CN106817818A - 灯光发生控制方法及影像*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯光发生控制方法，用于影像***中的灯光发生器，包括：接收第一区域的光色特征信息；根据所述光色特征信息生成配置参数；根据所述配置参数输出灯光。本发明中，由于复用了影像***中已经存在的传感器对目标拍摄区域进行检测，并根据检测结果控制灯光发生器的光的输出，因而使得灯光发生器的灯光能够更好的为目标拍摄区域提供合适的灯光环境，并且结构简单，成本较低。本发明还公开了一种影像***。

Description

灯光发生控制方法及影像***

技术领域

本发明涉及影像技术领域，尤其涉及一种影像***及灯光发生控制方法。

背景技术

对于影像设备来说，一般需要在一定的灯光环境下工作，不一样的灯光环境对影像设备的工作影响较大，有可能直接关乎内容的质量。例如，在光线强度非常低，光色质量非常差，显色性很低的情况下。这就要求与影像设备配合的发光设备能够根据目标区域的环境光产生恰当的输出光，但是现有技术中发光设备的发光往往无法与目标区域的环境光进行关联，这就导致其发出的光与目标区域的匹配性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于使得发光设备发出的光能够与目标区域的环境光状况进行较好的匹配。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种灯光发生控制方法，用于影像***中的灯光发生器，包括：

接收第一区域的光色特征信息；

根据所述光色特征信息生成配置参数；

根据所述配置参数输出灯光。

其中，所述根据所述光色特征信息生成配置参数包括：

根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的亮度和色坐标信息；或者，根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的扩展的光色信息，例如照度、色温、光谱等；

根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的亮度和色坐标信息，或者 根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的扩展的光色信息，得到在所述预先设定的拍摄模式下需要输出的光色性能数据；

根据所述光色性能数据及灯光发生器中的光源的特征参数得到所述配置参数。

其中，所述光色特征信息来源于：所述影像***中已有传感器采集原始数据，该原始数据经过处理分析得到所述光色特征信息。

本发明还提出另一种灯光发生控制方法，用于影像***中的灯光发生器，包括：

接收传感器采集的第一区域的光色特征的原始数据或中间数据；

处理分析所述原始数据或中间数据得到光色特征信息；根据所述光色特征信息生成配置参数；

根据所述配置参数输出灯光。

其中，所述根据所述光色特征信息生成配置参数包括：

根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的亮度和色坐标信息；

根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的亮度和色坐标信息得到在所述预先设定的拍摄模式下需要输出的光色性能数据；

根据所述光色性能数据及灯光发生器中的光源的特征参数得到所述配置参数。

其中，所述传感器为影像***中已有的传感器。

本发明还提出一种影像***，包括影像设备和灯光发生器，所述影像设备包括光学部分、传感器、处理器和通信接口；其中，所述传感器用于采集第一区域光色特征的原始数据，所述处理器用于处理分析所述原始数据得到光色特征信息；

所述灯光发生器包括光源、光源驱动电路、控制器及通信接口；

其中，所述影像设备的通信接口与灯光发生器的通信接口连接，以向所述灯光发生器输出所述光色特征信息，所述控制器根据所述光色特征信息通过所述光源驱动电路控制所述光源发光；并且，所述传感器为所述影像***中已有的传感器。

其中，所述光源包括至少三种颜色的发光器件，该光源输出的光为所述至少三种颜色的发光器件发出的光的混合光。

本发明还提出另一种影像***，包括影像设备和灯光发生器，所述影像设备包括光学部分、传感器、处理器和通信接口；其中，所述传感器用于采集第一区域光色特征的原始数据；

所述灯光发生器包括光源、光源驱动电路、控制器及通信接口；

其中，所述影像设备的通信接口与灯光发生器的通信接口连接，以向所述灯光发生器输出所述原始数据或中间数据，所述控制器处理分析所述原始数据或中间数据得到光色特征信息，并依据该光色特征信息通过所述光源驱动电路控制所述光源发光；并且，所述传感器为所述影像***中已有的传感器。

其中，所述光源包括至少三种颜色的发光器件，该光源输出的光为所述至少三种颜色的发光器件发出的光的混合光。

本发明中，由于复用了影像***中已经存在的传感器对目标拍摄区域进行检测，并根据检测结果控制灯光发生器的光的输出。因而使得灯光发生器的输出灯光能够更好的适应目标拍摄区域的环境，并且结构简单，成本较低。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明灯光发生器的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的分解示意图；

图3是本发明影像***的一个实施例的示意图；

图4是气体放电管光源的一个实施例的光谱图；

图5是白光LED光源的一个实施例的光谱图；

图6是三色LED光源的一个实施例的光谱图；

图7是图6所示实施例的CIE色度图；

图8是四色LED光源的一个实施例的CIE色度图；

图9是多色LED光源的一个实施例的CIE色度图；

图10是不同特征光谱LED光源的一个实施例的覆盖可见光区域的光谱图；

图11是多色LED光源的一个实施例的混合光谱示意图；

图12是本发明一种影像***的一个实施例的示意图；

图13是本发明一种影像***的一个实施例的示意图；

图14是图13所示实施例中灯光发生器的结构示意图；

图15是图13所示实施例中灯光发生器的另一角度的结构示意图；

图16是本发明影像***的另一个实施例的示意图；

图17是图16所示实施例的背面视图；

图18是本发明影像***的另一个实施例的示意图；

图19是本发明影像***的另一个实施例的示意图；

图20是对目标拍摄区域进行划分的一个实施例的示意图；

图21是传感器映射图20中目标拍摄区域的一个实施例的示意图；

图22是目标拍摄区域的另一实施例的示意图；

图23是对目标拍摄区域进行区域选择的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案和优点描述的更清晰，以下结合具体的实例加以说明，并参照附图对本发明进行详细的说明。

