发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷,提供一种控制外置闪光灯闪光时间的方法,能够控制外置闪光灯合适的闪光时间,使感光元件在低光源或逆光的环境下适度曝光,达到提高移动设备的照相质量的效果。
为达上述目的,就其中一个观点言,本发明提供了一种控制外置闪光灯闪光时间的方法,适用于当一移动设备搭配一外置闪光灯以进行照相补光时,该移动设备具有N列的感光元件,N为自然数,该方法包含:检测一特定事件,该特定事件发生的时间相对于第1列感光元件的开始曝光时间为固定时间长度;判断是否存在单一可闪光期间,在这段期间内的闪光可被每一列的感光元件所接收;当存在单一可闪光期间时,则将发生该特定事件的信息通知该外置闪光灯,以使该外置闪光灯在该特定事件起一段延迟时间后,触发一闪光指令,使该外置闪光灯的闪光时间落在该单一可闪光期间内;以及当不存在单一可闪光期间时,则将发生该特定事件的信息通知该外置闪光灯,以使该外置闪光灯在该特定事件起一段延迟时间后,触发一闪光指令控制该外置闪光灯的第一次闪光时间,并在该第一次闪光一段时间后进行第二次闪光。
在其中一种较佳的实施例中,该判断是否存在单一可闪光期间的步骤包含:侦测环境光的强度;将该环境光的强度与一预设临界值比较;当该环境光的强度小于该预设临界值时,判断存在单一可闪光期间;以及当该环境光的强度大于该预设临界值时,判断不存在单一可闪光期间。
在其中一种较佳的实施例中,该方法还包含:将对应于不同品牌移动设备的默认临界值储存在该外置闪光灯的一存储器中、或是设定在供该移动设备控制该外置闪光灯的一应用软件之内。
在其中一种较佳的实施例中,该方法还包含:在该第二次闪光一段时间后进行第三次闪光。
在其中一种较佳的实施例中,该判断是否存在单一可闪光期间的步骤包含:侦测环境光的强度;将该环境光的强度与一第一预设临界值及一第二临界值比较,其中,该第二预设临界值大于该第一预设临界值;当该环境光的强度小于该第一预设临界值时,判断存在单一可闪光期间;当该环境光的强度大于该第一预设临界值且小于该第二预设临界值时,判断需要进行两次闪光;以及当该环境光的强度大于该第二预设临界值时,判断需要进行三次或更多次闪光。
在其中一种较佳的实施例中,该方法还包含:将对应于不同品牌移动设备的默认临界值储存在该外置闪光灯的一存储器中、或是设定在供该移动设备控制该外置闪光灯的一应用软件之内。
在其中一种较佳的实施例中,第一次闪光最多能涵盖到P数目的感光元件列、第二次闪光最多能涵盖到Q数目的感光元件列,则当P+Q<N时,在该第二次闪光一段时间后进行第三次闪光,其中P,Q为自然数。
在其中一种较佳的实施例中,第1列感光元件可以和第a列以前的感光元件具有共同的可闪光期间、但不能和第b列以后的感光元件具有共同的可闪光期间,而第N列感光元件可以和第c列以后的感光元件具有共同的可闪光期间、但不能和第d列以前的感光元件具有共同的可闪光期间,则第一次闪光落在第1列感光元件的曝光结束时间之前,并落在第X列感光元件曝光时间之内,且第二次闪光落在第N列感光元件的曝光开始时间之后,并落在第Y列感光元件曝光时间之内,其中,d≦X≦a,c≦Y≦b,其中a,b,c,d,X,Y为自然数。
在其中一种较佳的实施例中,该判断是否存在单一可闪光期间的步骤包含:启动一试拍程序,在试拍程序中,根据当时的环境光强度进行图框曝光;检查曝光后的图框,将感光元件的亮度与一参考临界值比较,并判断是否有感光元件的亮度低于该参考临界值;若没有感光元件的亮度低于该参考临界值,则判断存在单一可闪光期间;若有感光元件的亮度低于该参考临界值,则判断不存在单一可闪光期间。
在其中一种较佳的实施例中,该方法还包含:检查感光元件亮度高于该参考临界值的列数(P),并与感光元件的总列数(N)相比较,以决定闪光次数。该延迟时间根据一闪光灯延迟时间以及该特定事件到该可闪光期间的时间而决定。
