CN100414429C

CN100414429C - 一种调整闪光灯亮度的方法

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Publication number: CN100414429C
Application number: CNB2005101023798A
Authority: CN
Inventors: 文志辉
Original assignee: Premier Image Technology China Ltd
Current assignee: Premier Image Technology China Ltd
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2025-12-19
Also published as: CN1811577A

Abstract

一种调整闪光灯亮度的方法，其是采用解析模式对取得的闪光亮度值进行分析，分析过程包括：1、对第一次闪光—预闪的数据分析，初步计算下一次闪光—主闪的持续时间；2、对AGC及充电电容微调主闪的数据进行分析，精确计算出主闪持续的时间，因为主闪的时间计算比较精确，这样每次的闪光灯的亮度相对就会稳定的多。

Description

一种调整闪光灯亮度的方法

「技术领域」

本发明涉及一种数位产品的调整闪光灯亮度的方法，尤其指一种运用解析模式进行数据解析处理，使闪光灯的亮度更稳定的方法。

「背景技术」

目前数码产品的闪光过程主要包括：相机在闪光前首先取得不闪光时外界的环境亮度，然后进行第一次闪光--预闪，取得预闪亮度，数位信号处理系统根据反馈的预闪亮度值计算出下一次闪光--主闪持续时间。在公告号为509815的台湾专利中，提到用多次闪光来达到闪光亮度的稳定性，这样的结果确实可行，不过因为多次闪光，对电量的消耗比较大，而数码产品的电池电量容易消耗完又是众所周知的。在公开号为1624566A的中国专利中也有提到运用两次闪光来调整闪光的强度，其方法是计算两次闪光的功率，然后进行运算得出闪光的强度，只是该专利只提到调整闪光的强度，但对于闪光的亮度的稳定性没有提到。

先简单了解一下具体的闪光过程，如图2所示：数字信号处理系统(DSP)检测到需要闪光，并检测到充电电容有足够的电量使用(S200)，便发出闪光指令于闪光灯组件(S201)，闪光通过物反射镜头LENS使电荷耦合组件(CCD/CMOS)感光(S202)，电荷耦合组件所感知的光信号通过自动增益控制器(AGC)转换成电信号，数字信号处理系统在DRAM(动态随机存储器，Dynamic Random-Access Memory)中进行影像处理(S203)，最后将图片储存在闪存芯片(FLASH IC)中(S204)。在该闪光过程中可以看出，影响闪光的因素还包括一些信号处理过程中的组件动作。

由上可知，上述的调整闪光灯亮度的方法在实际使用上，显然具有一些被忽视的缺失，而这些缺失的存在是可以加以改善的。

「发明内容」

本发明的目的是提供一种调整闪光灯亮度的方法，该方法是采用解析模式对取得的闪光亮度值进行分析，分析过程包括对第一次闪光---预闪的数据分析以及对AGC及充电电容的微调量进行分析。

在提出具体的发明步骤之前，先说明本发明所涉及到的解析模式。如图5所示：亮度与闪光的打光长度关系可用一曲线表示，根据该曲线的一系列数据得出解析模式1：L＝(128-Y₁)²*X₁/(Y₂-Y₁+A)²，其中，L表示主闪打光的长度，Y₁表示第一次闪光前目标物所处环境的亮度值，Y₂表示第一次闪光---预闪时目标物反馈的亮度值，X₁表示第一次闪光时打光的长度，A表示主闪打光长度的微调常数，该常数是为了调整不同的闪光灯组件及充电电容形成的误差，128为一常数。最终闪光---主闪所持续的时间，其计算公式为：T＝L*B，其中T表示主闪持续时间，L表示主闪闪光打光的长度，B表示主闪打光长度的系数。对于上述解析模式中所提到的主闪打光长度系数B，可以根据另一解析模式2取得，解析模式2：B＝M*N/M’*N’，其中M表示一固定的AGC值，N表示充电电容中90％电量时的电平值，M’表示AGC的微调量，N’表示充电电容电平值的变化量。因为本发明的解析模式推理过程中首先假设了3个条件是固定的：(1)在电荷耦合组件所感知的光强度被转换成电信号时，采用固定的AGC值M；(2)预闪之后充电电容的电量保持在N以上；(3)预闪打光长度确定，所以在数学模型2中有可以微调的AGC值与电容电量值M’N’出现。

本发明的具体步骤如图1所示：首先，准备一数码产品，一拍摄目标物，开始进行拍摄动作(步骤S100)；其次，数码产品之闪光灯组件第一次照射目标物(步骤S101)；再次，数字信号处理系统根据第一次闪光回馈的亮度值及闪光前目标物所处环境的量度值初步算出下一次闪光即主闪需要的时间(步骤S102)；然后，通过充电电容及AGC微调主闪需要的时间(步骤S103)；接着，数字信号处理系统计算下一次闪光即闪光灯组件主闪需要的时间(步骤S104)；最后，闪光灯组件对目标物发出主闪闪光，数码产品完成拍摄动作(步骤S105)。因为对闪光灯主闪的持续时间计算的比较精确，所以在数码产品每次拍摄时所需要的闪光亮度就会比较稳定。

