WO2017153544A1 - Verfahren und optoelektronische leuchtvorrichtung zum beleuchten eines gesichts einer person sowie kamera und mobiles endgerät - Google Patents

Verfahren und optoelektronische leuchtvorrichtung zum beleuchten eines gesichts einer person sowie kamera und mobiles endgerät Download PDF

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WO2017153544A1
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illuminating
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Peter Brick
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • G09G3/3406—Control of illumination source

Definitions

  • the invention relates to a method for illuminating a face of a person.
  • the invention further relates to an optoelectronic lighting device for illuminating a face of a person.
  • the invention further relates to a camera for
  • the invention further relates to a mobile terminal.
  • a pixelated emitter is known for example from the published patent application DE 10 2014 101 896 AI.
  • the object underlying the invention is to provide it to se ⁇ hen, a concept to efficiently illuminate a person's face, which can reduce glare of eyes of a person to be photographed.
  • a method of illuminating a person's face comprising the steps of: Picking up a face-forming first image of the person,
  • Illuminating the face of the person wherein a first area of the face corresponding to the determined eye area is illuminated such that glare of the eyes of the person can be reduced.
  • an opto-electronic lighting device for illuminating a person's face, comprising:
  • a receiving device for receiving a face-forming first image of the person
  • a processing device for determining an eye area in the imaged face
  • the illumination device is designed ⁇ a corresponding to the eye region detected first area of the face such that a dazzling of eyes of the person can be reduced -.
  • a camera for receiving a person's face comprising:
  • an image sensor for taking an image of a face of a person
  • the opto-electronic lighting device for illuminating a face of a person.
  • a mobile terminal in particular ⁇ a special mobile phone, provided comprising the opto ⁇ electronic lighting device for illuminating a face of a person or the camera for receiving a face ei ⁇ ner person.
  • the invention is based on the finding that the above on ⁇ handover can be achieved in that the eye region of the person is illuminated such that a dazzling of eyes of the person can be reduced.
  • the area to be illuminated eye area is determined by first face the person is taken, so that a first image of the person depicting the face is taken.
  • the eye area is determined.
  • This existing in the captured image eye area corresponds to an eye area, the first area, in the face of the person in the real world.
  • wel ⁇ cher place in the face of the person must be illuminated in such a way to reduce glare of the eyes of the person or even avoid.
  • the eye area corresponds to the two pupils.
  • a pupil diameter is for example 8 mm depending on the light conditions.
  • the eye region thus comprises, in particular, two partial regions of the face, each of which comprises one of the two pupils.
  • the subarea is for example one
  • Circle comprising the pupil, for example having a maximum diameter of 8 mm.
  • the subregion has, for example, the shape of an ellipse.
  • the eye area is, for example, a circle whose center lies between the two pupils and whose diameter is an eye relief, for example 20 cm.
  • the Au Gen Schl is, for example, an ellipse, which includes the two Pu ⁇ pills.
  • the eye area is thus an area of the face that encompasses both eyes.
  • the taking of the person's face-mapping first image comprises creating a three-dimensional profile of an environment encompassing the person, wherein the eye area is determined in the three-dimensional profile. That is, an environment is three-dimensionally scanned or scanned to create the three-dimensional profile. The three-dimensional profile then corresponds here to a picture of the person. The three-dimensional profile is then analyzed to detect or detect the eye area.
  • the receiving device is designed to create a three-dimensional profile of an environment encompassing the person, wherein the processing device is designed to determine the eye area in the three-dimensional profile.
  • environment is especially an environment of light ⁇ device, particularly the camera, especially the mobi ⁇ len terminal meant.
  • the environment is, for example, a scene involving the person.
  • a scene referred in particular to an arrangement ei ⁇ nes or more objects in three-dimensional space.
  • an object is a person.
  • an object is an animal.
  • an object is an object.
  • a Ge ⁇ subject matter is for example a non-living of three-dimensional body.
  • an object is a plant.
  • an object is a tree.
  • Creating the three-dimensional profile which may also be referred to as a three-dimensional image of the environment, includes, for example, a runtime measurement of laser pulses emitted into the environment.
  • laser pulses are emitted into the environment, wherein the environment reflected laser pulses are detected, wherein a transmission ⁇ time and detection time are determined, basie ⁇ rend the duration of the laser pulses is determined on the transmission time and the detection time.
  • the optoelectronic illumination device comprises a laser for emitting laser pulses.
  • the laser is, for example, a pulsed laser.
  • the laser is, for example, a continuous wave laser, in which case a modulator for generating laser pulses based on the continuous laser radiation is provided.
  • the modulator comprises, for example, a chopper and / or an acousto-optical modulator.
  • the receiving device has a detector for laser pulses.
  • the processing device is designed to perform a runtime measurement of laser pulses using the laser and the detector in order to create the three-dimensional profile of the environment.
  • the first region of the face with a smaller illumination lights will be ⁇ than a second area of the face, ver ⁇ separated from the first region.
  • the technical advantage is achieved that glare can be reduced or even avoided particularly efficiently.
  • the first area is thus we ⁇ niger heavily illuminated than the second region.
  • a value for cause the corresponding illuminance light ⁇ density of up to 10,000 cd / m 2 is provided.
  • the first region is illuminated with a spectral distribution whose global maximum lies at a wavelength which is outside a wavelength range from 535 nm to 575 nm, in particular from 515 nm to 590 nm, preferably from 515 nm 595 nm, lies.
  • the global maximum is for example at 510 nm.
  • the global maximum is for example, a Be ⁇ range between 500 nm and 520 nm.
  • This also has the technical advantage that an illuminance for the eye area does not necessarily have to be lowered in order to reduce or avoid glare, insofar as the eyes are less sensitive in the spectral distribution of the illumination. As a result, for example, a underexposure of the face can be avoided, so that underexposed images of the face can be avoided.
  • a plurality of individually controllable light-emitting pixels is used on ⁇ oriented pixelated emitter for illuminating, wherein the first region illuminated light-emitting pixels such being ⁇ be controlled such that a dazzling the eyes of the person through the first region illuminating light-emitting pixels can be reduced.
  • This technical advantage is particularly causes an efficient illuminating the face of the person of ⁇ art that dazzle the eyes of the person can be reduced can be performed.
  • the first area can be illuminated correspondingly efficiently.
  • those light-emitting pixels which illuminate the first area are correspondingly driven so that they illuminate, for example, the first area with the lower illuminance than the second area of the face.
  • An intensity of the light emitted by means of the light-emitting pixels illuminating the first region is thus smaller relative to the light intensity of the light emitted by those light-emitting pixels which illuminate the second region.
  • the pixelated emitter thus comprises a plurality of light-emitting pixels which can be controlled individually, ie in particular independently of one another.
  • a pixel may also be referred to as a pixel.
  • a light-emitting pixel comprises a pn junction.
  • the pn junction emits light.
  • a light-emitting pixel has, for example, a plurality of semiconductor layers which comprise an n-doped and a p-doped semiconductor layer.
  • ⁇ an n- and a p-doped semiconductor layer ⁇ are provided.
  • the light-emitting pixels comprise a common n-doped semiconductor layer and in each case a separate p-doped semiconductor layer.
  • the pixelated emitter comprises a semiconductor layer sequence with a main extension plane, wherein the semiconductor layer sequence comprising: an n-type (ie, in particular an n-type) semiconductor layer ⁇ which is integrally formed,
  • a p-type (ie, in particular a p-type) semiconductor layer ⁇ which are divided into a plurality of regions that are spaced laterally to each other, each
  • an n-type contacting layer which is electrically conductive being ⁇ forms and their adjacent a bottom surface to the top surface of the n-type semiconductor layer
  • a p-contacting layer the forms ⁇ electrically conductive and being adjacent a bottom surface thereof to the upper surface of the p-type semiconductor layer, and
  • a third insulation layer which is designed to be electrically insulating and runs, for example, substantially, transversely or transversely to the main extension direction of the semiconductor layer sequence,
  • the third insulating layer is arranged between the p-type semiconductor layer and the n-type contacting layer and directly to all side surfaces of the n-type contact layer.
  • the n-contacting layer is formed coherently and encloses the pixels (that is, the pixels), for example in a frame-like manner, and
  • the top surface of the n-type semiconductor layer in the region of the pixels has a greater distance from the bottom surface of the n-type semiconductor layer than in the region of the n-type contacting layer.
  • the pixels are separated by the third Insulation layer are enclosed on all lateral lateral edges.
  • the pixelated emitter is designed according to one embodiment as a light-emitting diode chip.
  • At least some of light-emitting pixels are formed to emit light un ⁇ ter Kunststoffmaschine wavelengths.
  • the technical advantage is achieved that the face of the person, in particular the first area or the second area, can be illuminated with a predetermined spectral intensity distribution.
  • That the pixels are adapted to emit light of different Wel ⁇ lendorfn is, for example, that the pixels comprise different layers converter or converter materials.
  • the pixels emitting different wavelengths have differently formed semiconductor layers.
  • a backlit illuminated liquid crystal display is used to illuminate, the liquid ⁇ crystal display is controlled such that a glare of the eyes of the person can be reduced by the illuminated liquid crystal display.
  • the technical advantage is brought about that lighting such that glare of the person's eyes can be reduced can be performed efficiently can.
  • portions of the liquid crystal display can be selectively and efficiently dim or darken, would illuminate the Anson ⁇ th the person's eyes. So that means that the liquid crystal display is darkened area or pixel by pixel. So that means in particular that one
  • an imaging optical system is arranged in a beam path of the illumination corresponding illumination light, wherein the BL LEVEL ⁇ tung light is so displayed on the person's face by means of the optical imaging system, that in the first region is a local minimum of the substitutemore- th illumination light is located.