为达上述目的,就另一个观点言,本发明提供了一种控制外置闪光灯闪光时间的方法,适用于当一移动设备搭配一外置闪光灯以进行照相补光时,该移动设备具有多列的感光元件,该方法包含:控制该外置闪光灯的第一次闪光时间,并在该第一次闪光一段时间后进行第二次或更多次闪光,其中,该所有闪光次数综合使所有感光元件曝光,以使感光元件所取得的经过闪光灯曝光的影像可组合构成一张照片。
以下通过具体实施例详加说明,当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
具体实施方式
图2绘示为本发明实施例的适合闪光时间的示意图。请参考图2,适合闪光的时间仅介于t1与t2之间。在这段时间内的闪光可被每一列的感光元件所接收,也就是说,这个可闪光时间是所有感光元件曝光时间的重叠区。如果闪光时间早于t1,会使后面列的感光元件没有曝到光,如果闪光时间晚于t2,会使前面列的感光元件没有曝到光。然而由于移动设备通常进行多任务(multi-tasking)运行,用户按下快门指令至t1或t2的延迟时间并不固定。因此现有技术并没有一个可行且可靠的方法可以确保外置闪光灯的闪光时间可以稳定的控制在t1与t2之间,使得外接氙气闪光灯的使用受到严重且致命的限制。以下,本发明依照图2提出一种拍照方法,使外置闪光灯的闪光时间可以稳定的控制在t1与t2之间。
图3绘示为本发明一较佳实施例的拍照方法的流程图。请参考图3,此拍照方法采用在移动设备外部的氙气闪光灯,在移动设备照相时,进行补光的动作,此拍照方法包括下列步骤:
步骤S300:开始。
步骤S301:检测一可闪光期间之前的一特定事件。请参考图2,一般来说,移动设备所采用的图像捕获设备,是采用上述的循环快门(rolling shutter),因此,移动设备内部的感光元件是一条一条循序曝光。又,移动设备内部的感光元件每一条曝光的方式是采用积分的方式。因此,可闪光期间如图2所示,位于被撷取的特定图框的时间t1与时间t2之间。由图2可以看出,时间t1与时间t2从最后一列感光元件曝光开始(开始积分)的时间,到第一列感光元件曝光结束(结束积分)的时间。若在此时间闪光,每一条扫描线都可以通过积分的方式进行感光。
当移动设备确认用户按下快门指令之后,进行包括测光、对焦等准备工作,决定欲撷取的特定图框与感光元件的曝光时间。此时外置闪光装置的可闪光期间t1~t2便为可知。举例来说,设计者可通过设计特定应用程序,预估此特定图框的时间,或利用其他硬件的讯号判定此特定图框的时间。因此,在此实施例中,是采用一特定事件发生的时间,作为预估的基础。此特定事件发生的时间相对于上述可闪光期间为固定时间长度,也就是相对稳定且可知的时间。由于可闪光期间相对于第1列感光元件的曝光时间具有特定关系,因此,也可说该特定事件发生的时间相对于第1列感光元件的开始曝光时间为固定时间长度。
举例来说,若以移动设备应用程序(例如手机应用程序)的实现方式来说,手机应用程序可以撷取上述特定图框的第一列感光元件开始曝光的时间作为上述特定事件,此时,固定时间长度是从第一列感光元件开始曝光的时间到最后一列感光元件曝光开始的时间长度。上述特定事件亦可以是上述特定图框的前N个图框的第K列感光元件开始曝光的时间,此时,固定时间长度是N个图框时间加上,从第K列感光元件开始曝光的时间到最后一列感光元件曝光开始的时间长度。上述特定事件亦可以是上述特定图框的前N个图框的第K列感光元件结束曝光的时间,此时,上述固定时间长度是前N-1个图框时间加上,从第K列感光元件开始曝光的时间到最后一列感光元件曝光开始的时间长度。
