WO2014131596A1 - Verfahren zum beleuchten einer umgebung, beleuchtungsvorrichtung und kamera mit beleuchtungsvorrichtung - Google Patents
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- an evaluation function (merit value) can be formed.
- the evaluation function may be defined as the sum of the maximum matrix element of the white balance 142 and 0.01 times the color difference between the first impression 131 and the second impression 132 summed over all test colors. In a favorable range of the flash light 120 this Bewer ⁇ processing function has a low value.
- FIG. 2 shows an exemplary spectral diagram 400 in which spectrums of the flashlight 120 are shown that have proved favorable for ambient light 110 with a correlated color temperature of 3200K.
- a wavelength 401 in nm is plotted.
- a spectral power 402 is plotted in 10 ⁇ 6 W / nm. Shown are a number of spectra 210. These spectra 210 have proved to be favorable spectra 211 compared to other spectra, ie have small values of the above-defined evaluation function.
- Spectrum diagram 320 is a third relative spectral power 304 plotted by the expression
- the first middle lower interval limit ⁇ 530 is by the function ⁇ 1.96 10 -5 / K ⁇ t - 2.13 x 10 ⁇ defined. 2
- the first intermediate upper interval limit ⁇ 531 is ⁇ 10 ⁇ by the function 3.91 5 / K + T ⁇
- the ambient light detection sensor 820 may also be the digital image sensor 850 of the camera 800. A separate The ambient light sensor 820 is then not required.
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Beleuchten einer Umgebung mit elektromagnetischer Strahlung wird eine korrelierte Farbtemperatur eines Umgebungslichts ermittelt. Dabei wird eine spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt, dass ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 380 nm und 780 nm einen Nennwert aufweist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 420 nm und 460 nm einen ersten Wert aufweist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 510 nm und 550 nm einen zweiten Wert aufweist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 580 nm und 620 nm einen dritten Wert aufweist, das Verhältnis des ersten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von −4,13 × 10-2 und dem Produkt aus +1,96 × 10−5 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +5,63 × 10−2 und dem Produkt aus +3,91 × 10−5 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt, das Verhältnis des zweiten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +7,66 × 10−2 und dem Produkt aus +7,55 × 10−6 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +2,08 × 10−1 und dem Produkt aus +9,87 × 10−6 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt, und das Verhältnis des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,40 × 10−1 und dem Produkt aus −5,77 × 10−6 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +3,45 × 10−1 und dem Produkt aus −2,06 × 10-5 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt.
Description
Beschreibung
Verfahren zum Beleuchten einer Umgebung, Beleuchtungsvorrich¬ tung und Kamera mit Beleuchtungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleuchten einer Umgebung mit elektromagnetischer Strahlung gemäß Patentanspruch 1, eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 4, sowie eine Kamera mit einer Beleuchtungsvorrich- tung gemäß Patentanspruch 8.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2013 203 429.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es ist bekannt, Kameras mit Blitzlichtvorrichtungen auszu¬ statten, um durch die Kamera aufzunehmende Szenen im Falle ungenügender Beleuchtungsbedingungen zusätzlich zu erhellen. Hierdurch verbessert sich ein Signal-Rausch-Verhältnis. Es ist bekannt, derartige Blitzlichtvorrichtungen mit Entla¬ dungslampen auszustatten. Ebenfalls bekannt sind Blitzlicht¬ vorrichtungen, die eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) aufweisen. Solche Blitzlichtvorrichtungen werden insbesondere bei miniaturisierten Kameras, wie sie beispielsweise in Mo- biltelefonen vorgesehen sind, eingesetzt. Allerdings sind be¬ kannte Blitzlichtvorrichtungen mit Leuchtdioden nicht hinsichtlich der Farbreproduktion optimiert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Beleuchten einer Umgebung mit elektromagnetischer Strahlung anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Er¬ findung besteht darin, eine Kamera mit einer Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Käme-
ra mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. In den abhängi¬ gen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Bei einem Verfahren zum Beleuchten einer Umgebung mit elekt- romagnetischer Strahlung wird eine korrelierte Farbtemperatur eines Umgebungslichts ermittelt. Dabei wird eine spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt, dass ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 380 nm und 780 nm einen Nennwert aufweist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 420 nm und 460 nm einen ersten Wert auf¬ weist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 510 nm und 550 nm einen zweiten Wert aufweist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wel- lenlängenintervall zwischen 580 nm und 620 nm einen dritten Wert aufweist, das Verhältnis des ersten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von -4,13 χ 10~2 und dem Produkt aus
+1,96 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +5,63 χ 10~2 und dem Produkt aus +3,91 χ 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt, das Verhältnis des zweiten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von
+ 7,66 10~2 und dem Produkt aus +7,55 χ 10~6 / K und der kor¬ relierten Farbtemperatur und der Summe von +2,08 χ 10_1 und dem Produkt aus +9,87 χ 10~6 / K und der korrelierten Farb- temperatur liegt, und das Verhältnis des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,40 χ 10_1 und dem Produkt aus -5, 77 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +3,45 χ 10_1 und dem Produkt aus
-2,06 x 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt. Vorteilhafterweise wird die Umgebung bei diesem Verfahren mit elektromagnetischer Strahlung beleuchtet, deren spektrale Leistung so verteilt ist, dass eine photographische Aufnahme der beleuchteten Umgebung Farben ähnlich wiedergibt, wie sie ein unmittelbarer Betrachter der Umgebung wahrnimmt . Die spektrale Leistungsverteilung der zur Beleuchtung der Umgebung verwendeten elektromagnetischen Strahlung ist dabei insbesondere so bemessen, dass eine durch Farbfilter einer Kamera und durch einen durch die Kamera durchgeführten Weißab-
gleich bedingte Verfälschung der Farbreproduktion kompensiert wird. Photographische Aufnahmen einer nach dem Verfahren beleuchteten Umgebung können dadurch vorteilhafterweise eine gute Farbreproduktion aufweisen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt, dass das Verhältnis des ersten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von -2,13 χ 1CT2 und dem Produkt aus +1,96 χ 1CT5 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von
+1,63 1CT2 und dem Produkt aus +3,91 χ 1CT5 / K und der kor¬ relierten Farbtemperatur liegt, das Verhältnis des zweiten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +9,66 χ 1CT2 und dem Produkt aus +7,55 χ 1CT6 / K und der korrelierten Farb- temperatur und der Summe von +1,78 χ 1CT1 und dem Produkt aus +9,87 x 1CT6 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt, und das Verhältnis des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,52 χ 1CT1 und dem Produkt aus
-5, 77 x 1CT6 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +3,19 χ 10_1 und dem Produkt aus -2,06 χ 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt. Vorteilhafterweise weist die zur Beleuchtung der Umgebung verwendete elektromag¬ netische Strahlung dann eine besonders optimierte spektrale Leistungsverteilung auf, wodurch eine photographische Aufnah- me der Umgebung eine weiter verbesserte Farbreproduktion aufweisen kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt, dass das Verhältnis des ersten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von -1,30 χ 10~3 und dem Produkt aus +1,96 χ 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von
-2,37 x 10~2 und dem Produkt aus +3,91 χ 10~5 / K und der kor¬ relierten Farbtemperatur liegt, das Verhältnis des zweiten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,17 χ 10_1 und dem Produkt aus +7,55 χ 10~6 / K und der korrelierten Farb¬ temperatur und der Summe von +1,48 χ 10_1 und dem Produkt aus +9,87 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt,
und das Verhältnis des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,64 χ 1CT1 und dem Produkt aus
-5, 77 1CT6 / K und der korrelierten Farbtemperatur und der Summe von +2,93 χ 1CT1 und dem Produkt aus -2,06 1(Γ5 / K und der korrelierten Farbtemperatur liegt. Vorteilhafterweise weist die zur Beleuchtung der Umgebung verwendete elektromag¬ netische Strahlung dann eine noch stärker optimierte spektra¬ le Leistungsverteilung auf, wodurch eine photographische Auf¬ nahme der Umgebung eine noch weiter verbesserte Farbreproduktion aufweisen kann.