  • the technical advantage is achieved that the first area of the face can be illuminated correspondingly efficiently, so that glare of the person's eyes can be reduced.
  • the imaging system comprises one or more of the following optical elements: zoom lens, liquid lens for setting different focal lengths.
  • the liquid lens is based, for example, on the principle of electrowetting.
  • electrowetting it is exploited, inter alia, that an wetting angle of a liquid relative to another liquid and / or to a substrate can be adjusted via an electrical voltage so that a specific focal length for the lens can be adjusted by adjusting the wetting angle and / or ei ⁇ ne optical axis of the lens tilted or can be moved.
  • tilting the optical axis for example, an image can be tilted or shifted, so that a local minimum of an illumination light can be shifted in the imaging plane. That is, it makes it possible in an advantageous manner is to map the local minimum of the illumination light in a ⁇ be certain location in the image plane.
  • This technical advantage is achieved in particular that efficiently different focal lengths set who can ⁇ , so here across the illumination light can be efficiently mapped to the person's face.
  • taking the first image comprises illuminating the face by means of UV light and / or IR light.
  • the lighting device is designed to illuminate the first area of the face with a lower illuminance than a second area of the face, which is different from the first area.
  • the illumination device is configured to illuminate the first area with a spectral distribution whose global ma- is maximum at a wavelength outside a Wel ⁇ lenaten GmbH of 535 nm to 575 nm, especially 515 nm to 590 nm, preferably from 515 nm to 595 nm.
  • the illumination device comprises a pixelated emitter having a plurality of individually controllable light-emitting pixels and a drive device for individually driving the light-emitting pixels, which is designed to control light-emitting pixels illuminating the first region in such a way as to dazzle the person's eyes can be reduced by the light-emitting pixels illuminating the first area.
  • the loading illumination unit an illuminable by means of a backlit liquid crystal display and includes a dently ⁇ approximating means for driving the liquid crystal display, wherein the control means is configured to drive the liquid crystal display such that a dazzling of eyes of the person by means of the backlight ⁇ lighting lit liquid crystal display can be reduced.
  • a drive device is provided for individually driving the light-emitting pixels of the pixelated emitter and / or for driving the liquid-crystal display.
  • an imaging optical system disposed in an optical path of the illumination for a corresponding illumination light, wherein the imaging system is formed, the BL LEVEL ⁇ tung such light imaged on the face of the person that in the first region is a local minimum of the imaged illumination light.
  • the imaging system comprises one or more of the following optical elements: zoom lens, liquid lens for setting different focal lengths.
  • the image sensor is included in the receiving device. So that means the ⁇ special is that the image sensor of the camera is used to provide a face imaging the first image of the person Anlagenneh ⁇ men.
  • the illumination device comprises one or more optoelectronic semiconductor chips.
  • a semiconductor chip is designed, for example, as a light-emitting diode chip. More particularly, the wording "respectively” includes the Formu ⁇ -regulation "and / or”.
  • the illumination device is designed as a flashlight.
  • two pixelated sources for example, two pixelated emitter or two liquid crystal displays having individual or common backlight or a pixelated emitter and a liquid crystal display
  • ⁇ for example, different spectra, for example, a simultaneous illumination by the two sources or, for example, sequentially within one or more camera shots.
  • a liquid crystal display according to the present OF INVENTION ⁇ dung is particularly divided into pixels, which can be controlled ⁇ individually to adjust a light transparency of each pixel.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for illuminating a face of a person
  • Fig. 2 is an opto-electronic light emitting device for illuminating a face of a person
  • Fig. 3 is a camera for taking a face of a Per ⁇ son
  • a mobile terminal Fig. 4 is an optoelectronic semiconductor chip whose illumination light is imaged by an optical imaging system ⁇ ,
  • Fig. 6 of the optoelectronic semiconductor chip of FIG. 5 the illumination light is imaged by the optical From ⁇ education system of FIG. 5 with a different Be ⁇ leuchtungsbyver whatsoever based on the illuminance distribution shown in Fig. 5, Fig. 7 shows a pixelated emitter,
  • FIG. 9 shows a determined eye area in a first image
  • FIG. 10 shows an adapted illumination for the eye area
  • FIG. Fig. 11 graphs of camera sensitivity as a function of wavelength
  • Fig. 12 shows a graph of spectral eye sensitivity.
  • Fig. 1 shows a flowchart of a method for illuminating a face of a person. The method comprises the following steps:
  • the first image is recorded by means of ei ⁇ nes image sensor of a camera.
  • a proces ⁇ processing device determines, for example, the eye area in the imaged in the first image face.
  • An eye area of a face can be determined in particular by means of per se known pattern recognition methods.
  • a lighting device is used to illuminate the face of the person.
  • the illumination device comprises, for example, a pixelated emitter.
  • the pixelated emitter has, in particular, a plurality of light-emitting pixels which are individually driven. are bar.
  • a control device for individually controlling the light-emitting pixels is provided.
  • the control device controls, for example lichtemit ⁇ animal pixel, the light a corresponding to the eye region detected first area, in such a way that this first region with a smaller illumination light compared to the light emitting pixels, which illuminate a second area of the face, different from the first area is.
  • the first region with Be ⁇ leuchtungslicht comprising a spectral distribution is BL LEVEL ⁇ tet whose global maximum is at a wavelength outside of a wavelength range of 535 nm to
  • 575 nm in particular from 515 nm to 590 nm, preferably from 515 nm to 595 nm.
  • FIG. 2 shows an opto-electronic lighting device 201 for illuminating a face of a person.
  • the opto-electronic light-emitting device 201 includes an on ⁇ acquisition means 203 for receiving a face imaging first image of the person.
  • the receiving device 203 comprises, for example, an image sensor of a camera. That is, the image sensor of a camera is used to capture the first image of the person.
  • the lighting device 201 further comprises a processing device 205 for determining an eye area in the depicted face.
  • the processing device 205 includes a processor.
  • An eye area in a person's face can be efficiently detected or recognized or detected by means of per se known pattern recognition algorithms. This is known per se to the person skilled in the art, so that at this point further explanations are omitted.
  • the optoelectronic lighting device 201 further comprises an optoelectronic illumination device 207 for illuminating the face of the person.
  • the illumination device 207 is designed to illuminate a first area of the face corresponding to the determined eye area such that a glare of the eyes of the person can be reduced.
  • the illumination device 207 comprises a pixelated emitter.
  • 207 includes the illumination device ⁇ an imaging optical system comprising, for example, a zoom lens and / or a liquid lens.
  • an imaging optical system comprising, for example, a zoom lens and / or a liquid lens.
  • An optoelectronic semiconductor chip in the sense of the present invention is, for example, a light-emitting diode chip.
  • Fig. 3 shows a camera 301 for picking up a face ei ⁇ ner person.
  • the camera 301 includes an image sensor 303 for receiving egg ⁇ nes image of a person's face.
  • the camera 301 by ⁇ further holds a lens 305 for imaging the face on the image sensor 303.
  • the camera 301 further includes the opto-electronic light ⁇ device 201 of FIG. 2. For clarity, the individual elements 203, 205, 207 in Figure 3 not shown.
  • the lighting device 201 uses in particular the
  • Image sensor 303 for taking the image of the person's face.
  • Fig. 4 shows a mobile terminal 401.
  • the mobile Endge ⁇ advises 401 is for example a mobile phone.
  • the mobile terminal 401 includes, for example, a optoelekt ⁇ tronic lighting device (not shown) according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 401 includes, for example, a camera (not shown) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows an optoelectronic semiconductor chip 501 which emits illumination light 511.
  • the illumination light 511 is imaged into an image plane 505 by means of an optical imaging system 503.
  • the image plane 505 is divided to Veran ⁇ schaulichung in a grid with grid cells 507th
  • the illumination light 511 such ERS form that the imaged illumination light has a local minimum.
  • the local minimum is shown symbolically in FIG. 5 with grayed-out grid cells 509. That is al ⁇ so that in the grid cells by the reference numeral 509, the local minimum of the shown illumination light 511 is located.
  • the image plane 505 lies in the face of the person to be photographed, with the grid cells 509 lying in the eye area (first area) of the person.
  • a first image of the person's face is taken. This for example by means of an image sensor of a camera.
  • the eye area of the person is detected or detected. This for example by means of a processing device.
  • the processing device uses, for example, per se known pattern recognition algorithms for this detection or detection.
  • BL LEVEL ⁇ tung intensity distribution is adjusted so that it has a lo- Kales minimum, that is in the area of the face of the person corresponding to the eye region in the captured face, that is the first region for example.
  • BL LEVEL ⁇ tung distribution is for example set by means of the optical imaging system 503rd
  • the optical imaging system 503 comprises, for example, a zoom object, that is to say in particular a zoom lens, as well as one or more liquid lenses, that is to say in particular a liquid optic.
  • a zoom object that is to say in particular a zoom lens
  • one or more liquid lenses that is to say in particular a liquid optic.
  • the optical Abticianssys ⁇ tem comprising one or more fixed focal length lenses
  • the verla- by means of an adjusting unit in the radiation path can be gert that different illuminance ⁇ distributions can be generated.
  • the optical imaging system 503 includes an optical element that provides a fixed illumination intensity distribution having a local minimum.
  • the optical imaging system 503 additionally comprises an adjusting unit which can displace this optical element in the beam path such that a displacement of the optical minimum is effected so that the local minimum in the eye region of the person to be photographed can be achieved lies.