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

「附图说明」

图1为本发明的步骤流程图

图2为数码产品实现闪光的组件架构图

图3为本发明的实施例中第一次闪光-预闪的打光长度与亮度的关系图

图4为本发明的实施例中环境亮度、预闪亮度与主闪打光长度的关系图

图5为本发明中打光长度与亮度的关系仿真曲线图

图6为本发明实施例中数码产品拍摄前的步骤流程图

图7为本发明的实施例的步骤流程图

图8为本发明的实施例中通过AGC及充电电容微调前后闪光亮度的稳定情况的比较图

S100～S105，S200～S204为流程步骤

「具体实施例」

在提供了一包含数位信号处理系统(DSP，Digital Signal Process)、闪光灯组件、充电电容以及AGC(自动增益控制器)的数码产品及一拍摄目标物后，我们以此实施例对本发明进行更详细的说明。

如图2所示为数码产品实现闪光的组件架构图：数位信号处理系统(DSP)检测到需要闪光，并检测到充电电容有足够的电量使用(S200)，便发出闪光指令于闪光灯组件(S201)，闪光通过物反射镜头LENS使电荷耦合组件(CCD/CMOS)感光，电荷耦合组件所感知的光信号通过自动增益控制器(AGC)转换成电信号(S202)，数位信号处理系统在DRAM(动态随机存储器，Dynamic Random-AccessMemory)中进行影像处理(S203)，最后将图片储存在闪存芯片(FLASH IC)中(S204)。在该闪光过程中可以看出，影响闪光的因素还包括一些信号处理过程中的组件如充电电容与AGC。

如图6所示，为本发明实施例中数码产品拍摄前的步骤流程图。数码产品在开始拍摄前先检测充电电容的电量是否大于阙值，如果是，则进入拍照动作。然后如图7所示，为本发明的实施例的步骤流程图，数码产品根据目标物所处的环境决定是否需要闪光，如果需要，数位信号处理系统会获取闪光前的环境亮度值，然后进行第一次闪光---预闪，同样数位信号处理系统会获取预闪的亮度值，根据这两个亮度值初步算出下一次闪光即主闪持续的时间，接着通过充电电容与AGC微调主闪持续的时间，最后数位信号处理系统根据解析模式计算得出主闪的持续时间，数码产品打出闪光，完成拍摄。

本发明的实施例中会用到一些解析模式，在说明实施例的过程中会同时将解析模式使用的推理过程一并说明。本实施例中，数码产品的最终闪光一主闪持续的时间由一解析模式计算得出：T＝L*B，其中T表示主闪持续时间，L表示主闪闪光打光的长度，B表示主闪打光长度的系数。其中L与B的推出涉及到两个解析模式，本实施例先针对L|的导出进行推理。所使用的解析模式为：L＝(128-Y₁)²*X₁/(Y₂-Y₁+A)²，其中，L表示主闪打光的长度，Y₁表示第一次闪光前目标物所处环境的亮度值，Y₂表示第一次闪光时目标物反馈的亮度值，X₁表示第一次闪光时打光的长度，A表示主闪打光长度的微调常数。

首先，确认闪光电路的特性，即闪光亮度与闪光打光长度之间的关系：为了推理的方便，先使用一固定的距离进行调整，假设以闪光距离最远作为其测试点，其测试环境在全黑环境且目标物使用放射率18％的灰纸，这样测试的结果如图3所示，图中的曲线表明，闪光亮度与闪光的打光长度之间呈非线性变化。

其次，需要知道第一次闪光---预闪时打光的长度X₁，原则上为了避免预闪消耗太多充电电容的电量，需要考虑预闪的打光长度尽量缩短，这个需要考虑数位产品的闪光指数和闪光距离的规定。本实施例以闪光距离最远作为其测试点，其测试环境在全黑环境且目标物使用放射率为18％的灰纸，先将闪光打光长度设定为最长，获取此时拍照目标物的平均亮度，这时的图片的平均亮度必须大于限制值128，否则，其设计规格规定的闪光距离就不会成立。然后，再以闪光距离最近作为其测试点，其测试环境在全黑环境且目标物使用放射率为18％的灰纸，获取此时拍照图片的平均亮度在128左右，将此时的闪光的打光长度设定为最短。本实施例中先把预闪打光长度最短值的一半作为预闪打光长度的初始值，再将该预闪打光长度的初始值使用在闪光距离最远测试点，确认其拍照目标物的平均亮度，如果该平均亮度大于相机在相同距离下不闪光的目标物的亮度，确定预闪打光长度X₁；如果否，则需适当加长预闪打光长度的初始值，直到确定预闪打光长度X₁为止。

