TWI450014B - 行動通訊裝置及閃光控制方法 - Google Patents

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Description

行動通訊裝置及閃光控制方法
本發明是有關於一種行動通訊裝置及其控制方法，且特別是有關於一種行動通訊裝置上的閃光模組設計及其閃光控制方法。
隨著行動通訊裝置的快速發展，各種多功能的手機紛紛問市，其中攝影功能已成為手機的必備功能，並逐漸取代數位相機的地位。
數位相機的影像感測元件多半使用電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)來取代傳統的感光底片，而在進行攝影時，因為拍照環境的光線是由混雜著各式來源的光源(如自然光、螢光燈管、日光燈管等)所供應，來自不同光源的光線具有各自的光譜特性，其混合而成的環境光線將具以不同的色溫。
此外，當環境光線的亮度偏低時，大多需要搭配閃光燈來進行補光，提高拍攝畫面的整體亮度以便得到清晰的影像。習知行動通訊裝置上的閃光燈通常採用白光的發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)，用以產生高亮度的白光進行補光操作。然而，在低亮度的攝影情況下(如夜間攝影)，背景物體所處的環境光線經常是具有偏暖色溫的昏黃光線，閃光燈產生的白光投射在較近距離的物體(如人物上)通常形成偏冷色溫的白亮區塊，與背景格格不入。也就是 說，閃光投射到的物體之色溫與其他背景的色溫不一致，將使整體的畫面無法諧調。
為解決習知技術之問題，本發明提供一種行動通訊裝置及其閃光控制方法，行動通訊裝置之閃光模組中包含複數個發光單元各自對應不同的光譜頻段，行動通訊裝置先感測環境光線之環境色溫(例如透過擷取預覽影像並判斷其白平衡資訊，進而得到環境色溫)，隨後根據環境色溫以不同強度比例驅動多個發光單元，使多個發光單元形成的混光光線之色溫貼近環境色溫。如此一來，閃光投射到的物體之色溫可與背景的色溫一致，且可達到補光的效果。
本揭示內容之一態樣是在提供一種行動通訊裝置，其包含光學模組、閃光模組以及控制單元。光學模組用以感測環境光線之環境色溫。閃光模組包含複數個發光單元，該些發光單元各自對應不同的光譜頻段。控制單元分別耦接至光學模組以及閃光模組，控制單元根據環境光線之環境色溫而動態調整閃光模組進行補光操作時發光單元之間的相對強度比例。
根據本揭示內容之一實施例，光學模組包含相機單元以及白平衡計算單元，相機單元用以擷取環境光線下之第一影像，白平衡計算單元根據第一影像計算自動白平衡資訊，控制單元由自動白平衡資訊得知環境色溫並動態調整相對強度比例，藉此使補光操作下該些發光單元共同產生之混光光線趨近環境色溫。
根據本揭示內容之一實施例，其中閃光模組中發光單元根據動態調整後的相對強度比例進行補光操作，相機單元用以擷取補光操作下之第二影像。
根據本揭示內容之一實施例，該些發光單元包含紅光發光單元以及白光發光單元。若環境色溫偏向暖色溫時，控制單元提高紅光發光單元之相對強度，若環境色溫偏向冷色溫時，控制單元降低紅光發光單元之相對強度。
根據本揭示內容之一實施例，該些發光單元包含紅光發光單元、綠光發光單元以及藍光發光單元。若環境色溫偏向暖色溫時，控制單元提高紅光發光單元之相對強度或降低藍光發光單元之相對強度，若環境色溫偏向冷色溫時，控制單元降低紅光發光單元之相對強度或提高藍光發光單元之相對強度。
本揭示內容之另一態樣是在提供一種閃光控制方法，用於一行動通訊裝置包含具有複數個發光單元之一閃光模組，該些發光單元各自對應不同的光譜頻段，閃光控制方法包含：感測環境光線之環境色溫；根據環境色溫，動態調整該些發光單元之間的相對強度比例；以及，驅動閃光模組依據相對強度比例進行補光操作。
根據本揭示內容之一實施例，感測環境光線之環境色溫之步驟包含：擷取環境光線下之第一影像；根據第一影像計算自動白平衡資訊；以及，由自動白平衡資訊得知環境色溫。
根據本揭示內容之一實施例，於閃光模組依據相對強度比例進行補光操作之步驟後更包含：擷取補光操作下之 第二影像。
根據本揭示內容之一實施例，動態調整該些發光單元之間的相對強度比例之步驟係用以使補光操作下該些發光單元共同產生之混光光線趨近環境色溫。