  • FIG. 6 shows the same elements in the same arrangement as FIG. 5, the local mini ⁇ mum 509 being at a different location in the image plane 505 than in FIG. 5 as a difference.
  • Fig. 7 shows a pixelated emitter 701 having a plurality of light emitting pixels 703.
  • a light emitting pixel is a pn junction.
  • the light emitting pixels 703 are individually controllable. It is envisaged, for example, that some of the light-emitting pixels are operated with a lower operating current than the remaining of the light-emitting pixels. Thereby, these light-emitting pixels emit light having a lower intensity than the remaining light-emitting pixels. Such light-emitting pixels 703, which thus shine less bright, are here symbolically greyed out and provided with the reference numeral 705.
  • the light emitter 701 is BL LEVEL ⁇ tung light 511 having a predetermined illuminance keverannon before, due to the less-bright light-emitting pixel 705 has a local minimum.
  • the imaging optical system 503 By means of the imaging optical system 503, the BL LEVEL ⁇ tung light imaged in the image plane 505,511.
  • the less brightly emitting light-emitting pixels 705 are then imaged accordingly in the grid cells with the reference numeral 509. Fig.
  • the liquid crystal display 803 shows a liquid crystal display 803 is illuminated by ei ⁇ ner backlight eight hundred and first
  • the liquid crystal display ⁇ 803 is divided into pixels 805th
  • the Pi ⁇ xel 805 can be individually controlled to set a certain light transparency for each pixel 805th For example, it is provided that two of the pixels 805 have a clotting ⁇ Gere light transparency, are thus darkened. These darkened pixels are shown grayed out and are designated by the reference numeral 807. Thus, therefore, the liquid crystal display 803 will emit illumination ⁇ light 511, which has due to the darkened pixels 807, an illumination intensity distribution having a local minimum.
  • the illumination light 511 is imaged by the optical Abbil ⁇ training system 503 in the image plane 505th Entspre ⁇ accordingly are then displayed in the grid cells 509, the darkened pixels 807th 9 shows a first captured image 901 of a person's face 905.
  • the image 901 received corresponds to a camera field of a camera, by means of which the picture 901 was ⁇ taken.
  • An eye area 903 has been detected or detected in the person's face.
  • FIG. 10 shows a receiving area 1001 in the real world corresponding to the first image 901 of FIG. 9.
  • the rich dividend- 1001 includes the real face of 1005 to be photographed ⁇ person undergoing, with real face 1005 corresponds to the face shown 905th
  • a first area of the th eye area 903 is denoted by reference numeral 1003.
  • the first portion 1003 is, for example, light with illumination with a reduced intensity of light illuminated ver ⁇ aligned with a remaining region of the receiving region 1,001th
  • the receiving area at the location of ERS th region in 1003 will be less brightly lit than the rest ⁇ sensitive absorption area.
  • the first area 1003 is illuminated with illumination light having a spectral distribution whose global maximum lies at a wavelength outside a wavelength range of 535 nm to 575 nm, in particular 515 nm to 590 nm, preferably 515 nm to 595 nm.
  • Fig. 11 shows graphical curves of Normspektralwertfunktio ⁇ nen and a quantum efficiency of a camera sensor in dependence on the wavelength.
  • the reference numeral 1101 shows on the abscissa, which indicates the Wel ⁇ lenide in nanometers.
  • the reference numeral 1105 shows on the ordinate indicating a Kame ⁇ raàkeit in arbitrary units.
  • the Ka ⁇ meraaongkeit based in particular on a SENS ⁇ friendliness of the image sensor, for possible in the beam path before ⁇ handene filters and the used optics.
  • Reference numeral 1113 indicates a graph of camera sensitivity to red light.
  • Reference numeral 1115 indicates a graph of camera sensitivity to green light.
  • the reference numeral 1117 points to a graph of the camera sensitivity for blue light.
  • Fig. 12 shows a graph of a spectral eye sensitivity of a human eye.
  • the reference numeral 1201 shows on the abscissa, which indicates the Wel ⁇ lenate in nanometers.
  • the numeral 1203 indicates the ordinate, which gives the eye sensitivity in lm / W at ⁇ .
  • the reference numeral 1205 points to the graph of eye sensitivity.
  • the eye sensitivity 1205 has a maximum at about 555 nm. If a spectral distribution whose global maximum is outside 535 nm to 575, in particular from 515 nm to 590 nm, preferably from 515 nm to 595 nm, is used for an illuminating light intended to illuminate the eyes of a person is effectively prevented from dazzling the human eye by means of the illumination light.
  • the invention provides an efficient concept which can efficiently address and solve the problem that flashlights of cameras, cell phones or video cameras often cause dazzling of the photographed persons. As a rule, the cause of a glare is too high a luminance of the flashlight.
  • the concept according to the invention is based, in particular, on the fact that an illuminance in the eye area of the photographed person or persons is lowered.
  • the eye area of the person to be photographed is determined. This is achieved, in particular, by firstly taking a first image of the person's face, the eye area being detected or determined in the first image.
  • the first image may also be referred to as a pre-image.
  • the first picture is taken under ambient light.
  • the first image is recorded under IR light and / or UV light.
  • vorgese ⁇ hen that the first image with a reduced illuminance is illuminated.
  • an image analysis of the recorded image is then carried out in order to detect the eye area.
  • a local lowering of the illuminance is performed by images of a pixelated source (pixelated emitter) and / or corresponding optical system (optical imaging system).
  • a local change of the flash spectrum is performed. For example, pre ⁇ see that a global adaptation of the flash light spectrum, generally the spectral distribution of the illumination light is performed.
  • a computational correction of the captured image is performed under optimized flashlight with respect to the performed optimization or adjustments.
  • a change of loading ⁇ leuchtungslichtspektrums is provided for the eye area. This in particular away from a maximum eye sensitivity at 555 nm to, for example, 510 nm.
  • a spectral reflectivity at the Au ⁇ gene region is, for example, consist of a corresponding reflectivity of the skin color, hair color and eye color.
  • the exact spectrum is not usually important for color rendering, but much more a summed spectral power at certain wavelength intervals.
  • the change in the spectrum is therefore mög ⁇ Lich, since a color impression in the eye region, for example can be extrapolated from a color impression of the areas adjacent to the part.
  • One possible implementation is for example a combination of two pixelated sources (for example, two pixelated Emit ⁇ ter or two liquid crystal displays or a pixelated emitter and a liquid crystal display) which have different che spectra, wherein a simultaneous illumination by the two sources, or sequentially within one or more camera shots is performed.
  • two pixelated sources for example, two pixelated Emit ⁇ ter or two liquid crystal displays or a pixelated emitter and a liquid crystal display
  • a spectral distribution of the illuminating light is optimized so according to an embodiment that a high detection signal can be achieved, so high RGB values, but at the same illuminance is low res ⁇ pektive a luminance of the flash module is low.
  • the spectrum of the illumination light is hereinafter referred to as E E ( ⁇ ).
  • the illuminance is hereinafter referred to as E v .
  • E eamb (X) denotes the illuminance of the ambient light ("amb” stands for English “ambient”, ie environment).
  • E e fi ash (X) denotes the illuminance of lighting ⁇ device ( “flash” can be translated as “flash”).
  • q eri (A) denotes the spectral reflectivities of objects of the environment.
  • ⁇ (A) denote the camera sensitivities to red, green and blue light, as shown for example in Fig. 11 at ⁇ way of example.
  • raw denote the camera's raw signals for red, green
  • the camera raw signals may be in bit values from 0 to 255, for example. According to the invention therefore have high values for RGB at gleichzei ⁇ tig low values for E are aimed v. In particular, there is a green peak of the illumination light, so a global Maxi mum ⁇ the spectral distribution outside the Wellendorfnbe ⁇ realm of 535 nm to 575 nm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts einer Person, umfassend die folgenden Schritte: - Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person, - Ermitteln eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht,- Beleuchten des Gesichts der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich entsprechender erster Bereich des Gesichts derart beleuchtet wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann. Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft ferner eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person sowie ein mobiles Endgerät.

Description

VERFAHREN UND OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG ZUM BELEUCHTEN EINES GESICHTS EINER PERSON SOWIE KAMERA UND
MOBILES ENDGERÄT BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft ferner eine Kamera zum
Aufnehmen eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein mobiles Endgerät.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 104 383.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Blitzlichter von Kameras, Mobiltelefonen oder Videokameras verursachen häufig eine Blendung der fotografierten Personen. Eine mögliche Ursache ist eine zu hohe Leuchtdichte des
Blitzlichtes .
Ein pixelierter Emitter ist zum Beispiel aus der Offenlegungsschrift DE 10 2014 101 896 AI bekannt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu se¬ hen, ein Konzept zum effizienten Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitzustellen, welches eine Blendung von Augen einer zu fotografierenden Person reduzieren kann.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der un¬ abhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprü¬ chen .
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte : - Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
- Ermitteln eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht,
- Beleuchten des Gesichts der Person, wobei ein dem ermit- telten Augenbereich entsprechender erster Bereich des Gesichts derart beleuchtet wird, dass eine Blendung der Au¬ gen der Person reduziert werden kann.
Nach einem anderen Aspekt wird eine optoelektronische Leucht- Vorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitgestellt, umfassend:
- eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
- eine Verarbeitungseinrichtung zum Ermitteln eines Augenbe- reichs in dem abgebildeten Gesicht und
- eine optoelektronische Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Gesichts der Person, wobei die Beleuchtungs¬ einrichtung ausgebildet ist, einen dem ermittelten Augenbereich entsprechenden ersten Bereich des Gesichts derart zu beleuchten, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.
