ams color sensor for mobile devices improves accuracy and offers new light source detection capability
ams颜色传感器改善移动设备准确性并可分析光源的类型 Neuer Farbsensor von ams für Mobilgeräte bietet neue Fähigkeiten zur Lichterkennung mit höherer Genauigkeit
中国，2015年2月9日——领先的高性能模拟IC和传感器供应商ams（艾迈斯，SIX股票代码：AMS）今日推出专为便携式设备设计的 TCS3490 颜色传感器，其光源类型感测功能非常适合需在不同光源下工作的设备。TCS3490智能颜色传感器能够精确测量颜色及光照强度，使设计师对智能手机、平板电脑等便携式设备显示屏实现更精致的显示管理和亮度控制。
这一颜色传感器集成了五个通道，能够极其精确地测量光线的相关色温（CCT）。随着当今移动电子市场上传感器数量的激增，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备制造商将能运用这些测量数据对显示屏的调色板进行动态调整，为用户提供卓越的视觉体验。
除了传统的红、绿、蓝（RGB）颜色传感通道，该传感器中还特别包含了红外线测量通道，能可靠地感测到环境光源中的红外线。无论在室内还是室外，数码相机和智能手机都能通过调整闪光灯的色温拍出更好的照片。颜色测量会受到光线中红外线变化的影响，因而传感器中包含了一个参考（C）光电二极管，提供直接测量的参考数据，以帮助精确地扣除不需要的残余红外线能量。此外，RGBC光电二极管集成了红外滤波器，可将红外线光谱成分的影响降到最低，进一步提高颜色测量的准确性。
第五个红外线通道能够感知700nm到1,100nm范围内的红外线。由于每一个光源都有自己的光谱分布，其中包括已知的紫外线、RGB及红外线，通过测量红外线与C通道以及红光与C通道的通道比率，系统能够识别出用户附近的光源的类型。在智能手机和数码相机应用中，该功能能可靠地感测光源类型，帮助优化白平衡设定，优化相机和智能手机闪光灯效果，提高照片的画质。
通过测量系统中环境光的CCT和亮度（勒克斯），消费电子设备能够自动调节显示屏的色调，在不同光照条件下实现最佳视觉体验。通过调节显示屏的色调和色相，在任何变化的光照条件下设备都能呈现出更生动、更自然，更稳定的画面。
四个独立的模拟数字转换器（ADC）分别对应一个RGB通道， C通道和红外线通道共用第四个模拟数字转换器。四个通道同时取样能避免快速变化的光照条件下CCT和光照强度的测量出错。TCS3490传感器的光电二极管被安排在一个辐射状结构上，因此光线从任意方向射入都能获得一致的有效响应，尤其是从圆形的窗口中射入的光。当光线测量值或颜色测量值超过预设的阈值时，传感器会向处理器发送中断信号，避免处理器不停地通过I2C接口轮询，帮助降低整个系统的功耗，延长电池寿命。
ams高级光学传感器产品高级市场经理David Moon表示：“消费电子设备的触摸显示屏是一个重要的竞争点。制造商可以通过更智能的显示屏管理功能使自己的品牌脱颖而出，在市场中占据一席之地。TCS3490五通道颜色传感器不仅赋予显示屏更生动、更具吸引力的色彩，也在室内、室外不同光照条件下使用户的双眼获得更舒适的视觉体验，因为该传感器的CCT测量更紧密贴合人眼所能感知的色彩和亮度。”
供货
TCS3490颜色传感器采用2.0mm x 2.4mm双列无铅包装，现已量产。TCS3490演示板已在ams官网上线。
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.