参考图1和图2，其示出了本发明中灯光发生器的一个实施例，其中图1为整体装配后的示意图，图2为立体分解示意图。

如图所示，灯光发生器包括透镜1、光源板2、反光装置3、电源板及控制板4、外壳5、交互界面6及显示屏61。其中，电源板及控制板4置于所述外壳5内，所述外壳5的一端与所述反光装置3连接，另一端设置所述交互界面6及显示屏61。所述反光装置3与透镜1连接并形成一个空腔，所述光源板2设置于该空腔内。

所述光源板2上设置有至少三种颜色的发光器件，该至少三种颜色的发光器件发射出的光混合，混合后的光即为该光源的输出光。本实施例中，所述光源板是PCB板，所述发光器件是LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，当然也可以是其它形式的光源器件，如气体放电管，OLED，激光，等等。

所述电源板上设置有电源电路，以实现将电源所供电能转换为该灯光发生器的各个部分所需的电压/电流等，向整个设备供电。

所述控制板上设置有控制电路，该控制电路用来与外部影像设备通信，并 实现对该灯光发生器的控制。所述控制电路的进一步阐述，可以参考图3相关的实施例。

所述反光装置3在本实施例中为反光罩，其形状是常用的抛物线型，当然其还可以采用其它形式的，例如圆台反光杯等。

所述透镜1可以是散射型的，例如散射板，也可以是聚焦形式的聚光部件，或者也可以是散光部件，还可以是用来产生平行光的透镜等。具体来说，所述透镜可以是菲涅尔透镜或各种凸凹透镜等。

所述交互界面6包括若干按键，所述若干按键与所述控制板电连接，以实现用户输入。所述显示屏61作为交互界面6的一部分，其用来实现面向用户的输出显示，其可以采用LCD、LED、OLED、数码管、电子纸等形式的显示手段。

外壳5中容纳了所述电源板和控制板4，其中反射装置3的外壁与外壳5共同构成了灯光发生器的壳体。而所述光源板2也位于该壳体内。

在本实施例中，还可以包括电源，例如外置电源、与灯光发生器一体的一体化电源等，具体形式可以采用电池的形式，或者其它储能部件形式，例如电容。当然，市电也可以作为电源，只不过此时市电并不能认为是本实施例的组成部分。电源实现向整个灯光发生器的供电，包括对光源的供电，以及对控制电路的供电等。

图中未示出的还包括机械接口，该机械接口用以与外部设备进行连接以实现对灯光发生器的支撑。所述外部设备可以是影像设备，或者也可以是专门的支架等。

图中未示出的还包括散热装置。由于光源在工作过程中会产生大量的热，为了保证光源的性能、可靠性及寿命，需要将产生的热量及时的散发出去。从具体实现来说，所述散热装置可以采用原生散热形式，例如直接通过PCB光源板散热；也可以采用附件散热体的散热形式，例如与光源所在的光源板紧密相连麒片式散热体的散热装置。对于具体的散热材料来说，可以是铝制散热装置、导热塑料等。

参考图3，图示了本发明影像***的一个实施例的示意图。如图所示，该影像***包括灯光发生器30和影像设备40，本实施例中灯光发生器30与影像设备40为分体设置。所述灯光发生器30的阐述可以参考图1和图2所示的实施例的相关部分，下面对灯光发生器30和影像设备40进行详细说明。

所述影像设备40包括镜头、传感器、处理器、存储器、通信接口、设备电源、显示界面及机械结构。在本发明的一个实施例中，影像设备40可以是数码相机、具有拍摄功能的手机或平板等等。其中，所述镜头为光学器件，其至少作为组成之一构成了影像设备40的光学部分；传感器用于采集第一区域光色特征的原始数据；其中，所述原始数据包括第一区域内的光进入到测光传感器后到达每个子测光元素(每个子测光元素对应接收不同波长的光)内的光强度。当然，这些原始数据经过一定转换变可以成为中间数据。在本发明的一个实施例中，所述处理器用于处理分析所述传感器采集的原始数据或中间数据以得到光色特征信息。所述存储器用于存储影像设备采集的影像数据及各种中间数据，所述设备电源具体可以是电池以向影像设备供电；所述显示界面具体可以由显示屏来承载，用于显示各种拍摄参数；所述机械机构作为影像设备的机械部分包括了壳体及各种机械接口等。所述通信接口用于与外部设备进行通信，其可以采用现有的各种有线或无线通信方式，在此不具体列举。