Eine Beleuchtungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, ein Verfahren der vorgenannten Art durchzuführen. Vorteilhafterweise eignet sich die Beleuchtungsvorrichtung dadurch zur Beleuchtung einer Umgebung, die mittels einer Kamera photographisch erfasst werden soll. Die Beleuchtungsvorrichtung kann die Umgebung dabei derart beleuchten, dass in einer photographischen Aufnahme der Umgebung Farben der Umgebung mit hoher Farbtreue wiedergegeben werden. Die Beleuchtungsvorrichtung kann die Umgebung dabei derart beleuchten, dass durch eine photographische Kamera bedingte Farbverfälschungen, insbeson¬ dere Farbverfälschungen durch Farbfilter der Kamera, kompensiert werden.
In einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung weist diese eine Leuchtdiode auf. Vorteilhafterweise kann die Be- leuchtungsvorrichtung dadurch kompakt und kostengünstig aus- gebildet werden. Außerdem weist die Beleuchtungsvorrichtung nur einen geringen Energiebedarf auf .
In einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung weist diese mindestens zwei Leuchtdioden auf. Vorteilhafterweise kann durch die mindestens zwei Leuchtdioden emittierte elekt¬ romagnetische Strahlungen der Beleuchtungsvorrichtung so gemischt werden, dass eine Überlagerung der elektromagnetischen Strahlungen eine günstige spektrale Leistungsverteilung aufweist .
In einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung weist diese einen Sensor zur Erfassung eines Umgebungslichts auf. Vorteilhafterweise ermöglicht der Sensor zur Erfassung des Umgebungslichts eine Berücksichtigung einer korrelierten Farbtemperatur des Umgebungslichts bei einer Beleuchtung einer Umgebung durch die Beleuchtungsvorrichtung.
Eine Kamera weist eine Beleuchtungsvorrichtung der vorgenannten Art auf. Vorteilhafterweise kann die Beleuchtungsvorrich¬ tung zum Beleuchten einer mit der Kamera aufgenommenen Szene dienen, wodurch sich ein Signal-Rausch-Verhältnis bei der photographischen Erfassung der Szene verbessert. Die Beleuchtung der Szene durch die Beleuchtungsvorrichtung kann außerdem eine verbesserte Farbreproduktion der mit der Kamera er- fassten Aufnahme der Szene bewirken.
In einer Ausführungsform der Kamera ist die Beleuchtungsvorrichtung als Blitzvorrichtung ausgebildet. Vorteilhafterweise ermöglicht die Beleuchtungsvorrichtung dadurch eine Beleuchtung einer Umgebung der Kamera zu einem Zeitpunkt, zu dem eine photographische Aufnahme der Umgebung mit der Kamera ange¬ fertigt wird.
In einer Ausführungsform der Kamera weist diese einen digitalen Bildsensor auf. Vorteilhafterweise ermöglicht die Kamera dadurch die Erstellung digitaler photographischer Aufnahmen.
In einer Ausführungsform der Kamera ist diese als Mobiltele¬ fon ausgebildet. Vorteilhafterweise weist die Kamera dann mehrere Funktionen auf, wodurch sich ein Nutzwert der Kamera erhöht .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen
Figur 1 eine stark schematisierte Darstellung eines photo¬ graphischen Abbildungsprozesses im Vergleich zu ei ner unmittelbaren Wahrnehmung einer Szene;
Figur 2 ein Spektraldiagramm mit einer Darstellung günstiger spektraler Leistungsverteilungen;
Figur 3 ein RGB-Filterraumdiagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 4 ein erstes auf Umgebungslicht bezogenes Spektrums¬ diagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 5 ein zweites auf Umgebungslicht bezogenes Spektrums diagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 6 ein drittes auf Umgebungslicht bezogenes Spektrums diagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 7 ein erstes auf ein GesamtSpektrum bezogenes Spektrumsdiagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 8 ein zweites auf ein GesamtSpektrum bezogenes Spekt rumsdiagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 9 ein drittes auf ein GesamtSpektrum bezogenes Spekt rumsdiagramm zum Vergleich günstiger und weniger günstiger Spektren;
Figur 10 ein erstes Charakterisierungsdiagramm zur Charakte risierung günstiger Spektren;
Figur 11 ein zweites Charakterisierungsdiagramm zur Charakterisierung günstiger Spektren;
Figur 12 ein drittes Charakterisierungsdiagramm zur Charakterisierung günstiger Spektren; und
Figur 13 eine stark schematisierte Darstellung einer Kamera mit einer Beleuchtungsvorrichtung.
Figur 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung zur Erläuterung von Farbabweichungen, die sich beim Erstellen photographischer Abbildungen einer Szene ergeben können.
Ein menschlicher Betrachter 130 betrachtet eine Szene 100. Die Szene 100 kann beispielsweise in einem Gebäude oder in der freien Natur angeordnet sein. Die Szene 100 kann einen Gegenstand, eine Landschaft oder beispielsweise auch eine Farbtafel mit einer oder mehreren definierten Testfarben umfassen .
Die Szene 100 wird von einem Umgebungslicht 110 beleuchtet. Falls die Szene 100 in der freien Natur angeordnet ist, so kann das Umgebungslicht 110 beispielsweise Tageslicht sein, etwa strahlender Sonnenschein bei wolkenlosem Himmel, das Licht eines bedeckten Himmels oder abendliches Dämmerlicht. Falls die Szene 100 in einem geschlossenen Raum angeordnet ist, so kann das Umgebungslicht 110 beispielsweise das Licht einer Glühlampe, einer Halogenlampe, einer Leuchtstofflampe oder einer Entladungslampe sein. Das Umgebungslicht 110 weist in allen genannten Beispielen jeweils unterschiedliche spekt¬ rale Zusammensetzungen auf. Näherungsweise kann das Umge¬ bungslicht 110 durch die Angabe einer korrelierten Farbtempe¬ ratur des Umgebungslichts 110 charakterisiert werden.