若以外置硬件的角度来说,上述特定事件可以是移动设备内置的发光二极管补光灯的讯号,图4绘示为本发明一较佳实施例的拍照方法所采用的移动设备内置的发光二极管补光灯的讯号波形图。请参考图4,在移动设备进行拍照时,内置的发光二极管补光灯第一次发光表示镜头在聚焦,内置的发光二极管补光灯第二次发光表示开始进行撷取图片(感光)的动作。因此,在本发明的步骤S301中,上述特定事件可以是发光二极管补光灯第一次发光或发光二极管补光灯第二次发光。
步骤S302:根据一闪光灯延迟时间以及上述特定事件到可闪光期间的时间,触发一闪光指令,使外置闪光灯的闪光时间落在可闪光期间。闪光灯的本身,自收到触发闪光指令到真实闪光,会有一个延迟时间。因此,除了考虑上述特定事件到可闪光期间的时间之外,也宜考虑到闪光灯本身的延迟时间。简言之,由于上述特定事件到可闪光期间的时间为固定值,而闪光灯本身的延迟时间为已知值,因此可以据此决定在何时触发闪光指令。例如,若自收到触发闪光指令到真实闪光的延迟时间为td(亦即延迟时间td的参考始点为触发闪光指令的时间点),则触发闪光指令的时间可在t1-td到t2-td之间。或是,若延迟时间td的参考始点是自上述特定事件的时间起算,并假设上述特定事件的发生时间是t0,则闪光时间需要满足关系式t1-t0<td<t2-t0,在td结束后即令外置闪光装置闪光。若计算该延迟时间td的始点和上述特定事件的时间有差异,则可将此差异考虑在内,视延迟时间td的定义而定。
前述外置闪光灯是以硬件连接,经由移动设备配备的通用串行总线端口进行电气耦接,或经由移动设备配备的耳机插孔进行电气耦合,配合移动设备内部软件判断特定事件,例如开始感光时间或发光二极管点亮讯号,以进行闪光的技术。然而,依照本发明的精神,亦可以采用光耦合的方式做实施例。图5绘示为本发明实施例的拍照方法所采用的外置闪光的系统方块图。请参考图5,此外置闪光灯50例如是与移动设备非电器接触的外置闪光灯。此外置闪光灯50包括一光感测电路501、一延迟电路502、一闪光灯驱动电路503以及一氙气灯504。通过光感测电路感测移动设备51的发光二极管补光灯发光,作为上述特定事件,由此,驱动氙气灯504在闪光时间(t1~t2)进行闪光。
另外,上述实施例虽然是以光耦合的方式实施,然而本领域技术人员应当知道,本发明亦可以采用无线,例如WIFI、近场通讯(NearField Communication,NFC)或蓝牙的方式、移动设备发出快门声音的方式进行耦合实施。故本发明不以此为限。
再者,一般来说,上述几个特定事件所发生的时间相对于上述可闪光期间为固定时间长度,也就是相对稳定且可知的时间。然而,设计者亦无法保证上述几个事件没有误差,然而,本发明只要上述几个特定事件所发生的时间相对于上述可闪光期间的时间误差小于一个可容许的范围,例如该可闪光期间的二分之一以内,便属于本发明可以接受的范围内。
请参阅图6并对照图2。在一般情况下,也就是图2所示的情况,通常可以找到一个可闪光期间,在这段时间内的闪光可被每一列的感光元件所接收。然而,在某些特殊情况下,例如,当环境光较强或是逆光拍摄,造成每一列感光元件的曝光时间缩短时,有可能无法找到一个所有感光元件曝光时间的重叠区。在图6所举例显示的情况下,第1列感光元件曝光结束后,第N-3列感光元件才开始曝光,因此第1列感光元件无法和第N-3列以后的感光元件具有共同的可闪光期间。(同理,第2列感光元件无法和第N-2列以后的感光元件具有共同的可闪光期间,以此类推。)
根据本发明,控制外置闪光灯闪光时间的方法还可包含:判断是否存在一个可闪光期间,在这段时间内的闪光可被每一列的感光元件所接收。若否,则进行两次或更多次的闪光。亦即,在图6所示的情况下,外置闪光灯50可以侦测出单次闪光无法使所有感光元件都接收到,因此会进行多次闪光。
详言之,请参阅图7,在本实施例中,首先会侦测环境光的强度(步骤S701),并将环境光的强度与预设临界值比较(步骤S702)。所谓“环境光”较佳宜为照相方向的环境光,以供判断闪光需求。当环境光的强度小于预设临界值时,表示感光元件的曝光时间够长,可以找到一个所有感光元件曝光时间的重叠区,因此只需要进行单次闪光,即可使所有感光元件都曝光(步骤S703)。当环境光的强度大于预设临界值时,表示感光元件的曝光时间将会缩短到单次闪光无法使所有感光元件都接收到,因此需要在第一次闪光一段预设时间后,进行第二次闪光(步骤S704)。