其中，在本发明的一个实施例中，所述传感器为具有一定分辨率的图像传感器，例如CMOS传感器、CCD传感器或光照度器件阵列等，总之能够对外部光进行探测并做出相应响应的光电器件都在本发明的保护范围内。

具体来说，在本发明的一个实施例中，传感器内部是由许多小的像素点构成的基本测光元素，每一个基本测光元素内部还有若干个子元素，一般的数量为三种或者四种，或者更多种，分别对应不同波长的光敏感区域。从而每个基本测光元素可以感知其中的每个子元素所对应的颜色的强度，最终能够判定在每个基本测光元素对应的区域中，哪种颜色分量会有多少，从而得到该基本测光元素所对应的区域的光色特征的原始数据。因此，类推到整个传感器芯片来说，上面包括一定数量的基本测光元素(具体数量依分辨率的不同而不同)，所 有基本测光元素检测到的光色特征的原始数据的集合就是对应第一区域的整体光色特征的原始数据。

例如，对于如图20所示的第一区域来说，其包含a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l共12个子区域。这12个子区域会映射到传感器芯片上的对应区域，如图21所示。在图21中，对应于第一区域中的12个子区域，在传感器芯片上也对应设有12个基本测光元素。其中，每个基本测光元素包含3个子元素，本实施例中所用的每个子元素是由3种颜色组成的，分别对应光谱中红(R)，绿(G)和蓝(B)部分。这样，在每个子区域内，例如a区域，在传感器上，对应有3组RGB传感器子元素，共9颗RGB子像素，而处理器通过一定的加权算法(因为RGB子元素对可见光区域的光谱的红，绿，蓝部分有一定的对应关系，例如对R感应的强度乘以某个系数后)，就可以得到该对应区域或点的光谱中红色部分的强度，以此类推，得到绿色，蓝色部分的强度。另外，对于可见光谱来说，描述其光色的重要参数就是其在色度图CIE上的色坐标点x，y(注，色坐标点是通过光谱计算得来的，已知光谱后，将光谱数据乘以三刺激值函数，经过计算即得到三刺激值X，Y和Z，再由X，Y和Z就可以计算出色坐标点x和y，对这个领域内的人来说是基础知识)，而得到该光谱的三刺激值X，Y和Z后，并已知有关R，G和B的分量强度数值后，即可依据转换矩阵建立转换关系。具体形式如下图公式所示，其中转换矩阵的数值依赖所用的光源的特性以及传感器特性而决定出。这样，对于采用相同的光源组合来说，已知了转换矩阵系数，无论光源组合内的R，G和B采用不同的系数进行混合后，都能够计算出混合后的光的X，Y和Z值，进而也可以得到色坐标xy及亮度值。得到这些参数后，就可以进一步得到其它的光色特征信息)，也就可以知道在子区域a中红，绿，蓝的光色的强度以及整个a区域的主色调及其饱和度等光色特征信息。

需要说明的是，一般来说原始的R，G和B数值(强度)会和真实的R，G和B强度有一定偏差，因此一般需要通过预先的实验得到一个系数，分别对应R，G，B部分，原始的乘以这个系数后，就得到真实的R，G和B强度。然后还需要知道转换矩阵中的数值，这个过程也是事先在实验中完成的，实验中会拿已经知道X，Y和Z三刺激值的光源，以及已知R，G和B真实强度，然后二者矩阵运算后得到上边公式需要的转换矩阵。知道这个转换矩阵后，后续光源的输出变化了，只要知道R，G和B数值后，就可以通过上边的计算来得到新的X，Y和Z三刺激数据。

在本发明一个实施例中，所述光色特征信息至少包括下述中的一种：亮度，照度，色温，色坐标，显色指数，颜色配比，主波长，不同波长下的光强度，发光角度，光谱，光源与接收区域的对应关系等等。当然，光色特征信息还可以是将上述各种信息进行转换得到的信息，例如经过转换后得到的对光源的驱动控制参数信息，这相当于由影像设备完成了几乎所有的处理，最后得到了对光源的驱动控制参数信息，最后再将该驱动控制参数信息发送至灯光发生器驱动光源发光。

以此类推，可以获得其它子区域的光色特征信息，这样对于第一区域来说，各个局部以及整体区域的光色特征等信息就可以得到。同时，将传感器所获得的图片或者数据信息显示在显示界面上，用户就可以根据自己的拍摄对象所处的位置，拍摄对象局部对应的区域的光色特征，来选择灯光发生器的输出特征，也就是用户需要的输出光色模式，输出特征可以有各种形式，如加强某一区域的光色、减弱某一区域的光色等方式，或者改变某一区域的光色等。而所述输出特征则最终通过不同方式来配置驱动参数的形式作用于灯光发生器。(在本发明的一个实施例中，输出特征即用户想要的目标灯光是按照加强的方向来进行，还是减弱的方向，还是颜色中和的方式来进行，这个主要是针对灯光特性来说的，举例来说：比如当前环境光很暗，颜色偏红色，那用户选择不同的输出特征模式，处理器为灯光驱动器配置不同的驱动参数，例如按照加强的方向，就是处理器配置的参数会让灯光输出的光通量更高，颜色更红，而如果减弱方向， 则会通过添加额外颜色让红色更淡一些，而中和方式则会选择红色的弥补色蓝色来输出。具体来说，就是已知当前光环境后，用户选择一定的输出特征模式后，处理器就知道往那个方向来为灯光装置配置驱动参数及输出)