Die Betrachtung der Szene 100 durch den Betrachter 130 führt beim Betrachter 130 zu einem ersten Eindruck 131. Der erste Eindruck 131 gibt an, wie der Betrachter 130 die in der Szene 100 enthaltenen Farben wahrnimmt. Die Farbwahrnehmung des
Betrachters 130 hängt ab von der spektralen Zusammensetzung des von der Szene 100 zum Betrachter 130 reflektierten
Lichts, also von den physikalischen Wellenlängen der auf eine Netzhaut des Betrachters 130 auftreffenden Photonen. Daneben wird der erste Eindruck 131 des Betrachters 130 aber auch durch eine physiologische Komponente bestimmt. Die Farbrezep¬ toren des Betrachters können Farben in einigen Wellenlängenbereichen besser auflösen als in anderen. Zudem adaptieren sich die Augen des Betrachters 130 an die Farbtemperatur des Umgebungslichts 110, dass die Szene 100 beleuchtet.
Durch Verwendung eines Farberscheinungsmodells , beispielswei¬ se des CIECAM02-Modells, kann der beim Betrachter 130 entste¬ hende erste Eindruck 131 der Szene 100 rechnerisch modelliert werden. Das Farberscheinungsmodell erlaubt es, aus einer
Kenntnis der spektralen Zusammensetzung des Umgebungslichts 110 und der Reflexionseigenschaften einer in der Szene 100 enthaltenen Farbe, etwa einer definierten Testfarbe, den beim Betrachter 130 entstehenden ersten Eindruck 131 rechnerisch zu bestimmen.
Figur 1 zeigt ferner eine schematische Darstellung von Vorgängen beim Erstellen und Betrachten einer photographischen Abbildung der Szene 100. Die Szene 100 wird mit einer Kamera 140 photographiert oder gefilmt. Die Kamera 140 kann bei¬ spielsweise eine digitale Kamera sein. In diesem Fall ist ei¬ nem Kamerasensor (Bildsensor) der Kamera 140 ein Farbfilter 141 vorgeschaltet, der von der Szene 100 auf den Kamerachip der Kamera 140 auftreffendes Licht filtert. Ferner führt die Kamera 140 einen Weißabgleich 142 durch, durch den sie versucht, unterschiedliche Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110 zu kompensieren. Sowohl die Farbfilter 141 als auch der Weißabgleich 142 der Kamera 140 führen zu einer Verfälschung der von der Kamera 140 photographisch erfassten Farben der Szene 100.
Das von der Kamera 140 aufgenommene photografische Abbild der Szene 100 kann durch den Betrachter 130 mittels eines Moni-
tors 150 betrachtet werden. Auch der Monitor 150 könnte eine Farbverfälschung bewirken. Im Folgenden wird jedoch ein idealer Monitor 150 angenommen, der keine weitere Farbverfäl¬ schung bewirkt.
Beim Betrachten der Abbildung der Szene 100 auf dem Monitor 150 adaptieren sich die Augen des Betrachters 130 an ein zu diesem Zeitpunkt herrschendes Umgebungslicht. Die Betrachtung des mit der Kamera 140 aufgenommenen Abbilds der Szene 100 führt beim Betrachter 130 zu einem zweiten Eindruck 132. Der zweite Eindruck 132 gibt an, wie der Betrachter 130 in der Abbildung der Szene 100 enthaltene Farben wahrnimmt. Wegen der beschriebenen Farbverfälschungen entspricht der zweite Eindruck 132 in der Regel nicht dem ersten Eindruck 131. Ge- genüber der direkten Betrachtung der Szene 100 erscheint die auf dem Monitor 150 dargestellte Abbildung der Szene 100 dem Betrachter 130 mit einer falschen Farbreproduktion.
Sind neben der spektralen Zusammensetzung des Umgebungslichts 110 und den Reflexionseigenschaften von in der Szene 100 enthaltenen Farben auch die physikalischen Filtereigenschaften des Farbfilters 141 und die Charakteristika des durch die Ka¬ mera 140 durchgeführten Weißabgleichs 142, beispielsweise aus Messungen, bekannt, so kann der sich beim Betrachter 130 beim Betrachten der Abbildung der Szene 100 ergebende zweite Eindruck 132 durch Verwendung eines Farberscheinungsmodells mo¬ delliert werden. Das Farberscheinungsmodell erlaubt unter Be¬ rücksichtigung der genannten Einflussparameter eine rechnerische Bestimmung der Farbwahrnehmung, die sich beim Betrachter 130 bei Betrachtung einer Abbildung einer in der Szene 100 enthaltenen Farbe ergibt. Somit gestattet das Farbwahrneh- mungsmodell auch eine Quantifizierung eines Unterschieds zwi¬ schen dem ersten Eindruck 131, den der Betrachter 130 bei direkter Betrachtung der Szene erhält, und dem zweiten Eindruck 132, den der Betrachter 130 bei Betrachtung der photographischen Abbildung der Szene 100 erhält.
Die Kamera 140 kann eine Blitzvorrichtung aufweisen, um die Szene 100 während der Erstellung einer Aufnahme der Szene 100, zusätzlich zur Beleuchtung mit dem Umgebungslicht 110, mit einem Blitzlicht 120 zu beleuchten. Abhängig von der spektralen Zusammensetzung des Blitzlichts 120 ändert sich die spektrale Zusammensetzung des von der Szene 100 zur Kame¬ ra 140 reflektierten Lichts. Dadurch ändern sich auch die in der Abbildung der Szene 100 enthaltenen und auf dem Monitor 150 dargestellten Farben, wodurch sich auch der zweite Ein- druck 132 des Betrachters 130 abhängig von der spektralen Zusammensetzung des Blitzlichts 120 ändert. Die spektrale Zu¬ sammensetzung des Blitzlichts 120 kann so gewählt werden, dass der sich ergebende zweite Eindruck 132 eine möglichst geringe Abweichung von dem ersten Eindruck 131 aufweist.
In einer systematischen Untersuchung können Blitzlichter 120 mit unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung miteinander verglichen werden, um eine optimale spektrale Zusammensetzung des Blitzlichts 120 zu ermitteln. Für jedes Spektrum kann für eine Anzahl von beispielsweise 84 definierten Testfarben mit- hilfe der beschriebenen Modelle jeweils der sich beim Betrachter 130 bei direkter Betrachtung ergebende erste Eindruck 131 und der beim Betrachten einer photographischen Aufnahme ergebende zweite Eindruck 132 der Testfarbe berechnet werden. Die Farbdifferenz (colour distance) zwischen dem ersten Eindruck 131 und dem zweiten Eindruck 132 kann für alle Testfarben aufsummiert werden. Die Summe der Farbdifferenzen stellt ein Maß für die sich bei Verwendung eines Blitzlichts 120 mit dem jeweiligen Spektrum einstellende Farbabweichung dar.