Nach einem anderen Aspekt wird eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person bereitgestellt, umfassend:
- einen Bildsensor zum Aufnehmen eines Bildes eines Gesichts einer Person,
- ein Objektiv zum Abbilden des Gesichts auf den Bildsensor und
- die optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten ei- nes Gesichts einer Person.
Nach einem anderen Aspekt wird ein mobiles Endgerät, insbe¬ sondere ein Mobiltelefon, bereitgestellt, umfassend die opto¬ elektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person oder die Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts ei¬ ner Person. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Auf¬ gabe dadurch gelöst werden kann, dass der Augenbereich der Person derart beleuchtet wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann. Um zu wissen, wo genau in dem Gesicht die Beleuchtung entsprechend angepasst werden muss, eine globale Absenkung der Beleuchtungsstärker über das komplette Gesicht könnte zum Beispiel zu einer Unterbelich¬ tung führen, ist vorgesehen, dass der zu beleuchtende Augenbereich wird ermittelt, indem zunächst das Gesicht der Person aufgenommen wird, so dass ein das Gesicht abbildendes erstes Bild der Person aufgenommen wird. In diesem ersten Bild wird der Augenbereich ermittelt. Dieser im aufgenommenen Bild vorhandener Augenbereich entspricht einem Augenbereich, der erste Bereich, im Gesicht der Person in der realen Welt. Somit kann in vorteilhafter Weise effizient ermittelt werden, wel¬ cher Ort im Gesicht der Person derart beleuchtet werden muss, um eine Blendung der Augen der Person zu reduzieren oder sogar zu vermeiden. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitgestellt ist. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert oder sogar vermieden werden kann.
Der Augenbereich entspricht zum Beispiel den beiden Pupillen. Ein Pupillendurchmesser beträgt zum Beispiel 8 mm je nach Lichtverhältnissen. Der Augenbereich umfasst also insbesondere zwei Teilbereiche des Gesichts, die jeweils eine der zwei Pupillen umfassen. Der Teilbereich ist zum Beispiel ein
Kreis, der die Pupille umfasst und der zum Beispiel einen Durchmesser von maximal 8 mm aufweist. Der Teilbereich weist zum Beispiel die Form einer Ellipse auf. Der Augenbereich ist zum Beispiel ein Kreis, dessen Mittelpunkt zwischen den beiden Pupillen liegt und dessen Durchmesser einen Augenabstand beträgt, zum Beispiel 20 cm. Der Au- genbereich ist zum Beispiel eine Ellipse, die die beiden Pu¬ pillen umfasst.
Allgemein ist der Augenbereich also ein Bereich des Gesichts, der die beiden Augen umfasst.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Aufnehmen des das Gesicht abbildende erste Bild der Person ein Erstellen eines dreidimensionalen Profils einer die Person umfassenden Umge- bung, wobei der Augenbereich in dem dreidimensionalen Profil ermittelt wird. Das heißt, dass eine Umgebung dreidimensional abgerastert oder abgetastet wird, um das dreidimensionale Profil zu erstellen. Das dreidimensionale Profil entspricht hier dann einem Bild der Person. Das dreidimensionale Profil wird dann analysiert, um den Augenbereich zu ermitteln oder zu detektieren.
Entsprechend ist somit nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist, ein dreidimen- sionales Profil einer die Person umfassenden Umgebung zu erstellen, wobei die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, in dem dreidimensionalen Profil den Augenbereich zu ermitteln . Mit Umgebung ist hier insbesondere eine Umgebung der Leucht¬ vorrichtung, insbesondere der Kamera, insbesondere des mobi¬ len Endgeräts, gemeint.
Die Umgebung ist zum Beispiel eine die Person umfassenden Szene. Eine Szene bezeichnet insbesondere eine Anordnung ei¬ nes oder mehrere Objekte im dreidimensionalen Raum. Zum Beispiel ist ein Objekt eine Person. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Tier. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Gegenstand. Ein Ge¬ genstand ist zum Beispiel ein nicht-lebendiger dreidimensio- naler Körper. Ein Objekt ist zum Beispiel eine Pflanze. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Baum. Das Erstellen des dreidimensionalen Profils, das auch als ein dreidimensionales Abbild der Umgebung bezeichnet werden kann, umfasst zum Beispiel eine LaufZeitmessung von in die Umgebung ausgesendeten Laserimpulsen. Das heißt, dass Laserimpulse in die Umgebung ausgesendet werden, wobei von der Umgebung reflektierte Laserimpulse detektiert werden, wobei eine Sende¬ zeit und eine Detektionszeit ermittelt werden, wobei basie¬ rend auf der Sendezeit und der Detektionszeit die Laufzeit der Laserimpulse ermittelt wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optoelektronische Beleuchtungseinrichtung einen Laser zum Aussenden von Laserimpulsen umfasst. Der Laser ist zum Beispiel ein Impulslaser. Der Laser ist zum Beispiel ein Dauerstrichlaser, wobei dann ein Modulator zum Erzeugen von Laserimpulsen basierend auf der Dauerlaserstrahlung vorgesehen ist. Der Modulator umfasst zum Beispiel einen Chopper und/oder einen akus- tooptischen Modulator. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung einen Detektor für Laserimpulse aufweist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, eine LaufZeitmessung von Laserimpulsen unter Verwendung des Lasers und des Detektors durchzuführen, um das dreidimensionale Profil der Umgebung zu erstellen .
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Be- reich des Gesichts mit einer kleineren Beleuchtungsstärke be¬ leuchtet wird als ein zweiter Bereich des Gesichts, der ver¬ schieden von dem ersten Bereich ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Blendung besonders effizient reduziert oder sogar vermieden werden kann. Das heißt also insbesondere, dass eine Beleuchtungsstärke im Augenbereich, also dem ersten Bereich, der Person abgesenkt oder reduziert wird im Vergleich zu dem zweiten Bereich des Gesichts. Der erste Bereich wird also we¬ niger stark beleuchtet als der zweite Bereich. Durch das Reduzieren oder Absenken der Beleuchtungsstärke wird in vorteilhafter Weise bewirkt, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert oder sogar vermieden werden kann.
Um eine Blendung der Augen zu vermeiden, ist zum Beispiel ein Wert für die der Beleuchtungsstärke zugrundliegende Leucht¬ dichte von maximal 10000 cd/m2 vorgesehen.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Bereich mit einer spektralen Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt. Das globale Maximum liegt zum Beispiel bei 510 nm. Das globale Maximum liegt zum Beispiel in einem Be¬ reich zwischen 500 nm und 520 nm. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Augen der Person mit einer Wellenlänge beleuchtet werden, die außerhalb von einer maximalen spektralen Empfindlichkeit des Auges liegt. Dadurch wird ferner der technische Vorteil bewirkt, dass eine Beleuchtungsstärke für den Augen- bereich nicht notwendigerweise abgesenkt werden muss, um eine Blendung zu reduzieren oder zu vermeiden, insofern die Augen in der spektralen Verteilung der Beleuchtung weniger empfindlich sind. Dadurch kann zum Beispiel eine Unterbelichtung des Gesichts vermieden werden, so dass unterbelichtete Aufnahmen des Gesichts vermieden werden können.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Beleuchten ein mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel auf¬ weisender pixelierter Emitter verwendet wird, wobei den ers- ten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel derart ange¬ steuert werden, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel reduziert werden kann. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein effizientes Beleuchten des Gesichts der Person der¬ art, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann, durchgeführt werden kann. Denn durch das Vorsehen der einzeln ansteuerbaren lichtemittierenden Pixel kann der erste Bereich entsprechend effizient beleuchtet werden. Das heißt also, dass die diejenigen lichtemittierenden Pixel, die den ersten Bereich beleuchten, entsprechend angesteuert werden, so dass diese zum Beispiel den ersten Bereich mit der kleine¬ ren Beleuchtungsstärke beleuchten als den zweiten Bereich des Gesichts. Eine Intensität des mittels der lichtemittierenden Pixel, die den ersten Bereich beleuchten, emittierten Lichts ist also kleiner relativ zu der Lichtintensität des Lichts, welches mittels derjenigen lichtemittierenden Pixel emittiert wird, die den zweiten Bereich beleuchten.
Der pixelierte Emitter umfasst also mehrere lichtemittierende Pixel, die einzeln, also insbesondere unabhängig voneinander, angesteuert werden können.
Ein Pixel kann auch als ein Bildpunkt bezeichnet werden.
Ein lichtemittierendes Pixel umfasst insbesondere einen pn- Übergang. Wenn an einem solchen pn-Übergang eine elektrische Spannung angelegt wird, so emittiert der pn-Übergang Licht.
Das heißt also, dass ein lichtemittierendes Pixel zum Bei¬ spiel mehrere Halbleiterschichten, die eine n-dotierte und eine p-dotierte Halbleiterschicht umfassen, aufweist. Im ein¬ fachsten Fall sind eine n- und eine p-dotierte Halbleiter¬ schicht vorgesehen.