根據本揭示內容之一實施例，其中該些發光單元包含紅光發光單元以及白光發光單元，閃光控制方法包含：若該環境色溫偏向暖色溫時，提高該紅光發光單元之相對強度；以及，若該環境色溫偏向冷色溫時，降低該紅光發光單元之相對強度。
根據本揭示內容之一實施例，該些發光單元包含紅光發光單元、綠光發光單元以及藍光發光單元，閃光控制方法包含：若環境色溫偏向暖色溫時，提高紅光發光單元之相對強度或降低藍光發光單元之相對強度；以及，若環境色溫偏向冷色溫時，降低紅光發光單元之相對強度或提高藍光發光單元之相對強度。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參閱第1圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種行動通訊裝置100的示意圖。如第1圖所示，行動通訊裝 置100包含光學模組120、閃光模組140以及控制單元160。
光學模組120用以感測環境光線。於此實施例中，光學模組120包含相機單元122以及白平衡計算單元124。在實際擷取輸出影像之前，相機單元122用以擷取環境光線下之第一影像，實際應用中第一影像可為預覽影像(preview image)，第一影像為未補光的情況下目標畫面在環境光線照射下的原始影像。若目前環境光線強度不足，此時的第一影像因未經補光，呈現較為昏暗的畫面。在未經補光的情況下，第一影像的顏色呈現直接受周圍的環境光線的環境色溫影響。
此時，白平衡計算單元124用以根據第一影像計算自動白平衡(Auto white balance,AWB)資訊，自動白平衡資訊的內容包含目前第一影像所對應的最適合之白色組成參數及其參考色溫值，由於第一影像的參考色溫值直接受環境光線的環境色溫影響，因此，我們可由第一影像計算得到的自動白平衡資訊，得知目前環境光線的環境色溫。
於此實施例中，閃光模組140包含複數個發光單元(如第1圖中的發光單元142與144)，發光單元142與144各自對應不同的光譜頻段。於此例中，閃光模組140包含紅光的發光單元142以及白光的發光單元144。請一併參考第2圖，其繪示第1圖中的發光單元142與144的光譜特性示意圖。
如第2圖所示，紅光的發光單元142的光譜特性偏向暖色溫(即低色溫值)，白光的發光單元144的光譜特性較為平均由暖色溫(即低色溫值)至冷色溫(即高色溫值)。
於此實施例中，環境色溫偏向暖色溫(例如第2圖中的環境色溫CT1)時，控制單元160提高紅光的發光單元142之相對強度。相對之下，若環境色溫偏向冷色溫(例如第2圖中的環境色溫CT2)時，控制單元160降低紅光的發光單元142之相對強度。
控制單元160根據環境光線之環境色溫而動態調整閃光模組140進行補光操作時發光單元142與144之間的相對強度比例，藉此使補光操作下發光單元142與144共同產生之混光光線趨近環境色溫。
接著，在實際擷取輸出影像時，閃光模組140中的發光單元142與144根據動態調整後的相對強度比例進行補光操作，同時，相機單元122用以擷取補光操作下之第二影像，此第二影像即為實際產生的輸出影像。
也就是說，本實施例可利用相機單元122先擷取第一影像(如預覽影像)以計算環境色溫，隨後依環境色溫調整閃光模組140各發光單元142與144之間的相對強度比例，依動態調整後的相對強度比例進行補光操作並由相機單元122擷取補光操作下之第二影像(如實際輸出影像)，藉此使補光拍照情況下，閃光模組140提供的光線色溫貼近背景，且不需要額外的光感應器來感測環境色溫。但本發明並不以此為限，於另一實施例中，光學模組120亦可包含特定的光感應器(未繪示)用以感測環境光線的環境色溫，並提供給控制模組160以動態調整閃光模組140進行補光操作時發光單元142~144之間的相對強度比例。
於上述實施例中，閃光模組140係包含兩個發光單元 142與144(分別為紅色光及白色光)各自對應不同的光譜頻段，但本發明並不此為限，於另一實施例中，兩個發光單元142與144亦可分別為藍色光及白色光、紅色光及青綠色光、藍色光及黃色光或是其他具相等性的色光組合。
另一方面，請參閱第3圖，其繪示根據本發明之另一實施例中一種行動通訊裝置300的示意圖。如第1圖所示，行動通訊裝置300包含光學模組320、閃光模組340以及控制單元360。與第1圖之實施例不同之處在於，閃光模組340包含三個發光單元342、344及346各自對應不同的光譜頻段，於一實施例中，三個發光單元342、344及346分別為紅光的發光單元342、綠光的發光單元344以及藍光的發光單元346。