Ein weiteres Kriterium zur Beurteilung der Eignung einer untersuchten spektralen Zusammensetzung des Blitzlichts 120 besteht in dem durch die Kamera 140 durchgeführten Weißabgleich 142. Weist der durch die Kamera 140 durchgeführte Weißab- gleich 142 Matrixelemente auf, die relativ zu den übrigen
Matrixelementen groß sind, so führt dies zu einer großen Verstärkung von Rauschsignalen des Kamerasensors der Kamera 140, wodurch die Qualität der mit der Kamera 140 angefertigten
Aufnahme sinkt. Das Spektrum des Blitzlichts 120 sollte so gewählt werden, dass bei dem durch die Kamera 140 durchge¬ führten Weißabgleich 142 keine allzu großen Matrixelemente auftauchen .
Aus den genannten Kriterien zur Beurteilung der Eignung einer spektralen Zusammensetzung des Blitzlichts 120 lässt sich eine Bewertungsfunktion (Meritwert) bilden. Die Bewertungsfunktion kann als die Summe aus dem maximalen Matrixelement des Weißabgleichs 142 und dem 0,01-fachen der über alle Testfarben aufsummierten Farbdifferenz zwischen dem ersten Eindruck 131 und dem zweiten Eindruck 132 definiert werden. Bei einem günstigen Spektrum des Blitzlichts 120 weist diese Bewer¬ tungsfunktion einen niedrigen Wert auf. Durch Vergleich un- terschiedlicher Spektren des Blitzlichts 120 bei unterschied¬ lichen korrelierten Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110 lassen sich für jede korrelierte Farbtemperatur des Umgebungslichts 110 günstige Spektren des Blitzlichts 120 identi¬ fizieren .
Figur 2 zeigt ein exemplarisches Spektraldiagramm 400, in dem Spektren des Blitzlichts 120 dargestellt sind, die sich für Umgebungslicht 110 mit einer korrelierten Farbtemperatur von 3200K als günstig erwiesen haben. Auf einer horizontalen Ach- se des Spektraldiagramms 400 ist eine Wellenlänge 401 in nm aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des Spektraldiagramms 400 ist eine spektrale Leistung 402 in 10~6 W/nm aufgetragen. Dargestellt sind eine Anzahl von Spektren 210. Diese Spektren 210 haben sich im Vergleich zu anderen Spektren als günstige Spektren 211 erwiesen, weisen also kleine Werte der oben definierten Bewertungsfunktion auf.
Für andere korrelierte Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110 lassen sich entsprechend günstige Spektren 211 auffinden. Es zeigt sich, dass günstige Spektren 211 jeweils charakte¬ ristische gemeinsame Eigenschaften aufweisen. Die charakte¬ ristischen Eigenschaften günstiger Spektren 211 können auf
unterschiedliche Weise ausgedrückt werden, wie nachfolgend dargestellt wird.
Die günstigen Spektren 211 können im RGB-Filterraum des Farb- filters 141 der Kamera 140 charakterisiert werden. Dazu wer¬ den die R-, G- und B-Signale ermittelt, die sich ergeben, wenn Licht der untersuchten spektralen Zusammensetzung unmittelbar auf die Kamera 140 gerichtet wird. Figur 3 zeigt ein exemplarisches RGB-Filterraumdiagramm 200, wie es sich bei Umgebungslicht 110 mit einer korrelierten Farbtemperatur von 3200K ergibt. Auf einer horizontalen Achse des RGB- Filterraumdiagramms 200 ist ein Rotanteil 201 des sich erge¬ benden RGB-Signals in Einheiten von R/ (R+G+B) aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des RGB-Filterraumdiagramms 200 ist ein Blauanteil 202 des sich ergebenden RGB-Signals in
Einheiten von B/ (R+G+B) aufgetragen. Jedes untersuchte Spektrum 210 des Blitzlichts 120 bildet einen Punkt im RGB- Filterraumdiagramm 200. Günstige Spektren 211, die einen niedrigen Wert der Bewertungsfunktion aufweisen, gruppieren sich im beispielhaften RGB-Filterraumdiagramm 200 bei niedrigeren Werten der vertikalen Achse als ungünstige Spektren 213 mit hohem Wert der Bewertungsfunktion.
Entsprechende Diagramme können auch für günstige Spektren 211 bei anderen korrelierten Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110 erstellt werden. Zusammengefasst zeigt sich, dass die Rotanteile 201 und die Blauanteile 202 von günstigen Spektren 211 bei korrelierten Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110 von 2800K, 3200K, 4500K, 5500K, 6500K und 8500K in den fol- genden Bereichen liegen:
2800K 3200K 4500K 5500K 6500K 8500K
R/ (R+G+B) 0,38 - 0,35 - 0,28 - 0,25 - 0,23 - 0,21 - 0, 44 0, 41 0,34 0,31 0,29 0,27
B/ (R+G+B) 0,16 - 0, 18 - 0,24 - 0,28 - 0,3 - 0,34 - 0,22 0,25 0,3 0,34 0,36 0,4
Günstige Spektren 211 des Blitzlichts 120 können auch hin¬ sichtlich ihrer spektralen Anteile in verschiedenen Wellenlängenbereichen relativ zu den spektralen Anteilen des Umgebungslichts 110 in den verschiedenen Wellenlängenbereichen charakterisiert werden. Hierzu können die folgenden Größen definiert werden:
780 nm 380 nm
460 nm 420 nm
550 nm
F2 = jsutoWA;
5l0nm 620 nm
780 nm
U ges = j" SUmgebung (λ)άλ }
380 nm
460 nm
Ul = j S Umgebung (Ä dÄ >
420 nm
620 nm
U3 = j S Umgebung (Ä dÄ ·
580 nm
Hierbei sind sBntz (λ) die von der Wellenlänge λ abhängige spektrale Leistung des Blitzlichts 120 und sUmgebung(- die wellenlängenabhängige spektrale Leistung des Umgebungslichts 110.
Figur 4 zeigt ein exemplarisches erstes auf das Umgebungs¬ licht 110 bezogenes Spektrumsdiagramm 300. Das erste Spekt¬ rumsdiagramm 300 gilt für Umgebungslicht 110 mit einer korre¬ lierten Farbtemperatur von 3200K. Auf einer horizontalen Ach- se des ersten Spektrumsdiagramms 300 ist eine Bewertung 301, also der Wert der oben definierten Bewertungsfunktion, aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des ersten Spektrumsdiagramms 300 ist eine erste relative spektrale Leistung 302 aufgetragen, die als Wert ( F iUge s ) / (Fge sUi ) definiert ist. Je- des untersuchte Spektrum 210 ist durch einen Punkt im ersten Spektrumsdiagramm 300 repräsentiert. Günstige Spektren 211 mit niedrigerem Wert der Bewertungsfunktion liegen links im ersten Spektrumsdiagramm 300. Ungünstige Spektren 213 mit hohem Wert der Bewertungsfunktion liegen im ersten Spektrums- diagramm 300 rechts. Dazwischen liegen mittelmäßige Spektren 212 mit mittleren Werten der Bewertungsfunktion. Die erste relative spektrale Leistung 302 liegt bei günstigen Spektren 211 in einem charakteristischen Intervall. Figur 5 zeigt ein exemplarisches zweites auf das Umgebungs¬ licht 110 bezogenes Spektrumsdiagramm 310. Das zweite Spekt¬ rumsdiagramm 310 gilt wiederum für Umgebungslicht 110 mit ei¬ ner korrelierten Farbtemperatur von 3200K. Auf einer horizontalen Achse des zweiten auf das Umgebungslicht 110 bezogenen Spektrumsdiagramms 310 ist die Bewertung 301, also der Wert der Bewertungsfunktion, aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des zweiten Spektrumsdiagramms 310 ist eine zweite re¬ lative spektrale Leistung 303 aufgetragen, die durch den Ausdruck (F2Uge s ) / (FgesU2 ) definiert ist. Jedes untersuchte Spekt- rum 210 wird im zweiten Spektrumsdiagramm 310 durch einen Punkt repräsentiert. Günstige Spektren 211 finden sich im linken Bereich des zweiten Spektrums des zweiten Spektrumsdiagramms 310. Ungünstige Spektren 213 werden durch Punkte im rechten Teil des zweiten Spektrumsdiagramms 310 dargestellt. Dazwischen liegen mittelmäßige Spektren 212. Die zweite rela¬ tive spektrale Leistung 303 liegt bei günstigen Spektren 211 in einem charakteristischen Intervall.