Beispielsweise umfassen die lichtemittierenden Pixel eine ge- meinsame n-dotierte Halbleiterschicht und jeweils eine eigene p-dotierte Halbleiterschicht. In einer Ausführungsform umfasst der pixelierte Emitter eine Halbleiterschichtenfolge mit einer Haupterstreckungsebene, wobei die Halbleiterschichtenfolge folgendes aufweist: eine n-leitende (also insbesondere eine n-dotierte) Halb¬ leiterschicht, die einstückig ausgebildet ist,
eine aktive Zone und
eine p-leitende (also insbesondere eine p-dotierte) Halb¬ leiterschicht, die in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt sind, die lateral zueinander beabstandet sind, wobei jeder
Bereich gemeinsam mit der n-leitenden Halbleiterschicht genau einen Bildpunkt (also genau einen Pixel) bildet, und
eine n-Kontaktierungsschicht , die elektrisch leitend ausge¬ bildet ist und deren eine Bodenfläche an die Deckfläche der n-leitenden Halbleiterschicht angrenzt,
eine p-Kontaktierungsschicht , die elektrisch leitend ausge¬ bildet ist und deren eine Bodenfläche an die Deckfläche der p-leitenden Halbleiterschicht angrenzt, und
eine dritte Isolationsschicht, die elektrisch isolierend aus- gebildet ist und, beispielsweise im Wesentlichen, quer oder quer zur Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtenfolge verläuft,
wobei die dritte Isolationsschicht zwischen der p-leitenden Halbleiterschicht und der n-Kontaktierungsschicht angeordnet ist und direkt an alle Seitenflächen der n-
Kontaktierungsschicht und an alle Seitenflächen der p- leitenden Halbleiterschicht grenzt,
die n-Kontaktierungsschicht zusammenhängend ausgebildet ist und die Bildpunkte (also die Pixel) , beispielsweise rahmenar- tig, umschließt, und
die Deckfläche der n-leitenden Halbleiterschicht im Bereich der Bildpunkte (also der Pixel) einen größeren Abstand zur Bodenfläche der n-leitenden Halbleiterschicht aufweist als im Bereich der n-Kontaktierungsschicht.
In einer Ausführungsform des pixelierten Emitters ist vorgesehen, dass die Bildpunkte (also die Pixel) durch die dritte Isolationsschicht an allen lateralen liegenden Seitenflanken umschlossen sind.
Der pixelierte Emitter ist nach einer Ausführungsform als ein Leuchtdiodenchip ausgebildet.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest einige der lichtemittierenden Pixel ausgebildet sind, Licht un¬ terschiedlicher Wellenlängen zu emittieren.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Gesicht der Person, insbesondere der erste Bereich respektive der zweite Bereich, mit einer vorbestimmten spektralen Intensitätsverteilung beleuchtet werden kann. Zum Bei- spiel mit einer spektralen Verteilung, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlän¬ genbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt. Dass die Pixel ausgebildet sind, Licht unterschiedlicher Wel¬ lenlängen zu emittieren, heißt zum Beispiel, dass die Pixel unterschiedliche Konverterschichten oder Konvertermaterialien umfassen. Zum Beispiel weisen die Pixel, die unterschiedliche Wellenlängen emittieren, unterschiedlich ausgebildete Halb- leiterschichten auf. Zum Beispiel unterscheiden sich die
Halbleiterschichten in ihrer Schichtdicke und/oder in ihrem Halbleitermaterial .
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Be- leuchten eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtete Flüssigkristallanzeige verwendet wird, wobei die Flüssig¬ kristallanzeige derart angesteuert wird, dass eine Blendung der Augen der Person durch die leuchtende Flüssigkristallanzeige reduziert werden kann.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Beleuchten derart, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann, effizient durchgeführt werden kann. Denn so lassen sich Bereiche der Flüssigkristallanzeige gezielt und effizient abblenden oder verdunkeln, die ansons¬ ten die Augen der Person beleuchten würden. Das heißt also, dass die Flüssigkristallanzeige bereichsweise oder pixelweise abgedunkelt wird. Das heißt also insbesondere, dass eine
Lichttransparenz der Flüssigkristallanzeige bereichsweise re¬ duziert wird.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem Strahlengang eines der Beleuchtung entsprechenden Beleuchtungslichts ein optisches Abbildungssystem angeordnet ist, wobei mittels des optischen Abbildungssystems das Beleuch¬ tungslicht derart auf das Gesicht der Person abgebildet wird, dass in dem ersten Bereich ein lokales Minimum des abgebilde- ten Beleuchtungslichts liegt.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der erste Bereich des Gesichts entsprechend effizient beleuchtet werden kann, so dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abbildungssystem ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten. Die Flüssiglinse basiert zum Beispiel auf dem Prinzip der Elektrobenetzung (auf Englisch: Elektrowetting) . Bei der Elektrobenetzung wird unter anderem ausgenutzt, dass über eine elektrische Spannung ein Benetzungswinkel einer Flüssigkeit relativ zu einer weiteren Flüssigkeit und/oder zu einem Substrat einstellen lässt, so dass über das Einstellen des Benetzungswinkels eine bestimmte Brennweite für die Linse eingestellt werden kann und/oder ei¬ ne optische Achse der Linse verkippt respektive verschoben werden kann. Über das Verkippen der optischen Achse wird zum Beispiel bewirkt, dass eine Abbildung verkippt respektive verschoben werden kann, so dass ein lokales Minimum eines Beleuchtungslichts in der Abbildungsebene verschoben werden kann. Das heißt, dass es so in vorteilhafter Weise ermöglicht ist, das lokale Minimum des Beleuchtungslichts in einen be¬ stimmten Ort in der Abbildungsebene abzubilden.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass effizient unterschiedliche Brennweiten eingestellt wer¬ den können, so dass hierüber das Beleuchtungslicht effizient auf das Gesicht der Person abgebildet werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Aufnehmen des ersten Bildes ein Beleuchten des Gesichts mittels UV-Licht und/oder IR-Licht umfasst.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das erste Bild effizient aufgenommen werden kann.
Menschliche Augen sind in der Regel im UV- oder Infrarotbe¬ reich nicht sehr empfindlich, so dass durch das Beleuchten des Gesichts mittels UV-Licht und/oder IR-Licht keine Blen¬ dung der Augen bewirkt ist. Bildsensoren einer Kamera hingegen sind in der Regel im UV-Bereich oder IR-Bereich empfind- licher als das menschliche Auge, so dass die Bildsensoren das Bild effizient aufnehmen können. Zum Beispiel ist durch das Beleuchten des Gesichts mittels UV-Licht und/oder IR-Licht ein effizientes Fokussieren des Gesichts ermöglicht, so dass ein scharfes erstes Bild aufgenommen werden kann.
Technische Funktionalitäten der optoelektronischen Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum Beleuchten eines Gesichts einer Person und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich Verfahrens¬ merkmale entsprechend aus Vorrichtungsmerkmalen der opto¬ elektronischen Leuchtvorrichtung ergeben und umgekehrt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuch- tungseinrichtung ausgebildet ist, den ersten Bereich des Gesichts mit einer kleineren Beleuchtungsstärke zu beleuchten als ein zweiter Bereich des Gesichts, der verschieden von dem ersten Bereich ist. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist, den ersten Bereich mit einer spektralen Verteilung zu beleuchten, deren globales Ma- ximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wel¬ lenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung einen mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel aufweisenden pixelierten Emitter und eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel umfasst, die ausgebildet ist, den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel reduziert werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Be- leuchtungseinrichtung eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtbare Flüssigkristallanzeige und eine Ansteue¬ rungseinrichtung zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeige umfasst, wobei die Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Flüssigkristallanzeige derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die mittels der Hintergrundbe¬ leuchtung beleuchtete Flüssigkristallanzeige reduziert werden kann .
In einer Ausführungsform ist eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel des pixelierten Emitters und/oder zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeige vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem Strahlengang für ein der Beleuchtung entsprechendes Beleuchtungslicht ein optisches Abbildungssystem angeordnet ist, wobei das Abbildungssystem ausgebildet ist, das Beleuch¬ tungslicht derart auf das Gesicht der Person abzubilden, dass in dem ersten Bereich ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts liegt.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abbildungssystem ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bildsensor von der Aufnahmeeinrichtung umfasst ist. Das heißt also ins¬ besondere, dass der Bildsensor der Kamera verwendet wird, um ein das Gesicht abbildendes erstes Bild der Person aufzuneh¬ men . Nach einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung einen oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips. Ein Halbleiterchip ist zum Beispiel als ein Leuchtdiodenchip ausgebildet . Die Formulierung "respektive" umfasst insbesondere die Formu¬ lierung "und/oder".
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung als ein Blitzlicht ausgebildet ist.
In einer Ausführungsform sind zwei pixelierte Quellen (zum Beispiel zwei pixelierte Emitter oder zwei Flüssigkristallanzeigen mit eigener oder gemeinsamer Hintergrundbeleuchtung oder ein pixelierter Emitter und eine Flüssigkristallanzeige) vorgesehen, die zum Beispiel unterschiedliche Spektren auf¬ weisen, wobei zum Beispiel eine gleichzeitige Beleuchtung durch die beiden Quellen oder zum Beispiel sequenziell innerhalb einer oder mehrerer Kameraaufnahmen durchgeführt wird. Eine Flüssigkristallanzeige im Sinne der vorliegenden Erfin¬ dung ist insbesondere in Pixel unterteilt, die einzeln ange¬ steuert werden können, um eine Lichttransparenz der einzelnen Pixel einzustellen. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Beleuchten eines Gesichts einer Person,
Fig. 2 eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person, Fig. 3 eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Per¬ son,
Fig. 4 ein mobiles Endgerät, Fig. 5 einen optoelektronischen Halbleiterchip, dessen Beleuchtungslicht mittels eines optischen Abbildungs¬ systems abgebildet wird,
Fig. 6 der optoelektronische Halbleiterchip der Fig. 5, dessen Beleuchtungslicht mittels des optischen Ab¬ bildungssystems der Fig. 5 mit einer anderen Be¬ leuchtungsstärkeverteilung abgebildet wird bezogen auf die Beleuchtungsstärkeverteilung gemäß Fig. 5, Fig. 7 einen pixelierten Emitter,
Fig. 8 eine Flüssigkristallanzeige,
Fig 9 ein ermittelter Augenbereich in einem ersten Bild, Fig 10 eine angepasste Beleuchtung für den Augenbereich, Fig. 11 grafische Verläufe einer Kameraempfindlichkeit in Abhängigkeit einer Wellenlänge und
Fig. 12 ein grafischer Verlauf einer spektralen Augenemp- findlichkeit zeigen .