参阅图6,第1列感光元件可以和第N-4列(未示出)以前的感光元件具有共同的可闪光期间、但不能和第N-3列以后的感光元件具有共同的可闪光期间,而第N列感光元件可以和第5列(未示出)以后的感光元件具有共同的可闪光期间、但不能和第4列以前的感光元件具有共同的可闪光期间。因此,可以任意安排两次闪光,只要使第一次闪光落在第1列感光元件的曝光结束时间之前,并落在第X列感光元件曝光时间之内,且第二次闪光落在第N列感光元件的曝光开始时间之后,并落在第Y列感光元件曝光时间之内。其中,就图6所举例的情况而言,4≦X≦N-4,5≦Y≦N-3,也就是第一次闪光必须落在第1列感光元件的曝光时间内(X≦N-4),且第一次闪光必须涵盖到在第N列感光元件开始曝光以前最后结束曝光的感光元件(4≦X);又,第二次闪光必须落在第N列感光元件的曝光时间内(5≦Y),且第二次闪光必须涵盖到在第1列感光元件结束曝光以后最先开始曝光的感光元件(Y≦N-3)。
在情况更恶劣的情况,有可能两次闪光仍不足以使所有感光元件都接收到闪光,而需要安排三次或更多次闪光,例如图8所举例显示的情况。
在此情况下,请参阅图9,在本实施例中,首先会侦测环境光的强度(步骤S801),并将环境光的强度与预设临界值比较(步骤S802)。当环境光的强度小于第一预设临界值时,表示感光元件的曝光时间够长,可以找到一个所有感光元件曝光时间的重叠区,因此只需要进行单次闪光,即可使所有感光元件都曝光(步骤S803)。当环境光的强度大于第一预设临界值时,则继续判断环境光的强度是否大于第二预设临界值(步骤S804)。当环境光的强度大于第一预设临界值但小于第二预设临界值时,表示两次闪光足够使所有感光元件都接收到(步骤S805)。当环境光的强度大于第二预设临界值时,表示两次闪光不足以使所有感光元件都接收到,而需要进行三次闪光(步骤S806)。其中,第二预设临界值大于第一预设临界值。
显然,如果还需要进行第四次或更多次的闪光,则可以设定对应的预设临界值,并以相似的方式进行判断,不需再赘述。
进行两次或更多次闪光时,可能有某些感光元件列被重复曝光。例如,第一次曝光可能涵盖第1至j列,而第二次闪光可能涵盖第(j-n)至第k列。这并不妨碍本发明达成所要的功能。又,进行两次或更多次闪光时,这些闪光不必须全部在同一图框的曝光时间内进行。举例而言,可以在前一图框的曝光时间内进行第一次闪光以涵盖一部分感光元件列,而在另一图框的曝光时间内进行第一次闪光以涵盖另一部分感光元件列,再将接受闪光的感光元件列所取得的影像予以组合,构成一张照片。
对照图6与图8,两次闪光是否足以使所有感光元件都接收到,在概念上,可从以下所述的角度来判断。第一次闪光必须落在第1列感光元件的曝光结束时间之前,且第二次闪光必须落在第N列感光元件的曝光开始时间之后。假设第一次闪光最多能涵盖到P数目的感光元件列(也就是在第1列感光元件的曝光结束时间之前,已经开始曝光的最后一列感光元件为第P列),且第二次闪光最多能涵盖到Q数目的感光元件列(也就是在第N列感光元件的曝光开始时间之后,第一个结束曝光的感光元件为第N-Q-1列),则当P+Q<N时,表示至少需要第三次闪光。在图8所举例显示的情况中,P=4,Q=4(一般而言若所有感光元件的曝光时间相同,则P=Q),因此当N>8时,两次闪光不足以使所有感光元件都接收到,而至少需要第三次闪光。判断是否需要超过三次闪光,也可应用类似的方式来判断,亦即假设第一次闪光最多能涵盖到P数目的感光元件列、第二次闪光最多能涵盖到Q数目的感光元件列、第三次闪光最多能涵盖到R数目的感光元件列,则当P+Q+R<N时,表示至少需要第四次闪光。