Figur 6 zeigt ein exemplarisches drittes auf das Umgebungs¬ licht 110 bezogenes Spektrumsdiagramm 320. Das dritte Spekt¬ rumsdiagramm 320 bezieht sich auf Umgebungslicht mit einer korrelierten Farbtemperatur von 3200K. Auf einer horizontalen Achse des dritten Spektrumsdiagramms 320 ist die Bewertung 301 aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des dritten
Spektrumsdiagramms 320 ist eine dritte relative spektrale Leistung 304 aufgetragen, die durch den Ausdruck
(F3Uges ) / (FgesU3 ) definiert ist. Günstige Spektren 211 werden durch Punkte im linken Bereich des dritten Spektrumsdiagramms 320 repräsentiert. Mittelmäßige Spektren 212 sind als Punkte im mittleren Bereich des dritten Spektrumsdiagramms 320 dargestellt. Ungünstige Spektren 213 mit hoher Bewertungsfunkti¬ on werden durch Punkte im rechten Bereich des dritten Spekt- rumsdiagramms 320 dargestellt. Die dritte relative spektrale Leistung 304 liegt bei günstigen Spektren 211 in einem charakteristischen Intervall.
Zu den Spektrumsdiagrammen 300, 310, 320 der Figuren 4 bis 6 analoge Spektrumsdiagramme lassen sich für Umgebungslicht 110 mit anderen korrelierten Farbtemperaturen als 3200K anfertigen. Aus diesen Spektrumsdiagrammen lassen sich allgemeine Eigenschaften günstiger Spektren 211 ablesen. Die Eigenschaften günstiger Spektren 211 mit niedriger Bewertungsfunktion können wie folgt zusammengefasst werden:
Der angegebenen Tabelle ist beispielsweise zu entnehmen, dass bei einem günstigen Spektrum 211 des Blitzlichts 120 bei Umgebungslicht 110 mit einer korrelierten Farbtemperatur von
4500K die zweite relative spektrale Leistung 303 (F2Uge s ) / (FgesU2 ) zwischen 1,4 und 2 liegen sollte.
Eine Charakterisierung günstiger Spektren 211 des Blitzlichts 120 ist auch hinsichtlich ihrer spektralen Anteile in begrenzten Wellenlängenintervallen in Bezug auf das jeweilige Gesamtspektrum möglich.
Figur 7 zeigt exemplarisch ein erstes auf das jeweilige Ge- samtspektrum bezogenes Spektrumsdiagramm 330. Das erste auf das Gesamtspektrum bezogene Spektrumsdiagramm 330 gilt für Umgebungslicht 110 mit einer korrelierten Farbtemperatur von 3200K. Auf einer horizontalen Achse des ersten auf das Gesamtspektrum bezogenen Spektrumsdiagramms 330 ist wieder die Bewertung 301 des jeweiligen Spektrums 210 aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des ersten auf das jeweilige Gesamt¬ spektrum bezogenen Spektrumsdiagramms 330 ist eine erste an¬ teilige spektrale Leistung 305 aufgetragen. Diese ist durch den Ausdruck F i/Fges definiert. Jedes untersuchte Spektrum 210 ist durch einen Punkt im ersten auf das Gesamtspektrum bezogenen Spektrumsdiagramm 330 repräsentiert. Günstige Spektren 211 finden sich im linken Bereich des Diagramms 330. Mittelmäßige Spektren 212 sind im mittleren Bereich des Diagramms 330 dargestellt. Ungünstige Spektren 213 sind durch Punkte im rechten Teil des ersten auf das Gesamtspektrum bezogenen Spektrumsdiagramms 330 dargestellt. Die erste anteilige spektrale Leistung 305 liegt bei günstigen Spektren 211 in einem charakteristischen Intervall. Figur 8 zeigt ein exemplarisches zweites auf das jeweilige Gesamtspektrum bezogenes Spektrumsdiagramm 340. Auch das zweite auf das jeweilige Gesamtspektrum bezogene Spektrums¬ diagramm 340 gilt für Umgebungslicht 110 mit einer korrelier¬ ten Farbtemperatur von 3200K. Auf einer horizontalen Achse ist wieder die Bewertung 301 aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse ist eine zweite anteilige spektrale Leistung 306 aufgetragen, die durch den Ausdruck F2/Fges definiert ist.
Günstige Spektren 211 mit niedriger Bewertung 301, also nied-
rigem Wert der Bewertungsfunktion, sind im linken Bereich des zweiten auf das Gesamtspektrum bezogenen Spektrumsdiagramms 340 dargestellt. Mittelmäßige Spektren 212 finden sich im mittleren Bereich des zweiten auf das Gesamtspektrum bezoge- nen Spektrumsdiagramms 340. Ungünstige Spektren 213 sind im rechten Bereich des zweiten auf das Gesamtspektrum bezogenen Spektrumsdiagramms 340 dargestellt. Die zweite anteilige spektrale Leistung 306 liegt bei günstigen Spektren 211 in einem charakteristischen Intervall.
Figur 9 zeigt ein exemplarisches drittes auf das jeweilige Gesamtspektrum bezogenes Spektrumsdiagramm 350. Auch das dritte auf das Gesamtspektrum bezogene Spektrumsdiagramm 350 gilt für Umgebungslicht 110 mit einer korrelierten Farbtempe- ratur von 3200K. Auf einer horizontalen Achse ist wiederum die Bewertung 301 der untersuchten Spektren 210 aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse ist eine dritte anteilige spektra¬ le Leistung 307 dargestellt, die durch den Ausdruck F3/Fges definiert ist. Günstige Spektren 211 mit niedrigem Wert der Bewertungsfunktion finden sich im linken Bereich des Diagramms 350. Ungünstige Spektren 213 sind im rechten Teil des Diagramms 350 dargestellt. Dazwischen liegen mittelmäßige Spektren 212. Die dritte anteilige spektrale Leistung 307 liegt bei günstigen Spektren 211 in einem charakteristischen Intervall.
