ams high-sensitivity optical sensor eliminates flicker artifacts to deliver vibrant and distortion-free smartphone camera images and videos Hochempfindlicher optischer Sensor von ams dedektiert Flicker zur Verhinderung von Artefakten und erlaubt brillante, störungsfreie Smartphone-Kamerabilder und -videos
2019/10/28
The new TCS3408 enables smartphone camera image systems to accurately measure and eliminate ambient light flicker in all lighting conditions
Der neue TCS3408 sorgt dafür, dass Kamerasysteme in Smartphones unter allen Beleuchtungsverhältnissen Flickern im Umgebungslicht präzise messen und unterdrücken können
German version
Premstaetten, Austria (October 28, 2019) -- ams (SIX: AMS), a leading worldwide supplier of high performance sensor solutions, today introduces a sensor solution that enables smartphone world-facing cameras with rolling shutter image sensors to eliminate unwanted image artifacts – such as banding – that are caused by the flickering of artificial light sources.
With the wide-spread usage of LED lighting, photography increasingly suffers from what is known as flicker from the lighting source. The higher accuracy and sensitivity of the new TCS3408 color sensor, which measures the color and brightness of ambient light as well as detecting photometric flicker, enables a phone’s camera-enhancement imaging system to eliminate flawed artifacts caused by artificial lighting environments. It delivers the industry’s highest level of on-chip ambient-light flicker sensitivity, which is three times greater than the prior generation TCS3707.
David Moon, Senior Product Marketing Manager in the Integrated Optical Sensors business line at ams, says: “The increasing pixel count of today’s high-resolution smartphone cameras enables image capture with extraordinary detail and clarity, however pictures and videos can often be ruined with unsightly banding distortion effects from flickering light sources. Smartphones can now capture vibrant, detailed and artifact-free images in all lighting conditions, thanks to the TCS3408 high-sensitivity flicker sensor.”
Color sensing for the real world
Mobile phone cameras today typically use basic three-channel Red/Green/Blue (RGB) sensors to approximate color balancing in the image enhancement system, and have no means of measuring flicker detection. The TCS3408, with on-chip flicker detection, provides an accurate measurement of color and brightness thanks to five concurrent-reading ambient light sensing channels – a wideband and a clear reference channel in addition to the RGB channels. The TCS3408 also provides an option to store a sequence of flicker measurements in its internal memory to allow the smartphone’s camera’s video processor to detect higher-order flicker frequencies up to 2kHz.These flicker frequencies are typically found in modern Pulse-Width Modulated (PWM) LED lighting systems now available and becoming increasingly popular in virtually all lighting environments.''
How the TCS3408 reduces flicker artifacts
When visible light modulations from flickering lights are captured while a camera’s rolling shutter is in operation, the resulting effect is an image or video with distorted banding artifacts. The TCS3408 device incorporates a flicker detection engine that detects the presence or absence of 50Hz or 60Hz flicker typically generated from incandescent or fluorescent lights. When flicker is detected, it is captured and reported through internal status registers of the device and the digital I2C interface enables fast reporting of output information with external processing. Knowing that flicker is present, the camera’s video processor synchronizes the shutter with the “on” portion of the relative ambient light output in a scene. With this additional information from the TCS3408, the video processor can eliminate the distorting banding artifacts and produce images that truly represent the image seen by the user.
ams optical sensing expertise
The TCS3408 is the latest in a line of intelligent optical sensors from ams for use in mobile phones for display color and brightness management to enhance a cameras image enhancement. It offers ultra-high color and 10X ALS sensitivity and half the operating power consumption versus competition. The development of color sensors with on-chip flicker detection capability for the detection of modern light source flicker are the key reasons why smartphone manufacturers trust ams for delivering the industry’s best performing optical sensing solutions to help them differentiate their products.
The TCS3408 is available now in production volumes. Unit pricing is $1.25 in an order quantity of 1,000 units.
An evaluation module for the TCS3408 color sensor is available.
Please click here for more technical information or for sample requests.
Premstätten, Österreich (28. Oktober 2019) -- ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, hat heute eine Sensorlösung vorgestellt, mit der die Rückseitenkameras von Smartphones, die mit Rolling-Shutter-Bildsensoren ausgestattet sind, störende Streifen im Bild durch flickernde Kunstlichtquellen unterdrücken können.
