我們知道,全球智能手機的出貨量已經基本上不增長了,智能手機元器件供應商正面臨著營業收入滯漲的壓力。更糟的是,更多供應商的涌入使得市場競爭比之前更激烈。價格競爭不僅導致訂單減少,同時也侵蝕著曾經豐厚的利潤。
解決這個困境的有效方法之一就是開發具有獨特功能的產品。作為智能手機行業的一家重要傳感器供應商,艾邁斯半導體(ams)的下一步重點便是顏色傳感器。
XYZ原色
對于人類來說,顏色是非常重要的。大千世界光怪陸離,色彩繽紛,這大概是為什么佛家把物質現象統稱為“色”。同時,顏色又是易變的。同樣一件物品,在早上與晚上、室外與室內的顏色是不一樣的。所以,佛家又認為色即是空。那么,顏色真的是那么難以把握嗎?當然不是。
我們都知道RGB顏色原理,即紅、綠、藍三色可以組成任何其他顏色。實際上,要模擬人眼的顏色辨識,RGB體系并不完美。于是,國際照明委員會(CIE)于1931年從理論上假設了并不存在于自然界的三種原色,即理論三原色,以X、Y和Z表示,即所謂的三刺激值,以期從理論上來調(匹)配人眼能看到的一切色彩。X原色相當于飽和度比光譜紅還要高的紅紫,Y原色相當于飽和度比520nm的光譜綠還要高的綠,Z原色相當于飽和度比477nm的光譜藍還要高的藍。
XYZ顏色傳感器
據艾邁斯半導體先進光學解決方案高級產品營銷經理DavidMoon先生介紹,雖然XYZ體系對顏色的描述和測量比RGB體系更精確,但多年以來XYZ傳感器的制造成本卻一直居高不下。如今,這種情況已經改變。艾邁斯半導體已經能夠通過標準的半導體制造技術把多層XYZ干涉濾波膜直接覆蓋到硅基片上,再通過該公司獨有的微光學封裝技術,使得XYZ傳感器實現可接受的成本,而且能夠保證產品的高度一致性。據稱,艾邁斯半導體的XYZ傳感器測的量精度比RGB傳感器高5倍,技術領先競爭廠商兩到三年。
ams的獨家干涉濾波器技術
XYZ顏色傳感器的應用
既然XYZ顏色傳感器能夠精確地感測顏色,那么它有什么具體的應用呢?在智能手機上,目前最顯著的兩個應用分別為屏幕管理和電子商務。
首先說屏幕管理。我們需要知道自發光屏幕天生對人眼不友好,不論它是液晶屏還是LED屏。在自然界,我們看到的大部分物體本身是不發光的,它們只是反射太陽光或其他光源產生的光線。沒有人會喜歡直接觀看自發光的物體,比如太陽。正是由于這個原理,紙質的讀物對人體更友好,而手機和電腦屏幕則不友好。研究表明,長時間觀看顯示屏不僅會導致疲勞,而且會影響睡眠,甚至引發疾病。
好消息是,在科技如此發達的今天,幾乎沒有什么問題是解決不了的。顯示屏的問題當然也能夠得到有效解決。普通顯示屏的本質問題是,它不能夠根據環境光來調節它自己,而不像紙質讀物,在不同的光線下呈現不同的色調,與環境融為一體。所以,如果我們讓顯示屏也能夠根據環境光的變化而變化,那就能達到紙質書一樣的效果。
要做到與環境光融為一體,顯示屏首先要知道環境光是什么樣子的,這時候我們就要借助XYZ顏色傳感器了。XYZ顏色傳感器精確地測量環境光色溫,這樣手機或者電腦據此調節白平衡點,產生與環境光匹配的色調。一般情況下,室內的色溫偏暖,顯示屏應該產生更少的有害藍光成分,這樣就能表現出紙質書一樣的效果,我們的雙眼便得到了有效的保護。順便說一下,雖然現在一些手機和PC機帶有護眼模式,但它們的屏幕不能根據環境光做出最好的匹配,其總是偏黃的色調顯得很不自然。
ams是傳感器技術可以讓手機精確匹配紙板上的畫面(左)
XYZ顏色傳感器的另一項重要應用是電子商務。想象這樣的情景:你在網上購買了一件你最喜歡的那種藍色的T恤,可是拿到貨以后你發現它并不是你所喜歡的那種藍,雖然在屏幕上看起來不錯。在這種情況下,如果你的手機帶有XYZ顏色傳感器,你就可以測量你最喜歡的藍色的色號,然后告訴賣家。這時候如果對方的手機恰巧也有顏色傳感器的話,你就不會買錯顏色了。
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