CN104280979A - 相机装置以及闪光灯控制方法 - Google Patents

相机装置以及闪光灯控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种相机装置。相机装置包括闪光灯单元、影像撷取模块以及控制器。闪光灯单元产生具有预定相关色温值的预设闪光以照明物体，而影像撷取模块在预设闪光照明物体时，从物体撷取测试影像。控制器根据测试影像以及预定色彩之间的色差来决定校正相关色温值。当控制器决定该校正相关色温值后，闪光灯单元产生具有该校正相关色温值的校正闪光以照明物体。而当该校正闪光照亮物体时，影像撷取模块撷取一校正影像。

Description

相机装置以及闪光灯控制方法
技术领域
本发明是关于一种相机装置，特别是关于具有闪光灯单元的相机装置。
背景技术
目前，虽然闪光灯可在较差的照明环境下拍照的情况使用，但闪光灯的相关色温(CCT)可能偏离自然光(例如，太阳光)的相关色温。因此，所拍出的照片的颜色可能会显得不自然。
传统的闪光灯单元发出的闪光为制造当时所设定的相关色温，且大部分的闪光被设计为产生对应于太阳光的固定色温(约5500K)。然而，此色温的闪光仍可能会在某些环境下于照片形成不被预期的效果。因此，需要可产生合适色温的一种闪光灯单元。
发明内容
本发明提供一种相机装置，上述相机装置包括：一闪光灯单元，产生具有一预定相关色温值(CCT)的一预设闪光以照明一物体；一影像撷取模块，当上述预设闪光照明上述物体时，从上述物体撷取一测试影像；以及一控制器，根据上述测试影像以及一预定色彩之间的一色差来决定一校正相关色温值，其中，当上述控制器决定上述校正相关色温值后，上述闪光灯单元产生具有上述校正相关色温值的一校正闪光以照明上述物体，以及其中，当上述校正闪光照明至上述物体时，上述影像撷取模块撷取一校正影像。
根据本发明的一种闪光灯控制方法，适用于具有一闪光灯单元以及一影像撷取模块的一相机装置。该方法包括：藉由上述闪光灯单元产生具有一预定相关色温值(CCT)的一预设闪光以照明一物体；当上述预设闪光照明上述物体时，从上述物体撷取一测试影像；根据上述测试影像以及一预定色彩之间的一色差来决定一校正相关色温值；决定上述校正相关色温值后，藉由上述闪光灯单元产生具有上述校正相关色温值的一校正闪光以照明上述物体；以及当上述校正闪光照明至上述物体时，藉由上述影像撷取模块撷取一校正影像。
附图说明
由阅读以下详细说明及配合所附图式的举例，可更完整地了解本发明所揭露，如下：
图1是显示根据本发明一实施例所述的相机装置100的方块图。
图2为一CIE1931色度图用以说明本发明一实施例的校正闪光以及测试影像。
图3是显示根据本发明一实施例所述的闪光灯单元的简单电路图。
图4A是显示一传统实施例中的相关色温值为4000K的发光二极管的二极管驱动电流波形图。
图4B是显示一实施例中的相关色温值为3000K的发光二极管L1在校正相关色温值为4000K时的二极管驱动电流波形图。
图4C是显示一实施例中的相关色温值为5500K的发光二极管L2在校正相关色温值为4000K时的二极管驱动电流波形图。
图5A～5C是显示根据本发明一实施例所述的具有电致变色层的闪光灯单元于不同施加电压下的示意图。
图6是显示根据本发明一实施例所述的具有二个LED以及一电致变色层以调整相关色温值的闪光灯单元的方块图。
图7为一CIE1931色度图用以说明本发明一实施例的具有二个二极管单元以及电致变色层的一闪光灯单元。
图8是显示根据本发明图1所示的相机装置的一方法实施例的流程图。
[标号说明]
100～相机装置；       102～影像撷取模块；
104～闪光灯单元；     106～控制器；
108～显示单元；       110～发光二极管驱动器；
112～发光二极管模块； 120～电致变色层；
122～电致变色层驱动器；
A1～A5、A-6500K、A-5700K、A-5000K、A-4500K、A-4000K、A-3500K、A-3000K、A-2700K～区域；
Cx～色度表X坐标；     Cy～色度表Y坐标；
L1、L2～发光二极管；  Lf～校正闪光；
N1、N2～节点。
具体实施方式
