CN104333750B - 测光系统及其适用的测光方法和智能手机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测光系统，该系统设置于智能手机中，该测光系统包含：环境光传感器，其采集环境光输出采集光信息；环境光传感器包含透镜及与透镜光路连接的光电传感器，其中透镜采用类球面散射体；处理模块，其输入端电路连接环境光传感器，处理模块接收环境光传感器输出的采集光信息，根据采集光信息得出对应的摄影参数，并输出摄影参数。本发明的测光系统设置于智能手机中，可以随时测得所处环境的光强，然后通过计算，得出光圈、快门，感光度，曝光补偿等摄影参数，可通过无线技术传输给另一个移动终端，并由该移动终端将摄影参数显示给摄影师，摄影师根据传回的信息设置相机的对应参数，从而得到照片的准确曝光。

Description

测光系统及其适用的测光方法和智能手机

技术领域

本发明涉及一种智能手机，具体涉及一种测光系统及其适用的测光方法和智能手机。

背景技术

测光表是测量被摄物体表面亮度或发光体发光强度的一种仪器。在摄影过程中测光表可通过各种已知条件和根据瞬间变化的客观条件准确地提供被摄物体的照度或亮度，为摄影者提供拍摄时所使用的光圈和快门的组合参数。测光表是专业摄影中必不可少的工具。

测光表是以感光元件作为主要部件，由不同的光强得出不同的电信号，最后通过计算得出客观的光强值。

对于相机，中片幅以上的相机很少有性能完善的测光系统，较大片幅的相机大都没有测光系统。因此，测光表在摄影中伴有重要角色。

另外，数码相机一般都有自己的自动测光系统，这种自动测光系统是经过镜头来测光。 透过镜头测光的好处是直接反射所见景物的光线大小，也就是光线经于镜头投射在CCD上，CCD将光讯号传送给数码相机的CPU作分析。

目前。现有技术的测光方式，一般有以下两种：

1）针对现有测光表，通过以内置硅光电池为主的传感器，一定度数的旋转接收头，用来测量环境光和闪光灯灯光，通过内置算法，将ISO，快门速度，曝光值，光圈等相关参数显示到LCD屏幕上。

此方案较大的缺点：现有测光表必须要采用相关特殊的传感器，成本高，且一般测光表体积都比较大，携带不方便。

2）相机内测光系统应用相对比较广泛：相比测光表，内测光系统有以下方面缺点：灵敏度、更精确的测光性能方面不够高。内测光系统只能测量反射光，不能测量入射光。另外在静物摄影中，相机一般都会固定在三脚架上，如若这种场合移动相机去测光，则会非常不方便。

发明内容

本发明提供一种测光系统及其适用的测光方法和智能手机，实现灵敏度高，测光精确的摄影测光，使用方便，成本低且携带方便。

为实现上述目的，本发明提供一种测光系统，其特点是，该系统设置于智能手机中，该测光系统包含：

环境光传感器，其采集环境光输出采集光信息；环境光传感器包含透镜及与透镜光路连接的光电传感器，其中透镜采用类球面散射体；

处理模块，其输入端电路连接环境光传感器，处理模块接收环境光传感器输出的采集光信息，根据采集光信息得出对应的摄影参数，并输出摄影参数。

上述测光系统还包含显示设备，其输入端电路连接处理模块的输出端，接收处理模块输出的摄影参数并显示输出。

上述测光系统还包含无线传输模块，其输入端电路连接处理模块的输出端，接收处理模块输出的摄影参数并通过无线传输至外接的移动终端。

上述环境光传感器采用零漂移线性环境光传感器。

上述摄影参数包含：快门速度、光圈、曝光补偿、光强、感光度。

一种智能手机，其特点是，该智能手机包含上述的测光系统。

一种上述测光系统的测光方法，其特点是，该方法包含：

环境光传感器采集环境光输出采集光信息；

处理模块获取光圈、感光度、快门速度中任意两个变量，作为两个已知变量；

处理模块根据两个已知变量，通过采集光信息，得出光圈、感光度、快门速度中剩下的一个未知变量。

上述处理模块获取已知变量之前，先选择工作模式；若选择光圈优先模式，则需输入的已知变量为光圈和感光度，并通过采集光信息得出快门速度；若选择快门优先模式，则需输入的已知变量为快门速度和感光度，并通过采集光信息得出光圈的值。

上述处理模块获得包含有出光圈、感光度、快门速度的摄影参数后传输至显示设备，显示设备显示输出摄影参数。

上述处理模块获得包含有出光圈、感光度、快门速度的摄影参数后传输至无线传输模块，无线传输模块将摄影参数无线传输至外接的移动终端。

本发明测光系统及其适用的测光方法和智能手机和现有技术的测光表相比，其优点在于，本发明的在智能手机中设置测光系统，可以随时测得手机所处环境的光强，然后通过相关计算，得出光圈、快门，感光度，曝光补偿等摄影参数，可通过WiFi等无线技术传输给另一个移动终端，并由该移动终端将摄影参数显示给摄影师，摄影师根据传回的信息设置相机的对应参数，从而得到照片的准确曝光；