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei- chen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Aufnehmen 101 eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
- Ermitteln 103 eines Augenbereichs in dem abgebildeten Ge- sieht,
- Beleuchten 105 des Gesichts der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich entsprechender erster Bereich des Gesichts derart beleuchtet 107 wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das erste Bild mittels ei¬ nes Bildsensors einer Kamera aufgenommen wird. Eine Verarbei¬ tungseinrichtung ermittelt zum Beispiel den Augenbereich in dem im ersten Bild abgebildeten Gesicht.
Ein Augenbereich eines Gesichts kann insbesondere mittels an sich bekannter Mustererkennungsverfahren ermittelt werden.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass zur Beleuchtung des Gesichts der Person eine Beleuchtungseinrichtung verwendet wird. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst zum Beispiel einen pixelierten Emitter. Der pixelierte Emitter weist insbesondere mehrere lichtemittierende Pixel auf, die einzeln ansteuer- bar sind. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine Ansteue- rungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel vorgesehen ist. Die Ansteuerungseinrichtung steuert zum Beispiel lichtemit¬ tierende Pixel, die ein dem ermittelten Augenbereich entsprechenden ersten Bereich beleuchten, derart an, dass diese den ersten Bereich mit einer kleineren Beleuchtungsstärke beleuchten verglichen mit den lichtemittierenden Pixeln, die einen zweiten Bereich des Gesichts beleuchten, der verschieden von dem ersten Bereich ist.
Das heißt also insbesondere, dass lokal, also im ersten Be¬ reich, eine kleinere Beleuchtungsstärke verwendet wird als für den Rest des Gesichts.
Dadurch wird insbesondere in vorteilhafter Weise bewirkt, dass eine Blendung der Augen der Person effizient reduziert oder sogar vermieden werden kann.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Bereich mit Be¬ leuchtungslicht aufweisend eine spektrale Verteilung beleuch¬ tet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis
575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.
Dadurch, dass ein menschliches Auge im Wellenlängenbereich von 535 bis 575 nm besonders empfindlich ist, wird durch die Verwendung einer spektralen Verteilung, deren globales Maximum außerhalb des Bereichs liegt, in dem das menschliche Auge besonders empfindlich ist, effizient verhindert, dass die Au¬ gen geblendet werden. Fig. 2 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 umfasst eine Auf¬ nahmeeinrichtung 203 zum Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person. Die Aufnahmeeinrichtung 203 umfasst zum Beispiel einen Bildsensor einer Kamera. Das heißt also, dass der Bildsensor einer Kamera verwendet wird, um das erste Bild der Person aufzunehmen.
Die Leuchtvorrichtung 201 umfasst ferner eine Verarbeitungs¬ einrichtung 205 zum Ermitteln eines Augenbereichs in dem ab- gebildeten Gesicht. Zum Beispiel umfasst die Verarbeitungs¬ einrichtung 205 einen Prozessor. Ein Augenbereich in einem Gesicht einer Person kann mittels an sich bekannter Mustererkennungsalgorithmen effizient ermittelt oder erkannt oder de- tektiert werden. Dies ist an sich dem Fachmann bekannt, so dass an dieser Stelle von weiteren Erläuterungen abgesehen wird .
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 umfasst ferner eine optoelektronische Beleuchtungseinrichtung 207 zum Be- leuchten des Gesichts der Person. Die Beleuchtungseinrichtung 207 ist ausgebildet, einen dem ermittelten Augenbereich entsprechenden ersten Bereich des Gesichts derart zu beleuchten, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann .
Zum Beispiel umfasst die Beleuchtungseinrichtung 207 einen pixelierten Emitter. Zum Beispiel umfasst die Beleuchtungs¬ einrichtung 207 ein optisches Abbildungssystem, welches zum Beispiel ein Zoomobjektiv und/oder eine Flüssiglinse umfasst. Durch solch optische Elemente ist es in vorteilhafter Weise effizient ermöglicht, eine vorbestimmte Beleuchtungsstärke¬ verteilung für das Beleuchtungslicht einzustellen. Das heißt also, dass zum Beispiel als Lichtquelle ein optoelektroni¬ scher Halbleiterchip, zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip, ver- wendet werden kann, der eine feste Beleuchtungsstärkevertei¬ lung emittiert. Die Beleuchtungsstärkeverteilung kann aber durch das optische Abbildungssystem effizient derart einge- stellt werden, dass ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts in den ersten Bereich fällt.
Ein optoelektronischer Halbleiterchip im Sinne der vorliegen- den Erfindung ist zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip.
Fig. 3 zeigt eine Kamera 301 zum Aufnehmen eines Gesichts ei¬ ner Person. Die Kamera 301 umfasst einen Bildsensor 303 zum Aufnehmen ei¬ nes Bildes eines Gesichts einer Person. Die Kamera 301 um¬ fasst ferner ein Objektiv 305 zum Abbilden des Gesichts auf den Bildsensor 303. Die Kamera 301 umfasst ferner die optoelektronische Leucht¬ vorrichtung 201 der Fig. 2. Der Übersicht halber sind die einzelnen Elemente 203, 205, 207 in der Fig. 3 nicht gezeigt.
Die Leuchtvorrichtung 201 verwendet insbesondere den
Bildsensor 303 zum Aufnehmen des Bildes des Gesichts der Person .
Fig. 4 zeigt ein mobiles Endgerät 401. Das mobiles Endge¬ rät 401 ist zum Beispiel ein Mobiltelefon.
Das mobile Endgerät 401 umfasst zum Beispiel eine optoelekt¬ ronische Leuchtvorrichtung (nicht gezeigt) nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das mobile Endgerät 401 umfasst zum Beispiel eine Kamera (nicht gezeigt) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt einen optoelektronischen Halbleiterchip 501, der Beleuchtungslicht 511 emittiert. Das Beleuchtungslicht 511 wird mittels eines optischen Abbildungssystems 503 in eine Bildebene 505 abgebildet. Die Bildebene 505 ist zur Veran¬ schaulichung in ein Gitter mit Gitterzellen 507 unterteilt. Durch das optische Abbildungssystem 503 ist es in vorteilhaf¬ ter Weise ermöglicht, das Beleuchtungslicht 511 derart abzu- bilden, dass das abgebildete Beleuchtungslicht ein lokales Minimum aufweist. Das lokale Minimum ist symbolisch in Fig. 5 mit ausgegrauten Gitterzellen 509 dargestellt. Das heißt al¬ so, dass in den Gitterzellen mit dem Bezugszeichen 509 das lokale Minimum des abgebildeten Beleuchtungslicht 511 liegt.
Das heißt also, dass zur Vermeidung oder zur Reduzierung einer Blendung von Augen die Bildebene 505 im Gesicht der zu fotografierenden Person liegt, wobei die Gitterzellen 509 im Augenbereich (erster Bereich) der Person liegen.
Um den genauen Ort des Augenbereichs der Person zu ermitteln, ist vorgesehen, dass zunächst ein erstes Bild des Gesichts der Person aufgenommen wird. Dies zum Beispiel mittels eines Bildsensors einer Kamera.
In dem aufgenommenen ersten Bild wird der Augenbereich der Person ermittelt oder detektiert. Dies zum Beispiel mittels einer Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung verwendet für dieses Ermitteln oder Detektieren zum Beispiel an sich bekannte Mustererkennungsalgorithmen.
Anschließend wird zum Beispiel eine vorbestimmte Beleuch¬ tungsstärkeverteilung derart eingestellt, dass diese ein lo- kales Minimum aufweist, das in dem Bereich des Gesichts der Person liegt, der dem Augenbereich in dem aufgenommenen Gesicht entspricht, also dem ersten Bereich. Diese Beleuch¬ tungsstärkeverteilung wird zum Beispiel mittels des optischen Abbildungssystems 503 eingestellt.
Das optische Abbildungssystem 503 umfasst zum Beispiel ein Zoomobjekt, also insbesondere eine Zoomoptik, sowie eine oder mehrere Flüssiglinsen, also insbesondere eine Flüssigoptik. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das optische Abbildungssys¬ tem ein oder mehrere Festbrennweitenobjektive aufweist, die mittels einer Einstelleinheit derart im Strahlengang verla- gert werden können, dass unterschiedliche Beleuchtungsstärke¬ verteilungen erzeugt werden können.
Zum Beispiel umfasst das optische Abbildungssystem 503 ein optisches Element, das eine feste Beleuchtungsstärkevertei¬ lung aufweisend ein lokales Minimum vorgibt. Das optische Ab¬ bildungssystem 503 umfasst in dieser Ausführungsform zusätzlich noch eine Einstelleinheit, die dieses optische Element im Strahlengang derart verlagern kann, dass eine Verlagerung des optischen Minimums bewirkt ist, so dass erreicht werden kann, dass das lokale Minimum im Augenbereich der zu fotografierenden Person liegt.