以下所述以特定方式表达显示于图标中的实施例或例子。但应了解该实施例或例子并非用以限制。任何本发明实施例的替换以及修改，以及本发明原则的任何进一步应用，对于本发明领域具有通常技术者能参考本发明说明书内容而完成。实施例中的参数会重复使用，但即使是使用相同的参数，仍非规定该特性于一实施例可适用于另一实施例。
图1是显示根据本发明一实施例所述的相机装置100的方块图。相机装置可为数字相机、具有照相功能的移动电话或是其它具有摄影功能的电子装置。相机装置包括影像撷取模块102、闪光灯单元104、控制器106以及显示单元108。影像撷取模块102用以从一物体或一场景撷取一影像。有时候由于照明条件差或是场景过暗，影像撷取模块102所撷取的影像会不清楚，以致于闪光灯单元104可能需要产生补光或是闪光以照亮该物体或场景。然而，补光或是闪光的使用可能造成影像看起来不自然。
为了解决上述问题，在本发明一些实施例中，闪光灯单元104产生具有一既定相关色温值的一预定闪光以照亮物体，当该预定闪光照亮该物体时，影像撷取模块102则从该物体撷取一张测试影像。接着，控制器106分析该测试影像，以及计算上述测试影像以及一预定目标之间的一色差，其中该预定目标可为使用者所设定的预定色彩或是对应至该场景的预设值。举例来说，该预定色彩可能为人脸的自然肤色。当完成上述测试影像以及该预定目标之间色差的计算后，控制器106进一步计算闪光灯单元104的一校正相关色温值，其可使所撷取的影像以及该预定目标之间的色差最小化。在一实施例中，控制器106的计算可藉由比对查找表或是将上述测试影像的参数值代入一预设的公式来完成。在一些实施例中，该校正相关色温值可等于该场景的背景相关色温值，且该场景的背景相关色温值可藉由分析该测试影像来取得。
在一实施例中，该控制器106根据测试影像于CIE1931色度表的X坐标值以及Y坐标值来决定该校正闪光的校正相关色温值。举例来说，如图2所示，区域A-6500K、A-5700K、A-5000K、A-4500K、A-4000K、A-3500K、A-3000K以及A-2700K分别表示CIE1931色度表中相关色温值为6500K、5700K、5000K、4500K、4000K、3500K、3000K以及2700K的区域。此外，当该场景的背景相关色温值对应至CIE1931色度表中的区域A1时，控制器106可判断该校正闪光的校正相关色温值于CIE1931色度表中的区域A2中。详细来说，上述校正闪光于CIE1931色度图上的X坐标(Cx)与测试影像于CIE1931色度图上的X坐标之间的差异小于0.03，且上述校正闪光于CIE1931色度图上的Y坐标(Cy)与测试影像于CIE1931色度图上的Y坐标之间的差异小于0.03。
当控制器106决定上述校正相关色温值后，闪光灯单元104产生具有上述校正相关色温值的校正闪光以照明上述物体。同时，影像撷取模块102则撷取一校正影像。接着，显示单元108输出该校正影像。因此，校正影像看起来比起测试影像还要自然。应了解到，使用者亦可改变校正闪光的该校正相关色温值。举例来说，当使用者希望校正影像上的人脸看起来更亮更好看，则可选择将该校正相关色温值设置为低于该场景的背景相关色温值。
接着，以下更进一步说明闪光灯单元104的多种实施例。图3是显示根据本发明一实施例所述的闪光灯单元的简单电路图。在此实施例中，闪光灯单元104包括发光二极管驱动器110以及发光二极管模块112。发光二极管模块112由二个发光二极管(LED)L1以及L2组成，且发光二极管L1与发光二极管L2的相关色温值不相同。如图2所示，发光二极管L1的阳极与发光二极管L2的阴极耦接在一起，而发光二极管L1的阴极与发光二极管L2的阳极耦接在一起。因此，当控制器106提供一驱动电压/电流于节点N1时，仅发光二极管L1会被导通。另一方面，当控制器106提供一驱动电压/电流于节点N2时，仅发光二极管L2会被导通。藉此保护发光二极管L1以及发光二极管L2受到静电放电(electrostatic discharge；ESD)的损害，且不需要如传统电路中加入齐纳二极管(zener diode)于其中，也因此缩小发光二极管模块的尺寸。在一些实施例中，发光二极管驱动器110可被整合于控制器106中。