請一併參閱第4圖，其繪示第3圖中的發光單元342、344及346的光譜特性示意圖。於此實施例中，光學模組320感測環境光線的環境色溫，控制模組根據環境光線的環境色溫動態調整閃光模組340中三個發光單元342、344及346的相對強度比例。
如第4圖所示，紅光的發光單元342的光譜特性偏向暖色溫(即低色溫值)，藍光的發光單元346的光譜特性偏向冷色溫(即高色溫值)，綠光的發光單元344的光譜特性介於上述兩者之間。
於此實施例中，環境色溫偏向暖色溫(例如第4圖中的環境色溫CT3)時，控制單元360提高紅光的發光單元342之相對強度，或是降低藍光的發光單元346之相對強度。相對之下，若環境色溫偏向冷色溫(例如第4圖中的環境色 溫CT4)時，控制單元360降低紅光的發光單元342之相對強度，或是提高藍光的發光單元346之相對強度。
控制單元360根據環境光線之環境色溫而動態調整閃光模組340進行補光操作時發光單元342~346之間的相對強度比例，藉此使補光操作下發光單元342~346共同產生之混光光線趨近環境色溫。
請參閱第5圖，其繪示根據本發明之一種閃光控制方法的方法流程圖，此閃光控制方法適用於行動通訊裝置上，行動通訊裝置包含具有多個發光單元之閃光模組，多個發光單元各自對應不同的光譜頻段。舉例來說，閃光控制方法可配合前述實施例中的行動通訊裝置100或行動通訊裝置300操作，但不以此為限。
如第5圖所示，閃光控制方法首先執行步驟S500，感測環境光線之環境色溫。
接著執行步驟S510，根據環境色溫動態調整閃光模組中多個發光單元(例如第1圖中的發光單元142~144，或是第3圖中的發光單元342~346)之間的相對強度比例，動態調整該些發光單元之間的相對強度比例之步驟係用以使補光操作下發光單元共同產生之混光光線趨近環境色溫。
接著，執行步驟S520，驅動閃光模組依據動態調整後的相對強度比例進行補光操作。
請一併參閱第6圖，其繪示閃光控制方法應用於行動通訊裝置之一操作實例的流程示意圖。於第6圖之操作實例中，感測該環境光線之該環境色溫之步驟(即第5圖中的步驟S500)進一步由步驟S501至步驟S503完成。
其中，步驟S501係先擷取環境光線下之第一影像。接著執行步驟S502，根據第一影像計算自動白平衡資訊。接著執行步驟S503，由自動白平衡資訊得知環境色溫。
於根據環境色溫動態調整該些發光單元之間的相對強度比例之步驟S510中，當多個發光單元包含紅光發光單元以及白光發光單元時，若該環境色溫偏向暖色溫時，提高該紅光發光單元之相對強度，另一方面，若該環境色溫偏向冷色溫時，降低該紅光發光單元之相對強度(可參考第1圖及第2圖之實施例中的行動通訊裝置100)。
於根據環境色溫動態調整該些發光單元之間的相對強度比例之步驟S510中，當多個發光單元包含紅光發光單元以及白光發光單元時，若該環境色溫偏向暖色溫時，提高該紅光發光單元之相對強度，另一方面，若該環境色溫偏向冷色溫時，降低該紅光發光單元之相對強度(可參考第1圖及第2圖之實施例中的行動通訊裝置100)。
另一方面，當多個發光單元包含紅光發光單元、綠光發光單元以及藍色發光單元時，若環境色溫偏向暖色溫時，提高紅光發光單元之相對強度或降低該藍光發光單元之相對強度，另一方面，若環境色溫偏向冷色溫時，降低紅光發光單元之相對強度或提高藍光發光單元之相對強度(可參考第3圖及第4圖之實施例中的行動通訊裝置300)。
此外，當閃光控制方法執行步驟S520時，行動通訊裝置以完成閃光模組的動態調整，可依調整後的相對強度比例進行補光操作，此時閃光控制方法已完成。
隨後，行動通訊裝置可進一步執行步驟S530，於動態 調整完成後擷取補光操作下之第二影像(即實際輸出影像)，以完成影像擷取。如此一來，便可利用本發明提出的閃光控制方法先行校正閃光模組的輸出光線，使輸出光線的色溫貼近環境色溫，進而由步驟S530得到最佳的實際輸出影像。
綜上所述，本發明提供一種行動通訊裝置及其閃光控制方法，行動通訊裝置之閃光模組中包含複數個發光單元各自對應不同的光譜頻段，行動通訊裝置先感測環境光線之環境色溫(例如透過擷取預覽影像並判斷其白平衡資訊，進而得到環境色溫)，隨後根據環境色溫以不同強度比例驅動多個發光單元，使多個發光單元形成的混光光線之色溫貼近環境色溫。如此一來，閃光投射到的物體之色溫可與背景的色溫一致，且可達到補光的效果。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,300‧‧‧行動通訊裝置