Aus den auf das jeweilige Gesamtspektrum bezogene Spektrums¬ diagrammen 330, 340, 350 der Figuren 7 bis 9 und aus jeweils analogen Diagrammen für Umgebungslicht 110 mit anderen korre- Herten Farbtemperaturen lassen sich gemeinsame Eigenschaften günstiger Spektren 211 mit niedrigem Wert der Bewertungsfunktion ablesen. Die so aufgefundenen gemeinsamen Eigenschaften günstiger Spektren 211 lassen sich für unterschiedliche korrelierte Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110 wie in der folgenden Tabelle zusammenfassen:
2800K 3200K 4500K 5500K 6500K 8500K
F l /Fge s 0,04 - 0, 05 - 0, 08 - o,i - 0,12 - 0,14 - 0, 09 0, 12 0, 18 0, 23 0,26 0,29
F2/Fge s 0,12 - 0, 13 - 0, 15 - 0,15 - 0,16 - 0,16 - 0, 18 0, 19 0,22 0, 23 0, 23 0, 23
F3/FgeS 0,14 - 0, 14 - 0, 13 - 0, 13 - 0,12 - 0,11 - 0,28 0,25 0,21 0,18 0,17 0, 15
Der Tabelle ist beispielsweise zu entnehmen, dass bei Umge¬ bungslicht 110 mit einer korrelierten Farbtemperatur von 6500K Blitzlicht 120 mit einem günstigen Spektrum 211 eine durch den Ausdruck F2/Fges definierte zweite anteilige spekt¬ rale Leistung 306 zwischen 0,16 und 0,23 aufweist.
Figur 10 zeigt ein schematisches erstes Charakterisierungs¬ diagramm 500 zur weiteren Charakterisierung der günstigen Spektren 211. Auf einer horizontalen Achse des ersten Charakterisierungsdiagramms 500 ist eine korrelierte Farbtemperatur 501 des Umgebungslichts 110 in K aufgetragen. Auf einer ver¬ tikalen Achse des ersten Charakterisierungsdiagramms 500 ist die erste anteilige spektrale Leistung 305 eines Spektrums 210 des Blitzlichts 120 aufgetragen.
Eine erste Untergrenze 510 stellt die in der vorstehenden Ta¬ belle angegebenen Werte der Untergrenze der ersten anteiligen spektralen Leistung 305 dar, die günstige Spektren 211 bei unterschiedlichen Werten der korrelierten Farbtemperatur 501 des Umgebungslichts 110 aufweisen. Eine erste Obergrenze 511 stellt die entsprechenden maximalen Werte der ersten anteiligen spektralen Leistung 305 bei günstigen Spektren 211 dar. Erste untere Intervallgrenzen 520, 530, 540 nähern den von der korrelierten Farbtemperatur 501 abhängigen Verlauf der ersten Untergrenze 510 linear an. Erste obere Intervallgrenzen 521, 531, 541 nähern den von der korrelierten Farbtemperatur 501 abhängigen Verlauf der ersten Obergrenze 511 linear an. Die Bereiche zwischen den ersten unteren Intervallgrenzen 520, 530, 540 und den ersten oberen Intervallgrenzen 521, 531, 541 nähern den für günstige Spektren 211 möglichen Wer-
tebereich der ersten anteiligen spektralen Leistung 305 zwischen der ersten Untergrenze 510 und der ersten Obergrenze 511 unterschiedlich eng an. Die erste weite untere Intervallgrenze 520 ist durch die Funktion 1,96 χ 10~5 / K χ T - 4,13 χ 10~2 definiert. Dabei steht T für die korrelierte Farbtemperatur 501, während K für die Einheit Kelvin steht. Die erste weite obere Intervall¬ grenze 521 ist durch die Funktion 3,91 χ 10~5 / K χ T +
5,63 10~2 definiert. Die erste mittlere untere Intervall¬ grenze 530 ist durch die Funktion 1,96 χ 10~5 / K χ T - 2,13 x 10~2 definiert. Die erste mittlere obere Intervall¬ grenze 531 ist durch die Funktion 3,91 χ 10~5 / K χ T +
1,63 x 10~2 definiert. Die erste enge untere Intervallgrenze 540 ist durch die Funktion 1,96 χ 10~5 / K χ T - 1,30 χ 10~3 definiert. Die erste enge obere Intervallgrenze 541 ist durch die Funktion 3,91 χ 10~5 / K χ T - 2,37 χ 10~2 definiert.
Ein günstiges Spektrum des Blitzlichts 120 ist bei allen kor- relierten Farbtemperaturen 501 des Umgebungslichts 110 da¬ durch definiert, dass seine erste anteilige spektrale Leis¬ tung 305 zwischen der ersten weiten unteren Intervallgrenze 520 und der ersten weiten oberen Intervallgrenze 521 liegt. Bevorzugt liegt die erste anteilige spektrale Leistung 305 eines günstigen Spektrums 211 zwischen der ersten mittleren unteren Intervallgrenze 530 und der ersten mittleren oberen Intervallgrenze 531. Besonders bevorzugt liegt die erste an¬ teilige spektrale Leistung 305 eines günstigen Spektrums 211 zwischen der ersten engen unteren Intervallgrenze 540 und der ersten engen oberen Intervallgrenze 541.
Figur 11 zeigt ein zweites Charakterisierungsdiagramm 600 zur weiteren Charakterisierung günstiger Spektren 211. Auf einer horizontalen Achse des zweiten Charakterisierungsdiagramms 600 ist wiederum die korrelierte Farbtemperatur 501 des Umge¬ bungslichts 110 dargestellt. Auf einer horizontalen Achse des zweiten Charakterisierungsdiagramms 600 ist die zweite antei¬ lige spektrale Leistung 306 aufgetragen. Eine zweite Unter-
grenze 610 und eine zweite Obergrenze 611 geben die Grenzen an, zwischen denen die Werte der zweiten anteiligen spektralen Leistung 306 bei günstigen Spektren 211 bei unterschiedlichen korrelierten Farbtemperaturen 501 gemäß der vorstehen- den Tabelle liegen.
Die zweite Untergrenze 610 wird durch zweite untere Inter¬ vallgrenzen 620, 630, 640 linear angenähert. Die zweite Ober¬ grenze 611 wird durch zweite obere Intervallgrenzen 621, 631, 641 linear angenähert. Eine zweite weite untere Intervall¬ grenze 620 ist definiert durch die Funktion 7,55 χ 10~6 / K T + 7,66 10~2. Eine zweite weite obere Intervallgrenze 621 ist definiert durch die Funktion 9,87 χ 10~6 / K χ T + 2,08 x 10_1. Eine zweite mittlere untere Intervallgrenze 630 ist definiert durch die Funktion 7,55 χ 10~6 / K χ T +
9,66 10~2. Eine zweite mittlere obere Intervallgrenze 631 ist definiert durch die Funktion 9,87 χ 10~6 / K χ T +
1,78 x 10_1. Eine zweite enge untere Intervallgrenze 640 ist definiert durch die Funktion 7,55 χ 10~6 / K χ T +
1,17 x 10_1. Eine zweite enge obere Intervallgrenze 641 ist definiert durch die Funktion 9,87 χ 10~6 / K χ T +
1,48 x 1CT1.