需要说明的是，上述传感器为影像设备中已有的传感器，其并非为灯光发生器的发光控制而设置。也就是说，本发明中灯光发生器的发光控制所依据的传感器采集的数据是复用了该传感器的功能，如此才可以精简结构及降低成本。

作为本发明一个更为具体的实施例，图22示出了一个详实的拍摄区域的图像。按上文将目标拍摄区域划分为12个子区域的实施例来说，图22中将该图像也划分为12个子区域，分别对应12个基本测光元素，进而可以得到每个子区域的光色特征信息。获得了这些信息，用户可以选定一个或多个子区域内拍摄对象的特征进行分析作为所选区域的光色特征，然后再确定对该拍摄对象需要采用什么样的灯光，然后灯光发生器输出所想要的光色以此来达到对拍摄对象的更加生动，形象以及创意性的拍摄。

当然，所选区域可以根据用户的需要来任意的选取，不一定是按照上文实施例中矩形的子区域来选择，也可以选择整个区域内任意的一点，或者任意的一个其它形状的区域。如图23所示，可以选定一点A作为分析对象，也可以选择不规则的区域B来作为分析对象对区域内的光色进行识别和分析，然后给出用户选定区域内的光色特征信息。根据该光色特征信息给出推荐使用的灯光配置参数，最终在用户对目标拍摄区域进行拍摄时，灯光发生器将按照所述灯光配置参数进行光色输出，让用户在拍摄过程中有更加专业且智能化的灯光环境。

所述灯光发生器30包括光学控制装置311、光源312、散热装置313、电源电路314、光源驱动电路315、灯光数据存储器316、通信接口317、控制器318、传感器接口319、显示屏与控制交互界面320、开启电路与开关321、控制信号接口、机械接口323。

其中，光学控制装置311可以包含透镜和/或反射装置，所述反射装置也可以是匀光装置或柔光装置(例如柔光箱)。当然，光学控制装置311并非是必须的，并且其可以是通过可拆卸的方式安装于所述灯光发生器31上。

本实施例中，光源312包括LED 1、LED 2、LED 3至LED n若干个LED，例如可以是3个，即LED 1、LED 2及LED 3，或者4个，即LED 1、LED 2、LED 3和LED 4。并且，该光源能够产生由所用LED以各种比例发光产生的各种混合光。相对于只有一种颜色的气体放电管，或者只有一种颜色的白光LED来说，气体放电管和白光LED的光谱单一(图4和图5中可以看出)且不易调整。而本实施例中由于采用了至少三种颜色的LED光源(下面以3种和4种为例进行阐述)，其发光的范围和颜色调整范围都变得更大，能够灵活的让影像设备在不同的灯光环境下工作。

例如，对于光源312包含LED 1、LED 2及LED 3，且每个LED所发出的光的颜色不同。在这种情况下，每种颜色的LED具有其特定的光谱，如图6所示，进而其光谱通过转换可以计算出其相应的色点(即色坐标x，y)，此色点对应在标准的CIE(Commission Internationale de L′Eclairage(法语)，国际照明委员会)色度图上的一个色坐标点，这样三种不同颜色的LED所对应的色坐标点在CIE色度图上可以构成一个三角形，如图7所示，通过具有多路输出的光源驱动电路315来控制每种LED的发光能量，进而可以混合出三角形之内的任何颜色，其色坐标都可以落在三角形之内的任何一点。比如，三个LED分别对应A、B、C三个点，其中A为光谱4的色坐标点，B为光谱5的色坐标点，C为光谱6的色坐标点，其中在由A、B、C之间的连线构成的三角形内的点X来说，其颜色可以通过控制三个LED的发光能量来混合出来。并且LED光源312的整体强度或光通量可以通过增加或减少每种颜色的LED的数量来改变，也可以通过在一定范围内改变光源驱动电路315的各路输出功率来改变每路LED的发光强度或光通量，最终来改变整个LED光源312的发光强度或光通量。

再例如，对于光源312包含LED 1、LED 2、LED 3及LED 4，且每个LED所发出的光的颜色不同。在这种情况下，这四种颜色类型的LED分别落在CIE色度图的不同位置，其构成一个有一定面积的四边形，经过光源驱动电路315对每路进行分别的控制后，整个轮廓内的任何色点都可以全部或部分的实现，这样由多种颜色的LED混合后的光源的光谱将能够通过改变每一路LED的驱动参 数来改变混合光的光谱。图8为四种LED(分别对应A1、B1、C1和D1)构成的四边形，其中X1点可以由四种颜色的LED经过不同比例的混合得到，进而光源312可以发出色坐标在X1位置的光。

以此类推，图9为多种颜色的LED(分别对应An1、Bn1、Cn1、Dn1……Xn1)构成的多边形，其中Xm点可以由多种LED经过不同比例的混合得到，进而光源312可以发出色坐标在Xm位置的光。这样，LED光源312的发光范围和颜色调整范围都将极大的变大，能够灵活的让影像设备在不同的灯光环境下工作。