本发明通过现有智能手机为基础，对触摸屏模块和环境光传感器重新设计，不仅可以测量反射光，也可以测量入射光，以低成本实现摄影专业测光，使用方便，成本低且携带方便；同时可进行无线传输和通信，在摄影工作中，特别是在嘈杂的环境中，可有效提高摄影师和摄影助手的交流效率；

本发明环境光传感器的透镜采用类球面漫射体，球面漫射体能减少光的反射与散射，这样使得环境中的光能更均匀，无损失地进入手机光感元件，以更准确的提供光源信息。；

本发明环境光传感器采用零漂移线性环境光传感器，并对线性环境光传感器进行校准，校准容易且精度高，提高手机测光的准确性。

附图说明

图1为本发明测光系统的系统框图；

图2为本发明环境光传感器的结构示意图；

图3为本发明测光方法的方法流程图；

图4为摄影的场景示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

如图1所示，本发明公开了一种基于智能手机中的测光系统，该测光系统包含：环境光传感器1、处理模块2、显示设备3和无线传输模块4。

环境光传感器1采集环境光并输出采集光信息。环境光传感器1采用零漂移线性环境光传感器，该类型传感器校准容易且校准后准确度高。

如图2所示，本实施例中环境光传感器采用智能手机的环境光传感器1，本发明对智能手机原本的环境光传感器的结构进行重新设计，并加强校准环境光传感器的准确性，可以实现灵敏度高，测光精确的摄影测光。

该环境光传感器1包含设置于触摸屏和保护玻璃13中的透镜11，以及与透镜光路连接的光电传感器12，光电传感器12输出端电路连接至处理模块2。其中，透镜11采用类球面散射体，球面漫射体能减少光的反射与散射，这样使得环境中的光能更均匀，无损失地进入手机光感元件，以更准确的提供光源信息。

具体的，环境光传感器的校准包含以下内容：

1、由于采用零漂移线性光传感器，因此传感器的光强输入信号x和电输出信号y的关系为y=ax。

2、在生产测试环节，用一个固定光强x1的灯照射传感器，然后根据输出信号y1自动计算得出参数a=y1/x1。

3、由于个体差异每台设备的参数a都不同。通过校准，确保同样的光照强度x2下，不同的设备都能得出相同的输出信号y2。

4、由于采用零漂移线性光传感器，因此只需要校准一次即可。

处理模块2可采用手机CPU，其输入端电路连接环境光传感器1输出端，用于接收环境光传感器1输出的采集光信息，根据采集光信息得出并输出对应的摄影参数。摄影参数包含：快门速度、光圈、曝光补偿、光强、感光度（ISO）。

显示设备3可采用手机的LCD屏，其输入端电路连接处理模块2的输出端，接收处理模块2输出的摄影参数并显示输出。

无线传输模块4输入端电路连接处理模块的输出端，接收处理模块输出的摄影参数，并用相关协议，通过WiFi等无线技术将摄影参数传输至外接的移动终端，例如可以将测光系统得到的摄影参数反馈到摄影师的手机上，这样摄影师就能很方便的得到被拍摄物体处的光环境，极大得方便了摄影师的工作。

本发明还公开一种智能手机，该智能手机包含上述所公开的测光系统，可以实现灵敏度高，测光精确的摄影测光，不仅可以测量反射光，也可以测量入射光，使用方便，成本低且携带方便。