Fig. 6 zeigt die gleichen Elemente in der gleichen Anordnung wie Fig. 5, wobei hier als ein Unterschied das lokale Mini¬ mum 509 an einer anderen Stelle in der Bildebene 505 liegt als in Fig. 5.
Fig. 7 zeigt einen pixelierten Emitter 701 aufweisend mehrere lichtemittierende Pixel 703. Nach einer Ausführungsform ist ein lichtemittierendes Pixel ein pn-Übergang.
Die lichtemittierenden Pixel 703 sind einzeln ansteuerbar. Es ist vorgesehen, dass zum Beispiel einige der lichtemittieren- den Pixel mit einem geringeren Betriebsstrom betrieben werden als die restlichen der lichtemittierenden Pixel. Dadurch emittieren diese lichtemittierenden Pixel Licht mit einer geringeren Intensität als die restlichen lichtemittierenden Pixel. Solche lichtemittierenden Pixel 703, die somit weniger hell leuchten, sind hier symbolisch ausgegraut dargestellt und mit dem Bezugszeichen 705 versehen.
Somit gibt also der lichtemittierende Emitter 701 Beleuch¬ tungslicht 511 aufweisend eine vorbestimmte Beleuchtungsstär- keverteilung vor, die aufgrund der weniger hell leuchtenden lichtemittierenden Pixel 705 ein lokales Minimum aufweist. Mittels des optischen Abbildungssystems 503 wird das Beleuch¬ tungslicht 511 in die Bildebene 505 abgebildet. Die weniger hell leuchtenden lichtemittierenden Pixel 705 werden dann entsprechend in die Gitterzellen mit dem Bezugszeichen 509 abgebildet . Fig. 8 zeigt eine Flüssigkristallanzeige 803, die mittels ei¬ ner Hintergrundbeleuchtung 801 beleuchtet wird. Die Flüssig¬ kristallanzeige 803 ist in Pixel 805 unterteilt. Die Pi¬ xel 805 können einzeln angesteuert werden, um für jeden Pixel 805 eine bestimmte Lichttransparenz einzustellen. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass zwei der Pixel 805 eine gerin¬ gere Lichttransparenz aufweisen, also abgedunkelt werden. Diese abgedunkelten Pixel sind ausgegraut dargestellt und sind mit dem Bezugszeichen 807 versehen. Somit wird also die Flüssigkristallanzeige 803 Beleuchtungs¬ licht 511 emittieren, welches aufgrund der abgedunkelten Pixel 807 eine Beleuchtungsstärkeverteilung aufweisend ein lokales Minimum aufweist. Das Beleuchtungslicht 511 wird mittels des optischen Abbil¬ dungssystems 503 in die Bildebene 505 abgebildet. Entspre¬ chend werden dann die abgedunkelten Pixel 807 in die Gitterzellen 509 abgebildet. Fig. 9 zeigt ein erstes aufgenommenes Bild 901 eines Gesichts 905 einer Person. Das aufgenommene Bild 901 entspricht einem Kamerafeld einer Kamera, mittels welcher das Bild 901 aufge¬ nommen wurde . In dem Gesicht der Person ist ein Augenbereich 903 ermittelt oder detektiert worden.
Fig. 10 zeigt ein dem ersten Bild 901 der Fig. 9 entsprechenden Aufnahmebereich 1001 in der realen Welt. Der Aufnahmebe- reich 1001 umfasst das reale Gesicht 1005 der zu fotografie¬ renden Person, wobei das reale Gesicht 1005 dem abgebildeten Gesicht 905 entspricht. Ein erster Bereich der dem ermittel- ten Augenbereich 903 entspricht, ist mit dem Bezugszeichen 1003 gekennzeichnet.
Der erste Bereich 1003 wird zum Beispiel mit Beleuchtungs- licht mit einer reduzierten Lichtintensität beleuchtet ver¬ glichen mit einem restlichen Bereich des Aufnahmebereichs 1001.
Das heißt also, dass der Aufnahmebereich an dem Ort des ers- ten Bereichs 1003 weniger hell beleuchtet wird als der rest¬ liche Aufnahmebereich . Zum Beispiel ist vorgesehen, dass der erste Bereich 1003 mit Beleuchtungslicht aufweisend eine spektrale Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlän- genbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.
Fig. 11 zeigt grafische Verläufe von Normspektralwertfunktio¬ nen und einer Quanteneffizienz eines Kamerasensors in Abhän- gigkeit von der Wellenlänge.
Das Bezugszeichen 1101 zeigt auf die Abszisse, die die Wel¬ lenlänge in Nanometern angibt. Das Bezugszeichen 1105 zeigt auf die Ordinate, die eine Kame¬ raempfindlichkeit in willkürlichen Einheiten angibt. Die Ka¬ meraempfindlichkeit basiert insbesondere auf einer Empfind¬ lichkeit des Bildsensors, auf eventuell im Strahlengang vor¬ handene Filter und auf den verwendeten Optiken.
Das Bezugszeichen 1113 zeigt auf einen grafischen Verlauf der Kameraempfindlichkeit für rotes Licht. Das Bezugszeichen 1115 zeigt auf einen grafischen Verlauf der Kameraempfindlichkeit für grünes Licht. Das Bezugszeichen 1117 zeigt auf einen gra- fischen Verlauf der Kameraempfindlichkeit für blaues Licht.
Mit Rot, Grün und Blau sind Rot, Grün und Blau im Sinne des RGB-Farbraums gemeint. Fig. 12 zeigt einen grafischen Verlauf einer spektralen Augenempfindlichkeit eines menschlichen Auges. Das Bezugszeichen 1201 zeigt auf die Abszisse, die die Wel¬ lenlänge in Nanometern angibt. Das Bezugszeichen 1203 zeigt auf die Ordinate, die die Augenempfindlichkeit im lm/W an¬ gibt. Das Bezugszeichen 1205 zeigt auf den grafischen Verlauf der Augenempfindlichkeit.
Deutlich zu erkennen ist, dass die Augenempfindlichkeit 1205 ein Maximum bei etwa 555 nm aufweist. Wenn für ein Beleuchtungslicht, welches die Augen einer Person beleuchten soll, eine spektrale Verteilung verwendet wird, deren globales Ma- ximum außerhalb von 535 nm bis 575, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt, so wird effizient verhindert, dass das menschliche Auge mittels des Beleuchtungslichts geblendet wird. Zusammenfassend stellt die Erfindung ein effizientes Konzept bereit, welches das Problem, dass Blitzlichter von Kameras, Mobiltelefonen oder Videokameras häufig eine Blendung der fotografierten Personen verursachen, effizient angehen und lösen kann. In der Regel ist die Ursache für eine Blendung eine zu hohe Leuchtdichte des Blitzlichtes.
Das erfindungsgemäße Konzept beruht insbesondere darauf, dass eine Beleuchtungsstärke im Augenbereich der fotografierten Person oder Personen abgesenkt wird.
Zum Beispiel ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Augenbereich der zu fotografierenden Person ermittelt wird. Dies insbesondere dadurch, dass zunächst ein erstes Bild des Gesichts der Person aufgenommen wird, wobei in dem ersten Bild der Augenbereich detektiert oder ermittelt wird.
Das erste Bild kann auch als ein Vor-Bild bezeichnet werden. Zum Beispiel ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass das erste Bild unter Umgebungslicht aufgenommen wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das erste Bild unter IR-Licht und/oder UV-Licht aufgenommen wird. Zum Beispiel ist vorgese¬ hen, dass das erste Bild mit einer reduzierten Beleuchtungs- stärke beleuchtet wird.
Es wird dann insbesondere eine Bildanalyse des aufgenommenen Vorbildes durchgeführt, um den Augenbereich zu detektieren. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass dann eine Aufnahme des Bildes oder mehrerer der zu fotografierenden Person oder zu fotografierenden Personen unter einem optimierten Blitzlicht, allgemein einer optimierten Beleuchtung, aufgenommen wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine lo- kale Absenkung der Beleuchtungsstärke durch Abbildungen einer pixelierten Quelle (pixelierter Emitter) und/oder entsprechender Optik (optisches Abbildungssystem) durchgeführt wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine lokale Änderung des Blitzlichtspektrums, allgemein spektrale Verteilung des Be- leuchtungslichts , durchgeführt wird. Zum Beispiel ist vorge¬ sehen, dass eine globale Anpassung des Blitzlichtspektrums, allgemein der spektralen Verteilung des Beleuchtungslichts, durchgeführt wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine rechnerische Korrektur des aufgenommenen Bildes unter optimiertem Blitzlicht bezüglich der durchgeführten Optimierung oder Anpassungen durchgeführt wird. Für den Augenbereich ist insbesondere eine Änderung eines Be¬ leuchtungslichtspektrums vorgesehen. Dies insbesondere weg von einer maximalen Augenempfindlichkeit bei 555 nm zu zum Beispiel 510 nm. Dies ist insbesondere deshalb möglich, da in der Regel im Augenbereich eine spektrale Reflektivität der Szene eng begrenzt ist. Eine spektrale Reflektivität im Au¬ genbereich setzt sich zum Beispiel zusammen aus einer entsprechenden Reflektivität der Hautfarbe, der Haarfarbe und der Augenfarbe. Außerdem ist in der Regel für eine Farbwiedergabe nicht das exakte Spektrum wichtig, sondern viel mehr eine summierte spektrale Leistung in bestimmen Wellenlängenintervallen.
Insbesondere ist die Änderung des Spektrums auch deshalb mög¬ lich, da ein Farbeindruck im Augenbereich zum Beispiel zum Teil aus einem Farbeindruck der angrenzenden Bereiche extrapoliert werden kann.