在LED光源312中，为了使灯光发生器的亮度等级或光通量等级能够达到一定的水平，每种颜色的LED的数量可以灵活变化，可以通过使用多颗来达到目标要求，或者按照一定的比例来决定所使用的LED的颗数。

可以理解，当给光源312中的各个LED提供不同的电参数后，如电流，电压，频率，幅值等等参数后，不同颜色的LED发光后，经过在反光装置或透镜后，整个LED光源312将发出一种特定的混合光，其具有其特定的光参数，如光谱，光通量，亮度，色温，颜色，显色指数，等等。

另外，为了混合光的光谱能够更加的连续及饱和，同时也为了光谱的可调性更加灵活，可以通过增加使用的LED的颜色种类来进行调整，为了让混合光在可见光380-780nm范围内都比较连续且可调，本发明的一个实施例中，灯光发生器可以使用多种颜色LED进行组合，如图10所示，具有不同特征颜色和光谱的LED可以覆盖可见光的整个区域。通过将这些LED组合在一起，发光混合后，可以得到非常连续且在不同波长位置都可以灵活调控的混合光谱，如图11所示。

散热装置313可以参考图1及图2实施例中的相关描述，在此不再重复。

电源电路314与光源驱动电路315连接，并在控制器318的控制下，向光源驱动电路315供电。而光源驱动电路315也与控制器318连接，以在控制器318提供的控制参数下驱动光源312中各个LED的发光状态，以实现控制参数的控制需求。

灯光数据存储器316用于接受自定义的灯光数据，例如光谱、色温、颜色、 显色性等。该灯光数据存储器316与控制器318连接，这样控制器318可以从灯光数据存储器316中读取灯光数据并解析为光源驱动电路315可以执行的控制参数，这样光源驱动电路315就可以据此控制光源312的发光了。其中，所述自定义的灯光数据可以由用户直接输入，例如通过图1和图2实施例中的交互界面来实现输入，也可以从与灯光发生器30相连的影像设备40中获取，或者也可以从其它可移动存储介质上的读取等。

通信接口317与控制器318连接，并且可以与影像设备40进行通讯，进而可以在影像设备40上控制灯光发生器30的工作状态。所述工作状态包括同步状态、异步、前帘同步、后帘同步等。具体的通信方式可以是有线，例如直接的PC线接口，也可以是无线形式的，例如WIFI、蓝牙、红外或射频等。对于采用无线的方式来说，通常可以在影像设备40上安装控制灯光工作的部件，例如安装在数码相机热靴上的引闪器，或者是影像设备上的其它类型的通讯控制模块用于收发指令。

通信接口317除了上述与影像设备40协同工作之外，还可以以有线或无线的形式介入公共的数据网络，例如互联网、局域网等。

控制器318作为灯光发生器30的主控制器，其与各个电路单元/部分连接，以控制其有序工作。

传感器接口319，其与各类型传感器连接以获取检测数据，其中各类型传感器包括温度传感器、照度传感器、颜色传感器，距离传感器，等等。并且，在获得这些传感器中的检测数据后，发送至控制器318，由控制器318进行解析并处理为可被光源驱动电路315执行的控制参数，进而由光源驱动电路315控制各个LED的驱动以发出所需要的光。

显示屏及控制交互界面320，其与控制器318连接，以从控制器318中获取需要显示的数据并显示出来。另外，如果不用显示屏，***中可以通过按键的方式来实现不同参数及模式的控制，由于采用按键是非常普通的方法，这里不再详述。

开启电路与开关321，其与控制器318连接，用于在控制器318的控制下对 灯光发生器30进行开启或关闭；另一方面，也与控制信号接口322连接。

控制信号接口322，其与影像设备40中的影像设备通信接口连接，以接收影像设备40的控制指令，并当在收到开启或关闭指令时，控制所述开启电路与开关321执行。其中，控制信号接口322与影像设备通信接口之间的连接可以采用有线或无线方式，具体形式可以参考上文中的有线和无线传输方式。

机械接口323，其与影像设备机械接口连接，以实现连接及支撑。当然，也可以是用来与外部支架连接等。

图3所示实施例中，灯光发生器30作为外部发光设备与影像设备40连接，也就是说其可以称之为外置式灯光发生器。其具体的表现形式，可以、如图13至图17所示。图13至图15所示，为一灯光发生器外置的数码相机，其包括灯光发生器及数码相机；其中，所述灯光发生器包括透镜7、红外窗口13、固定旋钮14、连接接口15、机身16、信息窗口17、控制按键或旋钮18、开关19、通信接口20、转轴21、光源外壳22。

其中，连接接口15实现与数码相机的机械连接，同时也可以兼有数据传输的功能，具体其可以是现有的热靴接口等。固定旋钮14用于实现灯光发生器与数码相机的紧固；红外窗口13用于安装辅助对焦灯以及安装具有光学或无线通信功能的模块；信息窗口17用于显示各种参数信息；控制按键或旋钮18用于输入参数设置信息等，开关19用于启动或关闭灯光发生器，通信接口20用于连接外部设备或网络，具体可以采用红外、WIFI、蓝牙或Zigbee等，转轴21可以实现光源部分与机身16的转动连接，透镜7用于最终输出灯光。