Ein günstiges Spektrum 211 des Blitzlichts 120 zeichnet sich bei allen korrelierten Farbtemperaturen 501 des Umgebungslichts 110 dadurch aus, dass seine zweite anteilige spektrale Leistung 306 zwischen der zweiten weiten unteren Intervallgrenze 620 und der zweiten weiten oberen Intervallgrenze 621 liegt. Bevorzugt liegt die zweite anteilige spektrale Leis- tung 306 zwischen der zweiten mittleren unteren Intervallgrenze 630 und der zweiten mittleren oberen Intervallgrenze 631. Besonders bevorzugt liegt die zweite anteilige spektrale Leistung 306 eines günstigen Spektrums 211 des Blitzlichts 120 zwischen der zweiten engen unteren Intervallgrenze 640 und der zweiten engen oberen Intervallgrenze 641.
Figur 12 zeigt ein schematisches drittes Charakterisierungs¬ diagramm 700 zur weiteren Charakterisierung günstiger Spekt-
ren 211 des Blitzlichts 120 bei unterschiedlichen korrelierten Farbtemperaturen des Umgebungslichts 110. Auf einer horizontalen Achse des dritten Charakterisierungsdiagramms 700 ist die korrelierte Farbtemperatur 501 des Umgebungslichts 110 aufgetragen. Auf einer vertikalen Achse des dritten Charakterisierungsdiagramms 700 ist die dritte anteilige spekt¬ rale Leistung 307 dargestellt. Eine dritte Untergrenze 710 und eine dritte Obergrenze 711 geben die Grenzen der Werte der dritten anteiligen spektralen leistung 307 an, die gemäß der vorstehenden Tabelle bei unterschiedlichen korrelierten Farbtemperaturen 501 des Umgebungslichts 110 bei günstigen Spektren 211 des Blitzlichts 120 auftreten können.
Eine durch die Funktion -5,77 χ 10~6 / K χ T + 1,40 χ 10_1 de- finierte dritte weite untere Intervallgrenze 720 nähert die dritte Untergrenze 710 linear an. Eine durch die Funktion -2,06 10~5 / K x T + 3,45 x 10_1 definierte dritte weite obere Intervallgrenze 721 nähert die dritte Obergrenze 711 linear an. Eine dritte mittlere untere Intervallgrenze 730, die durch die Funktion -5,77 χ 10~6 / K χ T + 1,52 χ 10_1 definiert ist, nähert die dritte Untergrenze 710 linear an. Eine durch die Funktion -2,06 χ 10~5 / K χ T + 3,19 χ 10_1 definierte dritte mittlere obere Intervallgrenze 731 nähert die dritte Obergrenze 711 linear an. Eine durch die Funktion -5, 77 x 10~6 / K x T + 1,64 x 10_1 definierte dritte enge un¬ tere Intervallgrenze 740 nähert die dritte Untergrenze 710 linear an. Eine dritte enge obere Intervallgrenze 741, die durch die Funktion -2,06 χ 10~5 / K χ T + 2,93 χ 10_1 defi¬ niert ist, nähert die dritte Obergrenze 711 linear an.
Bei allen korrelierten Farbtemperaturen 501 des Umgebungslichts 110 zeichnet sich ein günstiges Spektrum 211 des Blitzlichts 120 dadurch aus, dass seine dritte anteilige spektrale Leistung 307 zwischen der dritten weiten unteren Intervallgrenze 720 und der dritten weiten oberen Intervall¬ grenze 721 liegt. Bevorzugt liegt die dritte anteilige spekt¬ rale Leistung 307 eines günstigen Spektrums 211 zwischen der dritten mittleren unteren Intervallgrenze 730 und der dritten
mittleren oberen Intervallgrenze 731. Besonders bevorzugt liegt die dritte anteilige spektrale Leistung 307 eines güns¬ tigen Spektrums 211 des Blitzlichts 120 zwischen der dritten engen unteren Intervallgrenze 740 und der dritten engen obe- ren Intervallgrenze 741.
Figur 13 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer Kamera 800. Die Kamera 800 ist bevorzugt eine digitale Kamera mit einem digitalen Bildsensor 850. Die Kamera 800 kann bei- spielsweise in ein Mobiltelefon integriert bzw. als Mobilte¬ lefon ausgebildet sein.
Die Kamera 800 weist eine Beleuchtungsvorrichtung 810 auf. Die Beleuchtungsvorrichtung 810 kann auch als Blit zvorrich- tung bezeichnet werden. Die Beleuchtungsvorrichtung 810 dient dazu, eine Umgebung der Kamera 800 zu einem Zeitpunkt zu be¬ leuchten, zu dem mit der Kamera 800 eine Aufnahme dieser Um¬ gebung angefertigt wird. Die Beleuchtungsvorrichtung 810 beleuchtet die Umgebung dabei mit Licht, das ein günstiges Spektrum 211 gemäß der oben beschriebenen Definition aufweist. Dadurch lösen mit der Kamera 800 angefertigte Aufnah¬ men beim Betrachten bei einem Betrachter einen Farbeindruck aus, der nur geringe Abweichungen zu einem Farbeindruck aufweist, den der Betrachter bei unmittelbarer Betrachtung der photographierten Umgebung erhält.
Die Beleuchtungsvorrichtung 810 weist einen Umgebungslichter- fassungssensor 820 auf, der dazu dient, ein in der Umgebung der Kamera 800 vorhandenes Umgebungslicht zu erfassen. Der Umgebungslichterfassungssensor 820 ist dazu ausgebildet, eine korrelierte Farbtemperatur des erfassten Umgebungslichts zu bestimmen. Anhand der so ermittelten korrelierten Farbtemperatur kann die Beleuchtungsvorrichtung 810 ein für diese korrelierte Farbtemperatur des Umgebungslichts günstiges Spekt- rum 211 des Blitzlichts bestimmen.
Der Umgebungslichterfassungssensor 820 kann auch den digitalen Bildsensor 850 der Kamera 800 gebildet werden. Ein sepa-
rater Umgebungslichterfassungssensor 820 ist dann nicht erforderlich .
Die Beleuchtungsvorrichtung 810 weist ferner eine erste
Leuchtdiode 830 und eine zweite Leuchtdiode 840 auf. Die ers¬ te Leuchtdiode 830 und die zweite Leuchtdiode 840 sind je¬ weils dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung (sicht¬ bares Licht) mit einer festgelegten spektralen Zusammensetzung auszusenden. Die spektrale Zusammensetzung der von der zweiten Leuchtdiode 840 ausgestrahlten elektromagnetischen
Strahlung unterscheidet sich von der spektralen Zusammensetzung der durch die erste Leuchtdiode 830 ausgesandten elekt¬ romagnetischen Strahlung. Die Beleuchtungsvorrichtung 810 ist dazu ausgebildet, die erste Leuchtdiode 830 und die zweite Leuchtdiode 840 derart anzusteuern, dass sich die durch die erste Leuchtdiode 830 und die zweite Leuchtdiode 840 ausge¬ sandten elektromagnetischen Strahlungen derart überlagern, dass eine sich ergebende Gesamtstrahlung das zuvor von der Beleuchtungsvorrichtung 810 bestimmte günstige Spektrum 211 aufweist .
