Farbsensor für mobile Geräte Jederzeit optimale Helligkeit und Farbe

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Der Farbsensor TCS3490 von ams optimiert die Helligkeit und steuert die Farbe an einem Tablet oder Smartphone.

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Der Lichtsensor TCS3490 von ams eignet sich für Tablets oder Smartphones. Der Sensor verfügt nicht nur über RGB-Kanäle, sondern auch über einen speziellen IR-Kanal.
Der Lichtsensor TCS3490 von ams eignet sich für Tablets oder Smartphones. Der Sensor verfügt nicht nur über RGB-Kanäle, sondern auch über einen speziellen IR-Kanal.
(ams)

Ob bei hellem Tageslicht oder in den dunkleren Abendstunden: Ein Lichtsensor an einem Tablet oder Smartphone sollte immer die optimale Helligkeit und Farbsteuerung bieten. Der Farbsensor von ams erkennt das Umgebungslicht aus unterschiedlichen Quellen. Der Baustein liefert genaue Werte über die Lichtintensität und -farbe. Außer den üblichen Sensorkanälen für Rot, Grün und Blau (RGB) verfügt der IC über einen speziellen Messkanal für Infrarot (IR), mit dem die IR-Signatur der Umgebungslichtquelle sicher erkannt werden kann. Mit dieser Information können Digitalkameras und Smartphones die Farbtemperatur ihres Blitzes anpassen und damit innerhalb und außerhalb von Gebäuden bessere Aufnahmen machen.

Das Blockschaltbild des Farbsensors TCS3490 von ams
Das Blockschaltbild des Farbsensors TCS3490 von ams
(ams)
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.

Typ der Lichtquelle bestimmen

Der fünfte IR-Messkanal ist für IR-Licht mit Wellenlängen von 700 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.

Kennt man Helligkeit und Farbtemperatur des Umgebungslichts, lassen sich bei Mobilgeräten Farbpalette und Helligkeit des Bildschirms automatisch anpassen. Wird Farbton und -sättigung verändert, können Bilder unter wechselnder Beleuchtung lebendiger, natürlicher oder ruhiger erscheinen.

Der IC verfügt über vier AD-Wandler, je einen für den R-, G- und B-Kanal, sowie einen gemeinsamen für den Clear- und den IR-Kanal. Damit lassen sich alle vier Kanäle gleichzeitig. Die Photodioden 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.

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