图16和17示出手机作为影像设备的例子，图中手机上安装有外置的灯光发生器130，该灯光发生器130可以通过卡扣的方式与手机实现机械连接，或者也可以通过螺钉固定在手机的外壳上。标号110为发光部分，例如LED灯。其中，灯光发生器130与手机之间的通信可以通过无线的方式例如红外、蓝牙、wifi等，当然也可以采用有线接口，此有线接口可以复用为二者之间的机械固定方式。

所述影像设备40可以数码相机、手机或摄像机等。

需要说明的是，光源驱动电路315负责为LED光源312提供电力特性控制，其通过将电源的电能进行转换，输出LED光源312需要的电压，电流，以及功率等要求；同时，光源驱动电路315满足影像设备40对光的强度和颜色进行调节的要求，即，其输出电压，电流，功率以及响应时间，响应频率，脉冲强度和频率等都需要满足影像设备40对多颜色LED光源312的要求，且这些参数还能够与相机相匹配，来达到理想条件下的协同工作(如同步闪光，异步闪光，频闪闪光，等等)。

光源驱动电路315的输出参数直接决定了LED光源312输出的光特性，包括但不限于光强，光通量，显色性，色温，颜色，光谱，色坐标等。这些参数的改变可以是通过改变每一路LED的输入电流值来改变，也可以是对调光电路的PWM数值(包括频率，占空比，幅值)的改变，或者是其它类似的驱动电路的参数的控制。所有这些控制可以是由控制电路来完成的，包括核心的控制器、数据交换电路(未示)、控制参数分配电路(未示)、传感器接口、通信接口等等。控制的形式可以是按钮式的，也可以是触摸屏式的，或者是遥控器性质的，或者是由传感器来控制的自动控制形式的。

参考图12，图示了本发明影像***的一个实施例的示意图。如图所示，其与图3所示实施例的区别在于，灯光发生器31内置于影像***1200，相同之处不再做重复说明。

其中，影像***1200的影像设备32与灯光发生器31连接，其包括镜头、传感器、主处理器、存储器、通信接口、设备电源、显示界面及机械结构等，可以参考图3所示实施例的相关描述。影像设备32中的处理器与通信接口317及控制器318连接。灯光发生器中控制器与影像设备的处理器通过相应的通信接口来进行数据交换和命令传输，通信接口方式可以是有线的形式，也可以是无线的形式。当处理器发出命令后，灯光发生器的控制器开始工作，按照设定的程序开始进行设置灯光发生器。

对于图12实施例中内置灯光发生器的情形，其具体的应用可以参考图18和图19。其中，图18所示为一数码相机，其中标号200是内置的灯光发生器中 的发光部分，例如LED灯，标号300为镜头；图19所示为一手机(当然也可以是平板电脑)的背面，其同样包括镜头300、灯光发生器的发光部分200。

在本发明一种灯光发生控制方法的实施例中(相关部分可以参考图3所示实施例)，首先影像***中的影像设备的已有传感器采集第一区域的光色特征的原始数据，该原始数据(当然也可以是稍加处理的中间数据)经过影像设备中的处理器处理分析后得到第一区域区域的光色特征信息(该光色特征信息可以呈现给用户，例如通过显示界面)。

在本发明的一个实施例中，所述处理分析可以是处理器将每个只对特定波长响应的子测光元素得到的光强度信号进行转换，经过预先校正，每个光强度信号与相应的颜色系数进行矩阵运算(如之前所述)后，可得到该子测光元素所对应区域的光色特征中的基础数据，即色坐标。其中，所述转换可以是系数换算，即子测光元素得到了原始的R，G和B强度数值，但这个数值不能用来计算色坐标，因为R，G和B是有偏差的，所以之前需要将原始的R，G和B强度进行换算得到一个系数或方程式。之后当检测到一个新的R，G和B数值得到后，通过以上系数或方程式计算即得到真实的R，G和B强度值，此数值才能用来后续计算色坐标，对于具体的转换过程来说由于是本领域技术人员所公知，故不再详述。而对于预先校正来说，可以是对子测光元素的R，G和B强度与所用光源的X，Y和Z三刺激值通过矩阵来建立关系得到转换矩阵，如前面所述。根据计算出的转换矩阵的数值，子元素感应到强度数值经校正后，通过转换矩阵相乘，即可以得到该光谱的X，Y和Z以及色坐标x和y。

由此色坐标再次进行转换后，即可得到更多的光色特征信息，例如，照度，色温，色坐标，显色指数，等等。此部分转换对于本领域的技术人员来说，都属于基础知识，这里不再详细描述具体的转换过程。以上文中R，G和B作为三个子测光元素来说，每个子测光元素分别对应红，绿，蓝部分的光有响应，这样，当知道红，绿，蓝光的强度后，通过拟合，即知道此基本测光元素区域的光色特征。

此时，用户可以通过输入设备(例如按键或触摸屏等)来选择第一区域中的某一区域(如上文所述该区域可以是规则或不规则的)，从而所述选择的区域的光色特征信息作为调整灯光发生器输出光的依据。具体来说，在本发明一个 实施例中，根据光色特征信息生成配置参数来调整灯光发生器输出的过程包括：