感光元件适应环境光的变化而改变其曝光时间,虽然这与移动设备的内部硬件和设定有关,因此不同品牌的移动设备,可能有不同的改变量,但基本上,为了达成较佳的照相效果,大致上,虽然移动设备的品牌不同,对于适应环境光的变化而改变感光元件曝光时间,其改变量是大致相同的。因此,虽然在本发明中,外置闪光灯50是移动设备的外部元件,但前述与环境光强度比较的预设临界值(或第一、第二预设临界值),可以预先设定,例如储存在外置闪光灯50之内、或是设定在移动设备控制外置闪光灯50的应用软件之内。
在另一实施例中,为求更精确地适应不同品牌的移动设备而获得更精确的效果,外置闪光灯50可以取得移动设备的相关信息。举例而言,请参阅图10,可预先根据不同品牌移动设备,而将对应的预设临界值(或第一、第二预设临界值)储存在外置闪光灯50一存储器(内存505)中。欲照相时,外置闪光灯50中的处理电路506与移动设备沟通,以取得移动设备的品牌型号或相关属性,并参照存储器中储存的默认临界值(或第一、第二预设临界值),来计算是否需要进行两次或更多次的闪光。
前述“将环境光的强度与预设临界值比较”,表示需要取得环境光的相关信息。外置闪光灯50可以自移动设备取得此信息,或是,也可在外置闪光灯50内部设置环境光侦测元件,以取得环境光的相关信息。
在另一实施例中,请参阅图11,当某些品牌型号的移动设备的对应的默认临界值(或第一、第二预设临界值)为未知时,可以通过一个检测程序,来设定合适的闪光次数。在本实施例中,首先,例如但不限于在移动设备搭配外置闪光灯欲照相时,启动一试拍程序(步骤S901)。在试拍程序中,移动设备搭配外置闪光灯,根据当时的环境光强度进行图框曝光(步骤S902)。接着,检查曝光后的图框,将感光元件的亮度与一参考临界值比较(步骤S903),并判断是否有感光元件的亮度低于该参考临界值(步骤S904)。若无,则单次闪光即已足够(步骤S905)。若有,则检查感光元件亮度高于该参考临界值的列数(P),并与感光元件的总列数(N)相比较(步骤S906、S907)。若1<(N/P)<2,则闪光次数为2;若2<(N/P)<3,则闪光次数为3;依此类推。如此,就可找到合适的闪光次数(步骤S908)。
综上所述,本发明的精神在于利用一特定事件,此特定事件的发生时间相对于可闪光时间属于相对稳定且可知,且配合控制闪光灯的延迟时间,触发闪光灯,使闪光灯进行闪光时,落在可闪光时间内。此外,在单次闪光不足以涵盖所有感光元件列时,可以进行多次闪光。因此,通过本发明的拍照方法,可以使感光元件在低光源或逆光的环境下适度曝光,达到提高移动设备的照相质量的效果。
在另一种实施方式下,多次闪光的第一次闪光的发生时间,可以不是自前述特定事件起算一段延迟时间,而是由外置闪光灯或移动设备所自行决定的一个初始闪光时间。在此初始闪光时间之后,根据本发明,可以在同一次照相中,再进行第二次或更多次的闪光。例如,虽然是由外置闪光灯或移动设备自行决定了初始闪光时间,但根据前述的判断原则,发现一次闪光不足以使所有感光元件都充分曝光时,就可以为了同一张照片再进行第二次或更多次的闪光。又例如,即使单一次闪光足以使所有感光元件都充分曝光,但不确定闪光时间应落在何时才能使所有感光元件都充分曝光时,亦可进行多次闪光。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容,而非将本发明狭义地限制于上述实施例,在不超出本发明的精神及以下权利要求的情况,所做的种种变化实施,皆属于本发明的范围。举例而言,在方法流程中,无必然前后关系的步骤,可以调换其次序或是平行执行(例如图9中的步骤S802和S804可以调换次序或是平行执行)。因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。