Die Beleuchtungsvorrichtung 810 kann auch mehr als zwei Leuchtdioden 830, 840 aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, die Beleuchtungsvorrichtung 810 mit lediglich einer Leuchtdi- ode 830 auszubilden.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
100 Szene
110 Umgebungslicht
120 Blitzlicht
130 Betrachter
131 erster Eindruck
132 zweiter Eindruck
140 Kamera
141 Farbfilter
142 Weißabgleich
150 Monitor
200 RGB-Filterraumdiagramm
201 Rotanteil
202 Blauanteil
210 Spektrum
211 günstige Spektren
212 mittelmäßige Spektren
213 ungünstige Spektren
300 erstes auf Umgebungslicht bezogenes Spektrumsdiagramm
301 Bewertung
302 erste relative spektrale Leistung
303 zweite relative spektrale Leistung
304 dritte relative spektrale Leistung
305 erste anteilige spektrale Leistung
306 zweite anteilige spektrale Leistung
307 dritte anteilige spektrale Leistung
310 zweites auf Umgebungslicht bezogenes Spektrumsdia¬ gramm
320 drittes auf Umgebungslicht bezogenes Spektrumsdia¬ gramm
330 erstes auf GesamtSpektrum bezogenes Spektrumsdiagramm
340 zweites auf GesamtSpektrum bezogenes Spektrumsdia¬ gramm
350 drittes auf GesamtSpektrum bezogenes Spektrumsdia¬ gramm
„ c
25
400 Spektraldiagramm
401 Wellenlänge
402 spektrale Leistung
500 erstes Charakterisierungsdiagramm
501 korrelierte Farbtemperatur
510 erste Untergrenze
511 erste Obergrenze
520 erste weite untere Intervallgrenze
521 erste weite obere Intervallgrenze
530 erste mittlere untere Intervallgrenze
531 erste mittlere obere Intervallgrenze 540 erste enge untere Intervallgrenze 541 erste enge obere Intervallgrenze
600 zweites Charakterisierungsdiagramm
610 zweite Untergrenze
611 zweite Obergrenze
620 zweite weite untere Intervallgrenze
621 zweite weite obere Intervallgrenze
630 zweite mittlere untere Intervallgrenze
631 zweite mittlere obere Intervallgrenze 640 zweite enge untere Intervallgrenze 641 zweite enge obere Intervallgrenze
700 drittes Charakterisierungsdiagramm
710 dritte Untergrenze
711 dritte Obergrenze
720 dritte weite untere Intervallgrenze
721 dritte weite obere Intervallgrenze
730 dritte mittlere untere Intervallgrenze
731 dritte mittlere obere Intervallgrenze 740 dritte enge untere Intervallgrenze 741 dritte enge obere Intervallgrenze
800 Kamera
810 Be1euchtungsVorrichtung
„ ,
2 b
UmgebungsIichterfassungssensor erste Leuchtdiode
zweite Leuchtdiode
digitaler Bildsensor
Claims
Verfahren zum Beleuchten einer Umgebung mit elektromagnetischer Strahlung, wobei eine korrelierte Farbtemperatur (501) eines Umge¬ bungslichts ermittelt wird, wobei eine spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt wird, dass ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 380 nm und 780 nm einen Nennwert aufweist , ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 420 nm und 460 nm einen ersten Wert aufweist , ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 510 nm und 550 nm einen zweiten Wert aufweist, ein Integral der spektralen Leistung über ein Wellenlängenintervall zwischen 580 nm und 620 nm einen dritten Wert aufweist, das Verhältnis (305) des ersten Werts zum Nennwert zwi¬ schen der Summe von -4,13 χ 10~2 und dem Produkt aus
+1,96 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +5,63 χ 10~2 und dem Produkt aus
+3,91 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt , das Verhältnis (306) des zweiten Werts zum Nennwert zwi¬ schen der Summe von +7,66 χ 10~2 und dem Produkt aus
+7,55 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +2,08 χ 10_1 und dem Produkt aus
+9,87 χ 10 6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt , und das Verhältnis (307) des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,40 χ 10_1 und dem Produkt aus -5,77 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +3,45 χ 10_1 und dem Produkt aus
-2,06 x 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt .
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
wobei die spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt wird, dass das Verhältnis (305) des ersten Werts zum Nennwert zwi¬ schen der Summe von -2,13 χ 10~2 und dem Produkt aus
+1,96 x 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +1,63 χ 10~2 und dem Produkt aus
+3,91 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt , das Verhältnis (306) des zweiten Werts zum Nennwert zwi¬ schen der Summe von +9,66 χ 10~2 und dem Produkt aus
+7,55 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +1,78 χ 10_1 und dem Produkt aus
+9,87 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt , und das Verhältnis (307) des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,52 χ 10_1 und dem Produkt aus -5,77 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +3,19 χ 10_1 und dem Produkt aus
-2,06 x 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt .
3. Verfahren gemäß Anspruch 2,
wobei die spektrale Leistung der elektromagnetischen Strahlung so gewählt wird, dass
das Verhältnis (305) des ersten Werts zum Nennwert zwi¬ schen der Summe von -1,30 χ 10~3 und dem Produkt aus
+1,96 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von -2,37 χ 10~2 und dem Produkt aus
+3,91 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt , das Verhältnis (306) des zweiten Werts zum Nennwert zwi¬ schen der Summe von +1,17 χ 10_1 und dem Produkt aus
+7,55 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +1,48 χ 10_1 und dem Produkt aus
+9,87 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt , und das Verhältnis (307) des dritten Werts zum Nennwert zwischen der Summe von +1,64 χ 10_1 und dem Produkt aus -5,77 x 10~6 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) und der Summe von +2,93 χ 10_1 und dem Produkt aus
-2,06 x 10~5 / K und der korrelierten Farbtemperatur (501) liegt .
Beleuchtungsvorrichtung (810),
die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Beleuchtungsvorrichtung (810) gemäß Anspruch 4,
wobei die Beleuchtungsvorrichtung (810) eine Leuchtdiode
(830) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung (810) gemäß Anspruch 5,
wobei die Beleuchtungsvorrichtung (810) mindestens zwei
Leuchtdioden (830, 840) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung (810) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 ,
wobei die Beleuchtungsvorrichtung (810) einen Sensor (820) zur Erfassung eines Umgebungslichts aufweist.
8. Kamera (800) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (810) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7.
9. Kamera (800) gemäß Anspruch 8,
wobei die Beleuchtungsvorrichtung (810) als Blitzvorrichtung ausgebildet ist.
10. Kamera (800) gemäß einem der Ansprüche 8 und 9,
wobei die Kamera (800) einen digitalen Bildsensor (850) aufweist .
11. Kamera (800) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei die Kamera (800) als Mobiltelefon ausgebildet ist.
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