如图3所示，本发明还公开了一种测光系统的测光方法，该方法具体包含以下步骤：

步骤1、测光系统初始化。

步骤2、测光系统选择工作模式，若选择光圈优先模式，则跳转到步骤3；若选择快门优先模式，则跳转到步骤6。

步骤3、测光系统进入光圈优先模式，光圈和感光度两个作为已知变量输入至处理模块，跳转到步骤4。

步骤4、环境光传感器对测光系统所处环境进行测光，采集环境光输出采集光信息至处理模块，跳转到步骤5。

步骤5、处理模块根据接收的两个已知变量，通过采集光信息，获得出光圈、感光度、快门速度中剩下的一个未知变量。

在光圈优先模式下，处理模块已知光圈和感光度，则通过采集光信息计算得出快门速度，并跳转到步骤9。

快门速度的计算包含：

设：A为准确曝光传感器所需光量（标准值）；E为光强；ISO为感光度；1/F为光圈大小；S为快门速度；K为系统参数。

则：A=K*E*ISO*(1/F??)*S。

当光圈优先时，光圈和ISO为已知变量，需要得出快门速度S=A/[K*E*ISO*(1/F??)]。

步骤6、测光系统进入快门优先模式，快门速度和感光度两个作为已知变量输入至处理模块，跳转到步骤7。

步骤7、环境光传感器对测光系统所处环境进行测光，采集环境光输出采集光信息至处理模块，跳转到步骤8。

步骤8、处理模块根据接收的两个已知变量，通过采集光信息，获得出光圈、感光度、快门速度中剩下的一个未知变量。

在快门优先模式下，处理模块已知快门速度和感光度，则通过采集光信息计算得出光圈的值，并跳转到步骤9。

快门速度的计算包含：

设：A为准确曝光传感器所需光量（标准值）；E为光强；ISO为感光度；1/F为光圈大小；S为快门速度；K为系统参数。

则：A=K*E*ISO*(1/F??)*S。

当快门优先时，快门和ISO为已知变量，需要得出光圈1/F=[A/(K*E*ISO*S)]^1/2。

步骤9、处理模块分别通过测光系统所在本机输出摄影参数，以及通过远程传输至移动终端输出摄影参数。

本机输出摄影参数具体包含：处理模块将包含有出光圈、感光度、快门速度的摄影参数传输至显示设备，显示设备显示输出摄影参数。

远程输出摄影参数具体包含：处理模块将包含有出光圈、感光度、快门速度的摄影参数后传输至无线传输模块，无线传输模块将摄影参数通过WIFI等无线技术传输至外接的移动终端。

如图4所示，为一般专业摄影的场景示意图。摄影师41和相机42距离被拍摄体43有一定的距离，摄影助手在拍摄体附近进行打光44，并对拍摄体需要测光的部位进行测光，最后将这些信息反馈到相机42旁的摄影师41。在该场景中，如若用到本发明所公开设置于智能手机中的测光系统及其测光方法，就可以省去专业的测光表44’，摄影助手使用自己随身携带的智能手机进行测光，因为现在手机都有WiFi等无线功能，摄影助手通过无线把测光表手机测得的信息传送到摄影师手机上，摄影师根据回传的信息拍摄照片。如果在嘈杂的环境中，用到本设计就很大的提高了摄影师和摄影助手的交流效率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种测光系统，其特征在于，该系统设置于智能手机中，所述测光系统包含：

环境光传感器，其采集环境光输出采集光信息；环境光传感器包含透镜及与透镜光路连接的光电传感器，其中透镜采用类球面散射体；

处理模块，其输入端电路连接环境光传感器，处理模块接收环境光传感器输出的采集光信息，根据采集光信息得出对应的摄影参数，并输出摄影参数；

所述测光系统还包含无线传输模块，其输入端电路连接处理模块的输出端，接收处理模块输出的摄影参数并通过无线传输至外接的移动终端；

所述环境光传感器采用零漂移线性环境光传感器；

所述环境光传感器的校准为：

传感器的光强输入信号x和电输出信号y的关系为y＝ax；

在生产测试环节，用一个固定光强x1的灯照射传感器，然后根据输出信号yl计算得出参数a＝yl/xl；

由于个体差异每台设备的参数a都不同，通过校准，确保同样的光照强度x2下，不同的设备都能得出相同的输出信号y2。

2.如权利要求1所述的测光系统，其特征在于，所述测光系统还包含显示设备，其输入端电路连接处理模块的输出端，接收处理模块输出的摄影参数并显示输出。

3.如权利要求1所述的测光系统，其特征在于，所述摄影参数包含：快门速度、光圈、曝光补偿、光强、感光度。

4.一种智能手机，其特征在于，该智能手机包含如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的测光系统。

5.一种如权利要求1至3中任意一项权利要求所述测光系统的测光方法，其特征在于，该方法包含：

环境光传感器采集环境光输出采集光信息；

处理模块获取光圈、感光度、快门速度中任意两个变量，作为两个已知变量；

处理模块根据两个已知变量，通过采集光信息，获得出光圈、感光度、快门速度中剩下的一个未知变量。

6.如权利要求5所述的测光方法，其特征在于，所述处理模块获取已知变量之前，先选择工作模式；若选择光圈优先模式，则需输入的已知变量为光圈和感光度，并通过采集光信息得出快门速度；若选择快门优先模式，则需输入的已知变量为快门速度和感光度，并通过采集光信息得出光圈的值。

7.如权利要求5所述的测光方法，其特征在于，所述处理模块获得包含有出光圈、感光度、快门速度的摄影参数后传输至显示设备，显示设备显示输出摄影参数。

8.如权利要求5所述的测光方法，其特征在于，所述处理模块获得包含有出光圈、感光度、快门速度的摄影参数后传输至无线传输模块，无线传输模块将摄影参数无线传输至外接的移动终端。