones, Tablets und Laptops die Farbpalette ihrer Mobilgeräte dynamisch anpassen und so ihren Anwendern unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen ein besseres Bild bieten.
Außer den üblichen Sensorkanälen für Rot, Grün und Blau (RGB) verfügt der IC über einen speziellen Messkanal für Infrarot (IR), mit dem er die IR-Signatur der Umgebungslichtquelle sicher erkennen kann. Mit dieser Information können Digitalkameras und Smartphones die Farbtemperatur ihres Blitzes anpassen und damit innerhalb und außerhalb von Gebäuden bessere Aufnahmen machen. Farbmessungen werden vom IR-Anteil des Lichtes beeinflusst, daher verfügt der TCS3490 über eine Diode ohne Farbfilter, deren Messwerte dazu verwendet werden, unerwünschte Rest-IR-Energie aus den Messwerten herauszurechnen. Ein eingebautes IR-Filter über den Photodioden der Messkanäle RGBC minimiert die IR-Spektralkompoente in diesen Kanälen, es verbessert auch die Genauigkeit der
Farbmessung.
Der fünfte IR-Messkanal ist für IR-Licht im Wellenlängenbereich 700 nm bis 1100 nm empfindlich. Jede Lichtquelle hat ihren speziellen spektralen Fingerabdruck mit bekannter Verteilung von ultraviolettem (UV), RGB- und IR-Licht, daher kann man den Typ der Lichtquelle in der Umgebung des Anwenders bestimmen, indem man die Messwerte IR zu C und Rot zu C ins Verhältnis setzt und die Ergebnisse dann über einen Erkennungsalgorithmus laufen lässt. Entsprechend dem Typ der Umgebungslichtquelle kann man in Digitalkameras oder Smartphones den Weißabgleich und das Blitzlicht entsprechend anpassen. Das führt letztlich zu besseren Bildern.
Kennt man Helligkeit und Farbtemperatur des Umgebungslichts, kann man bei Mobilgeräten auch Farbpalette und Helligkeit des Bildschirms automatisch anpassen, was die Darstellung unter unterschiedlichen Lichtverhältnissen und hinter Materialien, die das Lichtspektrum verändern (etwa einem gefärbten Abdeckglas) verbessert. Verändert man Farbton und -Sättigung, kann man Bilder unter wechselnder Beleuchtung lebendiger, natürlicher oder ruhiger erscheinen lassen.
Der IC verfügt über vier AD-Wandler (ADCs), je einen für den R-, G- und B-Kanal, sowie einen gemeinsamen für den Clear- und den IR-Kanal. Damit kann man alle vier Kanäle gleichzeitig abtasten und vermeidet so Messfehler bei sich schnell ändernden Lichtverhältnissen. Die Photodioden im TCS3490 weisen eine Kreischarakteristik auf, messen somit nicht richtungsabhängig, speziell nicht hinter einer runden Blende. Über einen Interruptausgang kann der Sensor dem Applikationsprozessor signalisieren, dass vordefinierte Schwellenwerte bezüglich Intensität und Farbe über- oder unterschritten werden, was dem Prozessor kontinuierliche I²C-Abfragen erspart. Damit wird Energie eingespart, was letztlich die Akkulaufzeit verlängert.
"Der Touchscreen ist ein heftig umkämpftes Gebiet. Mit einer intelligenten Bildschirmsteuerung kann sich ein Hersteller positiv vom Wettbewerb absetzen. Mit dem fünfkanaligen Farbsensor TCS3490 kann ein Hersteller seine Bildschirmfarben aufregender und anziehender erscheinen lassen, gleichzeitig wird der Bildschirm unter wechselnder Beleuchtung innerhalb und außerhalb von Gebäuden leichter ablesbar. Das liegt daran, dass die Messwerte des TCS3490 sehr gut zu dem passen, was das menschliche Auge als Farbe oder Helligkeit empfindet", sagte David Moon, Senior Product Manager in der Abteilung für Advance Optical Solutions bei ams.
Preis und Verfügbarkeit:
Der Farbsensor TCS3490 ist in einem Dual-Flat-No-Lead-Gehäuse von 2,0 mm x 2,4 mm eingebaut und in Produktionsstückzahlen verfügbar. Er kostet $1,40 pro Stück bei Abnahme von 1.000 Stück. Ein Demonstrationsboard für den TCS3490 ist online von ams verfügbar.