Mit der großen Verbreitung von LED-Beleuchtungen leidet die Fotografie zunehmend am sogenannten Flickern der Lichtquellen. Die höhere Genauigkeit und Empfindlichkeit des neuen Farbsensors TCS3408, der Farbe und Helligkeit des Umgebungslichts misst und Flickern erkennt, ermöglicht es der Bildaufbereitung in der Kamera des Telefons, störende Artefakte durch Kunstlicht in der Umgebung zu beseitigen. Dieser Sensor bietet die beste On-Chip-Erkennung für Flickern im Umgebungslicht – dreimal besser als beim Vorgänger TCS3707.
Dave Moon, Senior Product Marketing Manager des Geschäftsbereichs Integrated Optical Sensors bei ams, erklärte hierzu: „Die höhere Pixelzahl moderner hochauflösender Smartphone-Kameras ermöglicht Bilder mit außergewöhnlicher Detailtreue und Schärfe. Bilder und Videos werden jedoch häufig durch unschöne Streifen verunstaltet, die durch flickernde Lichtquellen verursacht werden. Smartphones können nun dank des hochempfindlichen Flickersensors TCS3408 brillante, scharfe und störungsfreie Bilder unter allen Beleuchtungsverhältnissen aufnehmen.“
Farbsensoren für die Praxis
Die Kameras der Mobiltelefone arbeiten heute gewöhnlich mit einfachen dreikanaligen Sensoren für Rot, Grün und Blau (RGB), um in der Bildaufbereitung ein farblich ausgewogenes Bild zu liefern. Sie haben jedoch keine Möglichkeit, Flickern zu erkennen oder zu messen. Der TCS3408 mit On-Chip-Flickererkennung liefert mit seinen fünf Sensorkanälen für das Umgebungslicht eine präzise Messung der Farbe und Helligkeit. Dazu verfügt er neben den RGB-Kanälen über einen breit-bandigen und einen klaren Referenzkanal. Der TCS3408 kann optional auch eine Messreihe des Flickersignals in seinem internen Speicher ablegen, damit der Videoprozessor der Smartphone-Kamera Flickerfrequenzen höherer Ordnung bis 2 kHz erkennen kann. Diese Flickerfrequenzen treten häufig bei modernen LED-Beleuchtungssystemen mit Pulsbreitenmodulation (PWM) auf, die zunehmend in allen Beleuchtungsumgebungen vorkommen.
Wie der TCS3408 Flickerartefakte reduziert
Wenn Kameras mit Rolling-Shutter flickerndes Licht im sichtbaren Bereich aufnehmen, entstehen Bilder oder Videos mit störenden Streifen. Der TCS3408 enthält eine Engine zur automatischen 50Hz und 60Hz Flickererkennung, Flickern das üblicherweise von Glüh- oder Leuchtstofflampen erzeugt wird. Höhere Flickerfrequenzen werden auch vom TCS3408 detektiert und mit Hilfe des Smartphone Mikroprocessors berechnet. Wenn der Verschluss der Kamera ‚weiß‘, dass Flickern vorliegt, synchronisiert der Videoprozessor der Kamera den Verschluss mit den Einschaltperioden des Umgebungslichts in der Szene. Mit dieser zusätzlichen Information aus dem TCS3408 kann der Videoprozessor die störenden Streifen unterdrücken und Bilder liefern, die wirklich dem entsprechen, was der Anwender sieht.
ams Knowhow bei optischen Sensoren
Der TCS3408 ist das neuste Produkt in einer Reihe intelligenter optischer Sensoren von ams zum Einsatz in Mobiltelefonen für die Steuerung der Farbe und Helligkeit des Displays und um die Bildaufbereitung der Kamera zu verbessern. Er bietet eine äußerst hohe Farb- und eine 10 x höhere ALS-Empfindlichkeit bei der halben Leistungsaufnahme im Vergleich zu den Mitbewerbern. Die Entwicklung von Farbsensoren mit der Fähigkeit zur On-Chip-Flickererkennung bei modernen Lichtquellen ist einer der wichtigsten Gründe, warum Smartphone-Hersteller darauf vertrauen, dass ams die branchenweit besten Sensorlösungen liefert, um ihnen bei der Differenzierung ihrer Produkte zu helfen.
Der TCS3408 ist ab sofort in Produktionsmengen lieferbar. Der Preis pro Einheit beträgt 1,25 USD bei einer Bestellmenge von 1.000 Stück.
Ein Evaluationsmodul für den Farbsensor TCS3408 ist verfügbar.
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