首先，根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的亮度和色坐标信息(是否需要把其它参数加进来)；具体过程上文已有详述，在此不做重复。

然后，根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的亮度和色坐标信息得到在所述预先设定的拍摄模式下需要输出的光色性能数据；具体过程如下：预先设定的拍摄模式中会已经包含了在某种模式下需要的标准或推荐的光色特征数据(包括亮度和色坐标(这两个是基础)，以及其它光色数据，例如，色温，光谱等；然后，前面已经已知第一区域的光色特征信息，这样，根据推荐值与当前值得差别，***会计算出光源需要输出的光色性能数据。

之后，根据所述光色性能数据及灯光发生器中的光源的特征参数得到所述配置参数。

其中，作为一种情况，上一步已经确定了光源部分所需要输出的光色参数。主要包括为了达到需要的亮度，需要输出多少光通量，为了达到相应的颜色，需要光源混合光需要达到的色坐标点，以及主波长，光谱等。另外，有关光源中用的每一路LED自身的光色参数，包括其色坐标点，光通量与电流的关系，是已经内置于处理器或存储器中，这样，处理器根据每一路LED所具有的色坐标，光通量能力，从而计算出需要达到需要输出的光色参数时每一路LED所应该供给的驱动参数，包括，电流，电压，频率等。

在另一种情况下，根据所述的第一区域的光色特征信息，得到有关第一区域或者第一区域中某些部分或其中某一点及一条线上的亮度和色坐标数据，然后根据用户所设定的拍摄模式，***会给出设定得模式下灯光装置需要输出的目标光色性能，包括但不限于灯光装置需要输出的光通量，色坐标数值，发光方向，等参数数值。根据这些数值，以及灯光装置中所配备的光源的特征参数，处理器会为光源驱动电路计算出要达到以上数值各路光源需要配置的电参数，例如电流，电压，频率，等。然后，触发信号发出后，灯光装置按照配置的驱动参数启动并进行光输出。

需要说明的是，所述第一区域可以是整个目标拍摄区域，也可以是整个目标拍摄区域的一部分，例如一个点或一条线，也可以是与目标拍摄区域相关的区域。

在本发明灯光控制方法的另一个实施例中，影像设备中的已有传感器所采集到的原始数据不是由影像设备中的处理器进行处理分析进而得到光色特征信息，而是将该原始数据通过通信接口发送至灯光发生器，由灯光发生器处理分析获得。具体来说：

首先，影像设备中的已有传感器采集目标拍摄区域的光色特征的原始数据，然后将该原始数据直接通过通信接口发送至灯光发生器。其中，可以理解的是，在此也可以不将原始数据发送至灯光发生器，而是对原始数据进行初步处理后得到的中间数据发送至灯光发生器。

灯光发生器接收到所述原始数据/中间数据后，其内部的控制器对该原始数据/中间数据进行处理分析，得到目标拍摄区域的光色特征信息。其中，处理分析的过程可以与上文实施例中影像设备的处理器的处理分析过程一样。

灯光发生器得到所述光色特征信息后，也可以通过显示屏输出所述目标拍摄区域及其光色特征信息，同时用户可以通过输入设备(例如按键或触摸屏等)选择目标拍摄区域中的某一区域(如上文所述该区域可以是规则或不规则的)，从而所述选择的区域的光色特征信息作为调整灯光发生器输出光的依据。具体来说，在本发明一个实施例中，灯光发生器的控制器可以将选择的区域的光色特征信息和用户选择的拍摄模式进行比较，获得在所选择的区域的光色特征信息的基础下，满足用户选择的拍摄模式的最终效果所需要的灯光条件，该灯光条件转换为配置参数后输出至灯光发生器的光源驱动电路，由该光源驱动电路驱动光源发光。

在本发明的另一个实施例中，为了降低运算量提高响应速度，可以先由用户选择目标拍摄区域中的某一区域，然后再由影像设备中的处理器或灯光发生器中的控制器处理分析传感器所采集的该选择的区域的光色特征的原始数据/中间数据并得到光色特征信息。之后的过程可以参考上一段落中的描述，不再重复。

本发明中，灯光发生器可以为影像设备的工作提供多颜色的灯光环境，用户可以根据需要来调整光输出模式，例如调整或改变光强，光通量，显色性， 色温，颜色，光谱，色坐标等参数。同时，此灯光发生器的光输出可以是结合影像设备的设备参数以及外在的其它光环境进行综合分析处理后，由控制器发出的参数来决定的灯光输出以及相应的灯光环境。例如，由传感器来决定应该采用什么样的参数来输出光环境。另外，此灯光发生器也可以根据用户设定的目标参数数值，然后根据当前影像设备的状态，以及外界环境的情况，进行调整自身状态，以输出特定的光环境。

此外，本发明中的灯光发生器与数码相机进行协同工作进行拍摄的***中，需要在数码相机的热靴接口上，安装有负责发出控制信号的引闪器，引闪器能够与灯光发生器的通信接口进行通信，从而实现灯光发生器与影像设备的联动。用户可以在引闪器上调节灯光发生器的模式或光特性，也可以调节影像设备的工作状态，相应的信息发送至灯光发生器，完成灯光发生器与影像设备之间的数据交换，以及根据用户设定，完成与影像设备的联动，为影像设备的工作提供更加丰富的灯光环境。如果不用引闪器的方式进行控制，也可以通过其它的通信方式来进行控制，如WIFI，蓝牙，zigbee，以及通过有线方式进行直接控制等等方法。