为了产生具有该校正相关色温值的校正闪光，发光二极管驱动器110于第一期间提供电压/电流至节点N1以使发光二极管L1导通，而发光二极管驱动器110于第二期间提供电压/电流至节点N2以使发光二极管L2导通。发光二极管驱动器110可调整发光二极管L1的第一期间的时间长度以及发光二极管L2的第二期间的时间长度，以产生符合该校正相关色温值的混合光源。举例来说，假设发光二极管L1的相关色温值为3000K，而发光二极管L2的相关色温值为5500K的条件下。当该校正相关色温值为4000K时，发光二极管驱动器110则将第一期间与第二期间的时间长度比例设为2:3，于稍后的段落更一步来说明。
图4A是显示一传统实施例中的相关色温值为4000K的发光二极管的二极管驱动电流波形图。图4B是显示一实施例中的相关色温值为3000K的发光二极管L1在校正相关色温值为4000K时的二极管驱动电流波形图。图4C是显示一实施例中的相关色温值为5500K的发光二极管L2在校正相关色温值为4000K时的二极管驱动电流波形图。如图4A～4C所示，当发光二极管L1以及发光二极管L2需产生等效于提供120mA的电流至相关色温值为4000K的发光二极管500毫秒的情况下，发光二极管驱动器110则于200毫秒的期间提供120mA的电流至发光二极管L1，以及于300毫秒期间提供120mA的电流至发光二极管L2。此外，当发光二极管L1以及发光二极管L2需产生等效于提供500mA的电流至相关色温值为4000K的发光二极管500毫秒的情况下，发光二极管驱动器110则于200毫秒的期间提供500mA的电流至发光二极管L1，以及于300毫秒期间提供500mA的电流至发光二极管L2。因此，闪光灯单元可藉由调整第一期间以及第二期间的时间长度比例以完成调整其相关色温值。应了解到，本实施例中的电流、第一期间以及第二期间的时间长度仅用以作为举例，本发明并非限制于此。
在一些实施例中，闪光灯单元104可包括电致变色层(electrochromic layer)以及发光二极管模块。由于可藉由施加不同的电压至电致变色层来改变电致变色层的颜色，因此可藉由将发光二极管模块的光源通过电致变色层来产生校正闪光。在此实施例中，控制器106提供校正相关色温值至一电致变色层驱动器，该电致变色层驱动器则可根据校正闪光的校正相关色温值来决定电致变色层的校正电压。接着，电致变色层驱动器将所决定的校正电压提供至电致变色层，而发光二极管模块输出的光源通过电致变色层后则可形成具有校正相关色温值的校正闪光。
举例来说，图5A～5C是显示根据本发明一实施例所述的具有电致变色层的闪光灯单元于不同施加电压下的示意图。根据从控制器接收到的校正色温值，电致变色层驱动器(未显示)可施加电压V1至图5A中的电致变色层120，施加电压V2至图5B中的电致变色层120，以及施加电压V2至图5C中的电致变色层120，其中电压V3大于电压V2，电压V2大于电压V1。因此可了解到，在图5A～5C中的电致变色层120的颜色彼此并不相同。此外，如图5A～5C所示，发光二极管模块112是面对电致变色层120设置，以使得发光二极管模块112所产生的光源可通过电致变色层120后形成校正闪光Lf。应了解到，由于图5A～5C中的电致变色层120的颜色彼此并不相同，图5A～5C的实施例中所产生的校正闪光Lf的各相关色温值并不相同。详细来说，在电压V3大于电压V2，电压V2大于电压V1的情况下，在图5A中所产生的校正闪光Lf的相关色温值低于在图5B中所产生的校正闪光Lf的相关色温值，而在图5B中所产生的校正闪光Lf的相关色温值低于在图5C中所产生的校正闪光Lf的相关色温值。因此，可藉由调整施加于电致变色层120的电压大小来完成具有可调整相关色温值的闪光灯单元。
在一些实施例中，发光二极管模块可如图3的实施例具有二个或多个发光二极管，藉以使的所产生的闪光颜色的相关色温值具有更大的可调整范围。举例来说，图6是显示根据本发明一实施例所述的具有二个LED以及一电致变色层以调整相关色温值的闪光灯单元的方块图。闪光灯单元104包括发光二极管单元L1、发光二极管单元L2、发光二极管驱动器110、电致变色层120以及电致变色层驱动器122。发光二极管驱动器110连接至发光二极管单元L1以及发光二极管单元L2，而电致变色层驱动器122连接至电致变色层120。此外，闪光灯单元104中的发光二极管驱动器110以及电致变色层驱动器122分别连接至控制器单元106，且控制器单元106可传送一个相关色温值给发光二极管驱动器110以及电致变色层驱动器122。接着，发光二极管驱动器110则可根据所接收到的相关色温值来驱动发光二极管单元L1以及发光二极管单元L2，且电致变色层驱动器122亦可根据所接收到的相关色温值来驱动电致变色层120。其中发光二极管单元L1以及发光二极管单元L2所产生的光源会通过电致变色层120，如图6中的箭头所标示，因此可形成所欲产生的校正闪光。
