Zaloguj się
Wszystkie
16 września 2024
15
Czujniki koloru RGB
Tradycyjną technologię RGB można postrzegać jako podzbiór czujników spektralnych. Czujnik RGB zwykle wyposaża się w trzy filtry pasmowo-przepustowe w widmie światła widzialnego. Ten rodzaj pomiaru koloru sam w sobie nie odpowiada żadnemu standardowi ani modelowi postrzegania koloru przez ludzkie oko. Nawet przy zastosowaniu złożonej kalibracji dokładność czujnika RGB pod względem pomiaru koloru jest ograniczona przez trzykanałową konfigurację urządzenia.
Scalone układy czujników koloru RGB są wytwarzane przez wielu producentów i wykonują pomiar w trzech zakresach widma światła: czerwonym (R) 590...720 nm, zielonym (G) 480...600 nm oraz niebieskim (B) 400...540 nm. Typowo zawierają one filtry blokujące niepożądane promieniowanie podczerwone.
Niektóre komponenty wykonują dodatkowo pomiar w zakresie podczerwieni (IR) powyżej 700 nm oraz pomiar całego widma światła (C), bez filtru kolorowego. Powierzchnie światłoczułe czujników mają zróżnicowany kształt (najczęściej prostokąta, rzadziej koła) i standardowo podzielone są na obszary – osobne dla każdego kanału koloru. Mogą być zorganizowane w postaci dwuwymiarowej matrycy elementów. Rozdzielczość pomiaru cyfrowego zależy od czasu integracji i może być zmieniana w szerokim zakresie, np. od 10 do 24 bitów. Pomiary poszczególnych kanałów mogą być wykonywane synchronicznie lub sekwencyjnie.
Czujniki koloru RGB różnych producentów zostały omówione w artykule „Systemy dla Internetu Rzeczy (45) – Czujniki koloru” [7], a także w artykule „Czujniki optyczne (4). Sensory koloru oraz czujniki i moduły multispektralne” [8]. Obecnie obserwuje się integrowanie w ramach jednego układu zarówno pomiary koloru, jak i inne funkcje związane ze światłem. Scalone czujniki koloru nadają się ponadto do integracji z czujnikami zbliżeniowymi lub sensorami gestów.
Układ TCS3472x
Firma AMS AG przejęła firmę TAOS Inc., która z kolei wcześniej stanowiła dział układów fotoczułych wydzielony z koncernu Texas Instruments. Obecnie marka AMS połączyła się z firmą OSRAM. Rodzina czujników RGB ams-OSRAM obejmuje wiele układów scalonych zarówno poprzedniej generacji (nadal dostępnych), jak też nowych. Firma ta jest także wieloletnim dostawcą czujników koloru do iPhone’ów firmy Apple i ma największy udział w rynku czujników światła otoczenia (ALS).
Typowym czujnikiem RGBC z interfejsem I²C i z wielosegmentowym sensorem jest układ TCS3472x, dostępny w dwóch wersjach – TCS34725 oraz TCS34727 – różniących się jedynie zasilaniem szyny I²C. Obecnie firma ams-OSRAM zakończyła jego produkcję, ale układ jest wciąż dostępny, podobnie jak tanie moduły uruchomieniowe konstruowane z jego zastosowaniem.
Firma oferuje nowy układ TCS3410 zawierający czujnik RGBC oraz niezależny kanał detekcji migotania (flicker detection). Kolejny nowy układ TCS3408 zawiera dodatkowy kanał szerokopasmowy. Pojawia się jednak problem z dostępnością tych układów, właściwie nie ma również przeznaczonych do nich modułów uruchomieniowych.
Cechy układu TCS3472x:
- kanały: czerwony, zielony, niebieski (RGB) i całe pasmo widzialne (C),
- filtr blokujący podczerwień,
- programowalne wzmocnienie analogowe i czas całkowania,
- zakres dynamiki: 3 800 000:1,
- bardzo wysoka czułość – idealnie nadaje się do pracy za ciemnym szkłem,
- przerwanie maskowalne, programowalne górne i dolne progi z filtrem podtrzymania,
- zasilanie (min./typ./maks.): 2,7/3,0/3,6 V (TCS34725); 2,7/3,0/3,3 V (TCS34727),
- niski pobór mocy (typ.): 2,5 μA (Uśpienie), 65 μA (oczekiwanie), 235 μA (pomiar),
- poziomy napięcia szyny I²C: zgodne z VDD (TCS34725); 1,8 V (TCS34727),
- stan oczekiwania (pomiędzy pomiarami): od 2,4 ms do > 7 s,
- zestaw rejestrów i układ pinów kompatybilne z serią TCS3x71,
- obudowa: FN 2 mm × 2,4 mm,
- adres I²C: 0x29.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