本发明的灯光发生器也可以为手机等带有影像功能的机器提供灯光环境，以让手机可以在不同的光环境下获取特定的图像或视频内容。在手机进行影像操作时，此外置的灯光发生器可以和手机上相应的应用程序进行联动及进行协同控制，具体的通信和控制方式可以通过手机上具备的各种类型有线和无线接口进行通信和联动，如直接通过耳机孔通信和数据交换，或者通过无线方式进行通信，联动，以及数据交换，例如通过WIFI或蓝牙的方式进行通信，或者蜂窝网络，如3G，4G等通信模式进行数据交换。从而与手机上的影像功能进行相应的模式和参数进行交互及控制，以输出相应的灯光。

另外，需要说明的是，本申请中光源输出的混合光是指所用的LED以不同比例混合后在同一时间输出的光，而且在不同时刻，所用的比例可以自由变化，进而发出的混合光的颜色及强度都可以随着时间进行变化。当然本申请不限制于此种方式进行输出，用户也可以用其它方式来实现混合光的输出。

本发明的灯光发生器可以为影像设备工作时提供多种不同的灯光环境，同时结构精简，省掉了传统为影像设备工作的外置灯光设备需要的各种滤光部件(滤光部件是指一般在传统的光源上，为了改变其单一的光谱输出，人为地在灯光装置前加上一层特定波长的滤光片，如红色，绿色，蓝色等等)，)以及解决了传统影像设备用的灯光设备的光色单一，不易调整等缺点。本发明的灯光设备可以灵活的满足影像设备用户在设备工作时对光线的各种要求；例如，宽范围的色温变化范围，多种多样的颜色选择，不同颜色下的不同程度的饱和度的要求，可模拟各种灯光环境的调整范围，以及丰富的功能设置，等等。

Claims (10)

1.一种灯光发生控制方法，用于影像***中的灯光发生器，包括：

接收第一区域的光色特征信息；

根据所述光色特征信息生成配置参数；

根据所述配置参数输出灯光。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述光色特征信息生成配置参数包括：

根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的亮度和色坐标信息；或者，根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的扩展的光色信息；

根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的亮度和色坐标信息，或者根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的扩展的光色信息，得到在所述预先设定的拍摄模式下需要输出的光色性能数据；

根据所述光色性能数据及灯光发生器中的光源的特征参数得到所述配置参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光色特征信息来源于：所述影像***中已有传感器采集原始数据，该原始数据经过处理分析得到所述光色特征信息。

4.一种灯光发生控制方法，用于影像***中的灯光发生器，包括：

接收传感器采集的第一区域的光色特征的原始数据或中间数据；

处理分析所述原始数据或中间数据得到光色特征信息；根据所述光色特征信息生成配置参数；

根据所述配置参数输出灯光。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述光色特征信息生成配置参数包括：

根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的亮度和色坐标信息；或者，根据所述第一区域的光色特征信息得到所述第一区域中至少部分区域的扩展的光色信息；

根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的亮度和色坐标信息，或者根据预先设定的拍摄模式及所述至少部分区域的扩展的光色信息，得到在所述预先设定的拍摄模式下需要输出的光色性能数据；

根据所述光色性能数据及灯光发生器中的光源的特征参数得到所述配置参数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传感器为影像***中已有的传感器。

7.一种影像***，包括影像设备和灯光发生器，所述影像设备包括光学部分、传感器、处理器和通信接口；其中，所述传感器用于采集第一区域光色特征的原始数据，所述处理器用于处理分析所述原始数据得到光色特征信息；

所述灯光发生器包括光源、光源驱动电路、控制器及通信接口；

其中，所述影像设备的通信接口与灯光发生器的通信接口连接，以向所述灯光发生器输出所述光色特征信息，所述控制器根据所述光色特征信息通过所述光源驱动电路控制所述光源发光；并且，所述传感器为所述影像***中已有的传感器。

8.根据权利要求7所述的影像***，其特征在于，所述光源包括至少三种颜色的发光器件，该光源输出的光为所述至少三种颜色的发光器件发出的光的混合光。

9.一种影像***，包括影像设备和灯光发生器，所述影像设备包括光学部分、传感器、处理器和通信接口；其中，所述传感器用于采集第一区域光色特征的原始数据；

所述灯光发生器包括光源、光源驱动电路、控制器及通信接口；

其中，所述影像设备的通信接口与灯光发生器的通信接口连接，以向所述灯光发生器输出所述原始数据或中间数据，所述控制器处理分析所述原始数据或中间数据得到光色特征信息，并依据该光色特征信息通过所述光源驱动电路控制所述光源发光；并且，所述传感器为所述影像***中已有的传感器。

10.根据权利要求9所述的影像***，其特征在于，所述光源包括至少三种颜色的发光器件，该光源输出的光为所述至少三种颜色的发光器件发出的光的混合光。