图7为一CIE1931色度图用以说明本发明一实施例的具有二个二极管单元以及电致变色层的一闪光灯单元。在此实施例中的二个发光二极管的相关色温值为6000K(区域A3)以及3000K(区域A4)。此外，区域A-6500K、A-5700K、A-5000K、A-4500K、A-4000K、A-3500K、A-3000K以及A-2700K分别表示CIE1931色度表中相关色温值为6500K、5700K、5000K、4500K、4000K、3500K、3000K以及2700K的区域。应了解到，该等发光二极管所产生的混合光源可调整的色度值仅位于区域A3与区域A4之间的线段上。然而，在加入电致变色层于闪光灯单元后，闪光灯单元还可藉由调整电致变色层以及发光二极管来完成区域A5中的色度的闪光。因此，混合光源可调整的色度值范围变得更大，如图7中区域A3、A4及A5所包围的三角形区域。
图8是显示根据本发明图1所示的相机装置的一方法实施例的流程图。在步骤S802中，闪光灯单元104产生一既定相关色温值的一预定闪光以照亮物体/场景。在步骤S804中，当该预定闪光照亮该物体时，影像撷取模块102则从该物体撷取一测试影像。接着，在步骤S806中，控制器106分析该测试影像，计算上述测试影像以及一预定目标之间的一色差，并计算可将撷取的影像以及该预定目标之间的色差最小化一校正相关色温值。在一些实施例中，该校正相关色温值可等于该场景的背景相关色温值，且该场景的背景相关色温值可藉由分析该测试影像来取得。
在步骤S808中，当控制器106决定上述校正相关色温值后，闪光灯单元104产生具有上述校正相关色温值的校正闪光以照明上述物体。接着于步骤S810中当上述校正闪光照明上述物体时，影像撷取模块102则撷取一校正影像。在步骤S812中，显示单元108则对应地输出该校正影像。应了解到，当步骤S806已经完成后，可不需要立即开始步骤S808。举例来说，当控制器106在步骤S806中决定上述校正相关色温值后，所决定的校正相关色温值可暂存至一存储器中。接着当使用者利用相机装置100拍照时，闪光灯可直接产生该校正相关色温值的校正闪光以照亮上述物体，再由影像撷取模块102撷取一校正影像。
本发明用于相机装置的闪光灯控制方法，或特定型态或其部分，可以以程序码的型态存在。程序码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的计算机程序产品，其中，当程序码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序码也可以通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。
上述的段落说明了本发明多种样态。显然，本发明可藉由多种方法来完成，而在所揭露的实施例中任何特定的结构或是功能仅用以表示较为典型的情况。本领域技术人员可了解本发明所揭露的各种样态，并单独地或彼此结合地实施本发明。
本发明虽已叙述较佳的实施例如上，但因了解上述所揭露并非用以限制本发明实施例。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以广义的方式作适当的更动和替换。因此，本发明的范围应由上述权利要求以及其等校实施方式定义以及保护。

Claims (20)

1.一种相机装置，包括：
一闪光灯单元，产生具有一预定相关色温值的一预设闪光以照明一物体；
一影像撷取模块，当上述预设闪光照明上述物体时，从上述物体撷取一测试影像；以及
一控制器，根据上述测试影像以及一预定色彩之间的一色差来决定一校正相关色温值，
其中，当上述控制器决定上述校正相关色温值后，上述闪光灯单元产生具有上述校正相关色温值的一校正闪光以照明上述物体，以及
其中，当上述校正闪光照明至上述物体时，上述影像撷取模块撷取一校正影像。
2.根据权利要求1所述的相机装置，其中，上述闪光灯单元包括一发光二极管模块，上述发光二极管模块包括一第一发光二极管以及一第二发光二极管，且上述第一发光二极管与上述第二发光二极管具有不同的相关色温值，以及