Die Änderung des Spektrums, wie vorstehend beschreiben, ist insbesondere vorteilhaft, da spektrale Anteile, die ein hohes Detektorsignal geben, nun außerhalb eines Maximums der Augen¬ empfindlichkeit liegen.
Eine mögliche Umsetzung ist zum Beispiel eine Kombination aus zwei pixelierten Quellen (zum Beispiel zwei pixelierte Emit¬ ter oder zwei Flüssigkristallanzeigen oder ein pixelierter Emitter und eine Flüssigkristallanzeige) , die unterschiedli- che Spektren aufweisen, wobei eine gleichzeitige Beleuchtung durch die beiden Quellen oder sequenziell innerhalb einer o- der mehrerer Kameraaufnahmen durchgeführt wird.
Eine spektrale Verteilung des Beleuchtungslichts wird nach einer Ausführungsform derart optimiert, dass ein hohes Detektorsignal erreicht werden kann, also hohe RGB-Werte, wobei aber gleichzeitig eine Beleuchtungsstärke niedrig bleibt res¬ pektive eine Leuchtdichte des Blitzlichtmoduls niedrig ist. Das Spektrum des Beleuchtungslichts wird nachfolgend mit EE (λ) bezeichnet. Die Beleuchtungsstärke wird nachfolgend als Ev bezeichnet.
+ Ee,flash (λ))άλ
Figure imgf000027_0001
Beleuchtu ngsstärke Ev= JV(A) EE(A)dA
Eeamb(X) bezeichnet die Beleuchtungsstärke des Umgebungslichts ("amb" steht für English "ambient", also Umgebung) .
Eefiash(X) bezeichnet die Beleuchtungsstärke der Beleuchtungs¬ einrichtung ("flash" kann mit "Blitzlicht" übersetzt werden) . qeri(A) bezeichnet die spektralen Reflektivitäten von Objekten der Umgebung. r(A)
^(A) bezeichnen die Kameraempfindlichkeiten für rotes, grünes und blaues Licht, wie sie zum Beispiel in der Fig. 11 bei¬ spielhaft gezeigt sind.
\G\ n,raw bezeichnen die Kamerarohsignale für rotes, grünes
(B)
und blaues Licht. Die Kamerarohsignale können zum Beispiel in Bitwerten von 0 bis 255 vorliegen. Erfindungsgemäß werden also hohe Werte für RGB bei gleichzei¬ tig niedrigen Werten für Ev angestrebt. Insbesondere liegt ein Grün-Peak des Beleuchtungslichts, also ein globales Maxi¬ mum der spektralen Verteilung, außerhalb des Wellenlängenbe¬ reichs von 535 nm bis 575 nm.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschriebenen wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . BEZUGSZEICHENLISTE
101 Aufnehmen
103 Ermitteln
105 Beleuchten
107 Beleuchten
201 optoelektronische Leuchtvorrichtung
203 Aufnahmeeinrichtung
205 Verarbeitungseinrichtung
207 optoelektronische Beleuchtungseinrichtung
301 Kamera
303 Bildsensor
305 Objektiv
401 mobiles Endgerät
501 optoelektronischer Halbleiterchip
503 optisches Abbildungssystem
505 Bildebene
507 Gitterzelle
509 weniger hell beleuchtete Gitterzelle
511 Beleuchtungslicht
701 pixelierter Emitter
703 lichtemittierender Pixel
705 lichtemittierender Pixel mit reduzierter Beleuchtungsstärke
801 Hintergrundbeleuchtung
803 Flüssigkristallanzeige
805 Pixel der Flüssigkristallanzeige
807 abgedunkelter Pixel der Flüssigkristallanzeige
901 erstes Bild
903 Augenbereich
905 abgebildetes Gesicht
1001 einem dem ersten Bild 901 entsprechender Aufnahmebereich
1003 erster Bereich
1005 reales Gesicht
1101 Abs zisse
1105 Ordinate
1113 bis 1117 Kurvenverläufe 1201 Abs zisse
1203 Ordinate
1205 grafischer Verlauf der Augenempfindlichkeit

Claims

PATENTA S PRUCHE
Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts (1005) einer Person, umfassend die folgenden Schritte:
- Aufnehmen (101) eines das Gesicht (1005) abbildenden ersten Bildes (901) der Person,
- Ermitteln (103) eines Augenbereichs (903) in dem abge¬ bildeten Gesicht (905),
- Beleuchten (105) des Gesichts (1005) der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich (903) entsprechender erster Bereich (1003) des Gesichts (1005) derart be¬ leuchtet (107) wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Bereich (1003) des Gesichts (1005) mit einer kleineren Beleuchtungsstärke beleuchtet wird als ein zweiter Bereich des Gesichts (1005), der verschieden von dem ersten Bereich (1003) ist .
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Bereich (1003) mit einer spektralen Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Beleuchten ein mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittie¬ rende Pixel (703) aufweisender pixelierter Emitter (701) verwendet wird, wobei den ersten Bereich (1003) beleuch¬ tende lichtemittierende Pixel (703) derart angesteuert werden, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) reduziert werden kann.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Beleuchten eine mittels einer Hintergrundbeleuch- tung (801) beleuchtete Flüssigkristallanzeige (803) ver¬ wendet wird, wobei die Flüssigkristallanzeige (803) der¬ art angesteuert wird, dass eine Blendung der Augen der Person durch die leuchtende Flüssigkristallanzeige (803) reduziert werden kann.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in einem Strahlengang eines der Beleuchtung entsprechenden Beleuchtungslichts ein optisches Abbildungssystem (503) angeordnet ist, wobei mittels des optischen Abbildungs¬ systems (503) das Beleuchtungslicht derart auf das Ge¬ sicht (1005) der Person abgebildet wird, dass in dem ers¬ ten Bereich (1003) ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Abbildungssys¬ tem (503) ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmen des ersten Bildes (901) ein Beleuchten des Gesichts (1005) mittels UV-Licht und/oder IR-Licht umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmen des das Gesicht (1005) abbildende erste Bild (901) der Person ein Erstellen eines dreidimensionalen Profils einer die Person umfassenden Umgebung, wobei der Augenbereich (903) in dem dreidimensionalen Profil ermittelt wird.
10. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) zum Beleuchten eines Gesichts (1005) einer Person, umfassend:
- eine Aufnahmeeinrichtung (203) zum Aufnehmen eines das Gesicht (1005) abbildenden ersten Bildes (901) der Per¬ son, - eine Verarbeitungseinrichtung (205) zum Ermitteln eines Augenbereichs (903) in dem abgebildeten Gesicht (905) und
- eine optoelektronische Beleuchtungseinrichtung (207) zum Beleuchten des Gesichts (1005) der Person, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, einen dem ermittelten Augenbereich (903) entsprechenden ersten Bereich (1003) des Gesichts (1005) derart zu be¬ leuchten, dass eine Blendung der Augen der Person redu- ziert werden kann.
11. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach Anspruch 10, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, den ersten Bereich (1003) des Gesichts (1005) mit einer kleineren Beleuchtungsstärke zu beleuchten als ein zweiter Bereich des Gesichts (1005), der verschieden von dem ersten Bereich (1003) ist.
12. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, den ersten Bereich (1003) mit einer spekt¬ ralen Verteilung zu beleuchten, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellen¬ längenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt .
13. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Beleuchtungseinrich- tung (207) einen mehrere einzeln ansteuerbare lichtemit¬ tierende Pixel (703) aufweisenden pixelierten Emit¬ ter (701) und eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel (703) umfasst, die ausgebildet ist, den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) reduziert werden kann.
14. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Beleuchtungseinrich¬ tung (207) eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung (801) beleuchtbare Flüssigkristallanzeige (803) und eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeige (803) umfasst, wobei die Ansteuerungsein¬ richtung ausgebildet ist, die Flüssigkristallanzei¬ ge (803) derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die mittels der Hintergrundbeleuchtung (801) beleuchtete Flüssigkristallanzeige (803) redu¬ ziert werden kann.
15. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei in einem Strahlengang für ein der Beleuchtung entsprechendes Beleuchtungslicht ein op¬ tisches Abbildungssystem (503) angeordnet ist, wobei das Abbildungssystem (503) ausgebildet ist, das Beleuchtungs¬ licht derart auf das Gesicht (1005) der Person abzubil¬ den, dass in dem ersten Bereich (1003) ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts liegt.
16. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das Abbildungssystem (503) ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten.
17. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Beleuchtungseinrich¬ tung (207) ausgebildet ist, das Gesicht (1005) der Person mittels UV-Licht und/oder IR-Licht zu beleuchten, so dass das erste Bild (901) unter UV-Licht und/oder IR-Licht aufgenommen werden kann.
18. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die Aufnahmeeinrichtung (203) ausgebildet ist, ein dreidimensionales Profil einer die Person umfassenden Umgebung zu erstellen, wobei die Verarbeitungseinrichtung (205) ausgebildet ist, in dem dreidimensionalen Profil den Augenbereich (903) zu ermitteln.
19. Kamera (301) zum Aufnehmen eines Gesichts (1005) einer Person, umfassend:
- einen Bildsensor (303) zum Aufnehmen eines Bildes (901) eines Gesichts (1005) einer Person,
- ein Objektiv (305) zum Abbilden des Gesichts (1005) auf den Bildsensor (303) und
- die optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach ei¬ nem der Ansprüche 10 bis 18.
20. Mobiles Endgerät (401), insbesondere Mobiltelefon, umfas¬ send die optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 18 oder die Kamera (301) nach Anspruch 19.
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