120,320‧‧‧光學模組
122,322‧‧‧相機單元
124,324‧‧‧白平衡計算單元
140,340‧‧‧閃光模組
142,144,342,344,346‧‧‧發光單元
160,360‧‧‧控制單元
CT1,CT2,CT3,CT4‧‧‧環境色溫
S500~S530‧‧‧步驟
第1圖繪示根據本發明之一實施例中一種行動通訊裝置的示意圖；第2圖繪示第1圖中的各發光單元的光譜特性示意圖；第3圖繪示根據本發明之另一實施例中一種行動通訊裝置的示意圖；第4圖繪示第3圖中的各發光單元的光譜特性示意圖； 第5圖繪示根據本發明之一種閃光控制方法的方法流程圖；以及第6圖繪示閃光控制方法應用於行動通訊裝置之一操作實例的流程示意圖。
S500~S530‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種行動通訊裝置，包括：一光學模組，包含一相機單元以及一白平衡計算單元，該相機單元用以擷取一環境光線下之一第一影像，該白平衡計算單元根據該第一影像計算一自動白平衡資訊；一閃光模組，包含複數個發光單元，該些發光單元各自對應不同的光譜頻段；以及一控制單元，分別耦接至該光學模組以及該閃光模組，該控制單元由該自動白平衡資訊得知該環境光線之一環境色溫，並根據該環境色溫而動態調整該閃光模組進行補光操作時該些發光單元之間的一相對強度比例。
  2. 如請求項1所述之行動通訊裝置，其中該控制單元動態調整該相對強度比例，藉此使補光操作下該些發光單元共同產生之一混光光線趨近該環境色溫。
  3. 如請求項2所述之行動通訊裝置，其中該閃光模組中該些發光單元根據動態調整後的該相對強度比例進行補光操作，該相機單元用以擷取補光操作下之一第二影像。
  4. 如請求項1所述之行動通訊裝置，其中該些發光單元包含一紅光發光單元以及一白光發光單元。
  5. 如請求項4所述之行動通訊裝置，其中若該環境色 溫偏向暖色溫時，該控制單元提高該紅光發光單元之相對強度，若該環境色溫偏向冷色溫時，該控制單元降低該紅光發光單元之相對強度。
  6. 如請求項1所述之行動通訊裝置，其中該些發光單元包含一紅光發光單元、一綠光發光單元以及一藍光發光單元。
  7. 如請求項6所述之行動通訊裝置，其中若該環境色溫偏向暖色溫時，該控制單元提高該紅光發光單元之相對強度或降低該藍光發光單元之相對強度，若該環境色溫偏向冷色溫時，該控制單元降低該紅光發光單元之相對強度或提高該藍光發光單元之相對強度。
  8. 一種閃光控制方法，用於一行動通訊裝置，其包含具有複數個發光單元之一閃光模組，該些發光單元各自對應不同的光譜頻段，該閃光控制方法包含：擷取一環境光線下之一第一影像；根據該第一影像計算一自動白平衡資訊；由該自動白平衡資訊得知該環境光線之一環境色溫；根據該環境色溫，動態調整該些發光單元之間的一相對強度比例；以及驅動該閃光模組依據該相對強度比例進行補光操作。
  9. 如請求項8所述之閃光控制方法，於該閃光模組依據該相對強度比例進行補光操作之步驟後，該行動通訊裝置擷取補光操作下之一第二影像，以完成影像擷取。
  10. 如請求項8所述之閃光控制方法，其中動態調整該些發光單元之間的該相對強度比例之步驟係用以使補光操作下該些發光單元共同產生之一混光光線趨近該環境色溫。
  11. 如請求項8所述之閃光控制方法，其中該些發光單元包含一紅光發光單元以及一白光發光單元，該閃光控制方法包含：若該環境色溫偏向暖色溫時，提高該紅光發光單元之相對強度；以及若該環境色溫偏向冷色溫時，降低該紅光發光單元之相對強度。
  12. 如請求項8所述之閃光控制方法，其中該些發光單元包含一紅光發光單元、一綠光發光單元以及一藍光發光單元，該閃光控制方法包含：若該環境色溫偏向暖色溫時，提高該紅光發光單元之相對強度或降低該藍光發光單元之相對強度；以及若該環境色溫偏向冷色溫時，降低該紅光發光單元之相對強度或提高該藍光發光單元之相對強度。
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