其中，上述校正闪光藉由于一第一期间导通上述第一发光二极管以及于第二期间导通上述第二发光二极管所产生。
3.根据权利要求2所述的相机装置，其中，上述控制器根据上述校正相关色温值来决定上述第一期间以及上述第二期间。
4.根据权利要求2所述的相机装置，其中，上述第一发光二极管的阳极耦接至上述第二发光二极管的阴极，而上述第一发光二极管的阴极耦接至上述第二发光二极管的阳极。
5.根据权利要求2所述的相机装置，其中，上述闪光灯单元还包括一电致变色层，且上述发光二极管模块产生一混合光源，而上述校正闪光藉由将上述混合光源通过上述电致变色层来产生。
6.根据权利要求1所述的相机装置，其中，上述闪光灯单元包括一发光二极管模块以及一电致变色层，且上述发光二极管模块根据上述校正相关色温值来产生一光源，而上述校正闪光藉由将上述光源通过上述电致变色层来产生。
7.根据权利要求6所述的相机装置，其中，上述发光二极管模块还包括一电致变色层驱动器，且上述电致变色层驱动器提供一校正电压至上述电致变色层，其中上述校正电压根据上述校正闪光的上述校正相关色温值来决定。
8.根据权利要求1所述的相机装置，其中，上述控制器还根据上述测试影像判断一背景相关色温值，并将上述校正闪光的上述校正相关色温值设置低于上述背景相关色温值。
9.根据权利要求1所述的相机装置，其中上述校正闪光于CIE1931色度图上的X坐标与上述测试影像于CIE1931色度图上的X坐标之间的差异小于0.03，且上述校正闪光于CIE1931色度图上的Y坐标与上述测试影像于CIE1931色度图上的Y坐标之间的差异小于0.03。
10.根据权利要求1所述的相机装置，还包括一显示单元用以输出上述校正影像。
11.一种闪光灯控制方法，用于具有一闪光灯单元以及一影像撷取模块的一相机装置，上述方法包括：
藉由上述闪光灯单元产生具有一预定相关色温值的一预设闪光以照明一物体；
当上述预设闪光照明上述物体时，从上述物体撷取一测试影像；
根据上述测试影像以及一预定色彩之间的一色差来决定一校正相关色温值；
决定上述校正相关色温值后，藉由上述闪光灯单元产生具有上述校正相关色温值的一校正闪光以照明上述物体；以及
当上述校正闪光照明至上述物体时，藉由上述影像撷取模块撷取一校正影像。
12.根据权利要求11所述的闪光灯控制方法，其中上述闪光灯单元包括一发光二极管模块，上述发光二极管模块包括一第一发光二极管以及一第二发光二极管，且上述第一发光二极管与上述第二发光二极管具有不同的相关色温值，其中上述闪光灯控制方法还包括：
藉由于一第一期间导通上述第一发光二极管以及于第二期间导通上述第二发光二极管来产生上述校正闪光。
13.根据权利要求12所述的闪光灯控制方法，还包括根据上述校正相关色温值来决定上述第一期间以及上述第二期间。
14.根据权利要求12所述的闪光灯控制方法，其中，上述第一发光二极管的阳极耦接至上述第二发光二极管的阴极，而上述第一发光二极管的阴极耦接至上述第二发光二极管的阳极。
15.根据权利要求12所述的闪光灯控制方法，其中，上述闪光灯单元还包括一电致变色层，且上述发光二极管模块产生一混合光，其中上述闪光灯控制方法还包括：
藉由将上述混合光源通过上述电致变色层来产生上述校正闪光。
16.根据权利要求11所述的闪光灯控制方法，其中上述闪光灯单元包括一发光二极管模块以及一电致变色层，且上述发光二极管模块根据上述校正相关色温值来产生一光源，其中上述闪光灯控制方法还包括：
藉由将上述光源通过上述电致变色层来产生上述校正闪光。
17.根据权利要求16所述的闪光灯控制方法，还包括：
根据上述校正闪光的上述校正相关色温值来决定一校正电压；以及
提供上述校正电压至上述电致变色层。
18.根据权利要求11所述的闪光灯控制方法，还包括：
根据上述测试影像判断一背景相关色温值；以及
将上述校正闪光的上述校正相关色温值设置低于上述背景相关色温值。
19.根据权利要求11所述的闪光灯控制方法，其中上述校正闪光于CIE1931色度图上的X坐标与上述测试影像于CIE1931色度图上的X坐标之间的差异小于0.03，且上述校正闪光于CIE1931色度图上的Y坐标与上述测试影像于CIE1931色度图上的Y坐标之间的差异小于0.03。
20.根据权利要求11所述的闪光灯控制方法，还包括：藉由一显示单元输出上述校正影像。
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