RGB(紅綠藍(lán))三色傳感器要過(guò)時(shí)了，XYZ顏色傳感器正登場(chǎng)，可用于檢測(cè)蘋果成熟度、牛奶是否新鮮等。相比RGB的三通道、10%～15%精度誤差，XYZ有更多通道、1%～5%誤差、頻譜更豐富(如下圖中間一行比對(duì))。

圖1 接近光(ALS)傳感器、顏色傳感器、頻譜傳感器的比較

    XYZ色彩工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已于1931年推出，即CIE1931“標(biāo)準(zhǔn)觀察者”XYZ三刺激模型，是根據(jù)人的三種神經(jīng)元設(shè)立的XYZ標(biāo)準(zhǔn)，但遺憾的是此后一直沒(méi)有大范圍用起來(lái)。

    前兩年蘋果的高端平板電腦iPad Pro具有紙質(zhì)顯示效果，就有XYZ顏色傳感器的功勞。那么，為何調(diào)整顯示屏的白點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)“紙質(zhì)”效果?手機(jī)也有很大的應(yīng)用潛力。如夏圖，在室外6500K色溫進(jìn)入室內(nèi)，如果有XYZ顏色傳感器，從6500K跳到室內(nèi)3000K時(shí)，色彩更自然(如圖2和圖3中的左側(cè)手機(jī))。調(diào)節(jié)方法是根據(jù)色溫K值調(diào)節(jié)紅綠藍(lán)光的比例。

圖2 6500K色溫時(shí)，左側(cè)帶有XYZ顏色傳感器的手機(jī)與右側(cè)RGB手機(jī)差別不大

圖3 從6500K到3000K色溫切換時(shí)，可見帶有XYZ傳感器(左側(cè))的手機(jī)還原色彩更真實(shí)

    XYZ傳感器在手機(jī)和平板電腦上的應(yīng)用潛力大，例如可以檢測(cè)室內(nèi)的燈是熒光燈、LED燈還是鹵素?zé)簦赃M(jìn)行合理的光纖。此外，還能檢測(cè)蘋果、牛奶等，還可以用于網(wǎng)購(gòu)，例如衣服色彩的精細(xì)辨別、裝修材料色彩的選擇等，還可用于投影儀。

    世面上已經(jīng)有一些XYZ傳感器，但是體積較大。近日，艾邁斯(ams)半導(dǎo)體針對(duì)真彩消費(fèi)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)布迄今為止最小的XYZ三刺激傳感器--TCS3430。因?yàn)榘褳V色片做在了硅片上，因此不僅集成度更高，而且因?yàn)槟軐?shí)現(xiàn)大規(guī)模硅片生產(chǎn)，成本也大為降低。其核心技術(shù)——XYZ濾色片生產(chǎn)在ams的奧地利工廠和新加坡工廠生產(chǎn)，硅片外包給TSMC生產(chǎn)。ams先進(jìn)光學(xué)解決方案高級(jí)產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理David Moon告訴電子產(chǎn)品世界的編輯。

照片：ams先進(jìn)光學(xué)解決方案高級(jí)產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理David Moon展示TCS3430

    據(jù)悉，手機(jī)的光傳感器競(jìng)爭(zhēng)激烈，如圖1，接近傳感器和RGB傳感器像爬行，XYZ傳感器像是在走，而光譜傳感器將是跑。

    另外，ams即將推出光譜傳感器。光譜傳感器價(jià)格會(huì)比XYZ便宜20%左右。光譜傳感器的頻譜比XYZ更寬泛，可以檢測(cè)牛奶等食品/物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分，除了傳感器外，還需要數(shù)據(jù)庫(kù)/大數(shù)據(jù)支撐。

    ams的微型傳感器 TCS3430介紹

    以下是ams的官方新聞稿。

    采用領(lǐng)先光學(xué)濾波技術(shù)的微型傳感器 TCS3430的光譜響應(yīng)幾乎與人眼的一致,從而實(shí)現(xiàn)高精度的照度和CCT測(cè)量。

    艾邁斯半導(dǎo)體公司(ams)7月20日宣布推出首款基于XYZ三刺激的真彩傳感器IC —— TCS3430。新款傳感器占用空間小，適用于筆記本、智能手機(jī)和平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品。

    色彩領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是CIE1931“標(biāo)準(zhǔn)觀察者”XYZ三刺激模型。TCS3430數(shù)字化的輸出結(jié)果是XYZ三刺激的比例輸出，與CIE1931 XYZ三刺激模型相一致，因此小型化的TCS3430可以用于顯示器管理、自動(dòng)白平衡或色彩管理等應(yīng)用。

    原始設(shè)備制造商從RGB顏色傳感器轉(zhuǎn)向全新且極具成本效益的TCS3430傳感器可以顯著改善相機(jī)和顯示器的性能：

    · 根據(jù)環(huán)境的相關(guān)色溫(CCT)和亮度調(diào)節(jié)顯示屏的色溫(變暖或變冷)和亮度

    · 通過(guò)高質(zhì)量的校準(zhǔn)提升顯示器的白平衡和圖像逼真度

    · 相機(jī)可得到更逼真的、幾乎零顏色失真的圖像，白平衡性能可與專業(yè)級(jí)攝影設(shè)備媲美

    TCS3430采用了艾邁斯半導(dǎo)體專有的光學(xué)干涉濾波器技術(shù)。干涉濾波器可直接沉積在晶圓上，且能模擬人眼的光譜響應(yīng)的特性。TCS3430的濾波器具有五個(gè)通道，包括X、Y、Z通道以及兩個(gè)紅外通道。兩個(gè)紅外通道可用于推斷光源類型。Y通道則為可見光光譜中的綠光部分提供照度測(cè)量，使得TCS3430可同時(shí)用作環(huán)境光傳感器與顏色傳感器。

    TCS3430的封裝尺寸為2.41毫米x 1.75毫米 x 1.00毫米。傳感器光學(xué)孔徑上需要覆蓋一個(gè)擴(kuò)散膜。TCS3430具有高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍，可安裝在深色或透明的蓋玻片后面。此外，它可在1.8V的電源下運(yùn)行，主處理器通過(guò)I2C接口訪問(wèn)TCS3430。

    艾邁斯半導(dǎo)體顏色傳感器市場(chǎng)高級(jí)營(yíng)銷經(jīng)理Kevin Jensen表示：“TCS3430作為迄今為止最小的真彩傳感器，能夠使消費(fèi)類產(chǎn)品的的色彩和亮度與環(huán)境的光照和色彩更匹配。消費(fèi)者越來(lái)越有色彩概念。根據(jù)最近的調(diào)查顯示，消費(fèi)者愈發(fā)覺(jué)得在商店里或者在在線購(gòu)物時(shí)商品的顏色與商品在家里時(shí)的顏色很難匹配起來(lái)。精確的白平衡不僅可以幫助設(shè)計(jì)師和專業(yè)人士提高圖像質(zhì)量，還可以幫助普通消費(fèi)者作出購(gòu)買決定從而降低整體產(chǎn)品退貨情況。”