数位信号系统会获取预闪前目标物所处环境的亮度值Y₁及预闪时目标物反馈的亮度值Y₂。在固定的AGC值M、固定的充电电容的电平值N以及预闪的打光长度确定的条件下，本实施例使用放射率为18％的灰纸作为目标物进行两种不同的环境的测试，得出环境亮度、预闪亮度与主闪打光长度之间的关系，如第四图所示，然后通过曲线拟合方式，推演出本解析模式L＝(128-Y₁)²*X₁/(Y₂-Y₁+A)²，得出主闪打光长度值L。因为不同的闪光灯组件及充电电容会形成一定误差，所以给出一主闪打光长度常数A进行补正。

在本实施例中，数码产品预闪后，数位信号处理系统初步计算出主闪持续的时间，然后，使用AGC及充电电容再微调计算得出主闪持续时间，此微调会产生一主闪打光长度系数B。在电荷耦合组件所感知的光强度被转换成电信号时，解析模式1中采用固定AGC值，不过在实际拍摄过程中，由于需要考虑到噪声就需要调低AGC值，又因为闪光灯最长打光长度的限制可能需要适当调高AGC值，在一定的环境亮度/预闪亮度/硬件条件下，需要微调AGC的值，将微调值设为M’。

同样，闪光灯组件在进行闪光时，充电电容的电量需要设定一个阈值N(通常取充电电容量的90％)，否则会因为充电电容的电量不足而影响主闪的强度，因为预闪会消耗充电电容的电量，这样主闪的强度就与预闪之后充电电容的电量直接相关，因此预闪之后充电电容的电量需要考虑在内，假设此时的电平值为N’。

在解析模式1中，闪光的调整是在固定条件下进行，实际中AGC值越大，在相同距离下，其获得的亮度越亮，同理，预闪后充电电容的电量越高，相同距离下，其获得的亮度也越亮，所以主闪打光长度系数使用的解析模式为：B＝M*N/M’*N’。现在已经推出主闪持续时间所用的解析式T＝L*B中的L、B值，那么主闪持续的时间也就不难得出。因为每次主闪的持续时间都可以比较精确的算出，所以主闪的的亮度会比较稳定，经过多次测试，效果很明显，如图8所示的为通过AGC及充电电容微调前后闪光亮度的稳定情况的比较图，微调以后(图8A)的曲线起伏明显稳定微调前(图8B)的曲线。

以上所述，仅为本发明具体实施方式，不能以此限定发明实施的范围，凡根据本发明申请权利要求书内容所作的等效变化与修改，皆在本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1. 一种调整闪光灯亮度的方法，用于对一目标物进行拍摄，其特征在于：其包含以下步骤：

(a)提供一数码产品，其包含：数位信号处理系统(DSP，Digital SignalProcess)、闪光灯组件、充电电容以及AGC(自动增益控制器)；

(b)数码产品之闪光灯组件发出第一次闪光照射该目标物；

(c)数位信号处理系统根据第一次闪光回馈的亮度值及闪光前目标物所处环境的亮度值初步算出下一次闪光即主闪需要的时间；

(d)通过充电电容及AGC微调下一次闪光即主闪需要的时间；

(e)数位信号处理系统计算下一次闪光即主闪需要的时间；

(f)闪光灯组件对目标物发出主闪，数码产品完成拍摄动作。

2. 根据权利要求1所述的一种调整闪光灯亮度的方法，其特征在于：

在步骤(b)与(c)之间更包含一步骤：确认第一次闪光的打光长度。

3. 根据权利要求1所述的一种调整闪光灯亮度的方法，其特征在于：在步骤(c)中，更包含一解析模式：L＝(128-Y₁)²*X₁/(Y₂-Y₁+A)²，其中，L表示主闪打光的长度，Y₁表示第一次闪光前目标物所处环境的亮度值，Y₂表示第一次闪光时目标物反馈的亮度值，X₁表示第一次闪光时打光的长度，A表示主闪打光长度的微调常数。

4. 根据权利要求3所述的一种调整闪光灯亮度的方法，其特征在于：不同的闪光灯组件及充电电容形成的误差通过主闪打光长度常数A进行补正。

5. 根据权利要求1所述的一种调整闪光灯亮度的方法，其特征在于：在步骤(d)中，闪光灯组件主闪持续的时间与充电电容及AGC的值的变化有关。

6. 根据权利要求1所述的一种调整闪光灯亮度的方法，其特征在于：在步骤(e)中，所指闪光灯组件的主闪持续时间的计算，更包含一解析模式：

B＝M*N/M’*N’，其中B表示主闪打光长度系数，M表示一固定的AGC值，N表示充电电容中90％电量时的电平值，M’表示AGC的微调量，N’表示充电电容电平值的变化量。

7. 根据权利要求1所述的一种调整闪光灯亮度的方法，其特征在于：在步骤(e)中，所指闪光灯组件的主闪持续时间的计算，还包括一解析式：T＝L*B，其中T表示主闪持续时间，L表示主闪闪光打光的长度，B表示主闪打光长度的系数。