电子发烧友报道(文/周凯扬)对于笔记本、手机这类移动设备来说,屏幕在大家眼中的地位已经越来越高了,无论是峰值亮度、杜比视界、高频PWM调光还是背光分区等等,都对屏幕素质提出了更高的要求。然而,这也造成了屏幕在消耗电量上的进一步提升,耗电量占比甚至高达1/3。
所以用于延长电池工作时间并保护眼睛的环境光传感器成了手机、智能穿戴和一众笔记本上的标配感应器,比如小米12所用的汇顶屏下光线传感器GLS6155,iPhone 13用到的意法半导体环境光传感器VD6287B0等等。这些传感器负责在环境亮度更高时将显示屏调节为高亮度,在环境较暗时拉低亮度。
现代环境光传感器的选择
在现代用户的移动设备使用习惯中,如何更快更准确地调节亮度才是最关键的,所以动态范围、转换时间以及分辨率都是不可忽视的参数。以TI的OPT4001环境光传感器为例,该传感器支持28位的超大有效动态范围,从312.5μlux到83klux,而且内置了自动满标度范围选择逻辑,无需用户来选择增益设置。
OPT4001 / TI
不过,采集分辨率还是由环境光强度和转换时间共同决定的,所以往往高速和高精度并不能同样兼顾,但要做到不错的线性响应还是可行的。OPT4001拥有12个可配置的转换时间,最短可达600μs,适用于各种高速和高精度应用。
除此之外,作为常常和摄像头并排在一起的传感器,环境光传感器还能解决摄像头的光线屏闪问题。大部分环境光传感器都尽可能去模仿人眼的视觉效果,然而人眼对于很多外部光线的屏闪都是没有感知的,但摄像头却并非如此,所以我们在拍摄一些特定物体,比如投影时,往往会出现所谓的带状效应。
VD6283 /意法半导体
意法半导体的VD6283环境光传感器可以看作是一款微型的色彩传感器,因为其不仅可以精确地计算Lux信息,还能计算相关色温,方便屏幕进行颜色调节。更重要的是,VD6283采用了高性能的光电二极管设计,可以提取100Hz到2kHz频率的光线闪烁频率,方便摄像头进行调整和补偿,从而消除这类带状效应。
环境光传感器带来的隐私问题
尽管环境光传感器给日常电子屏幕的使用带来了便利,但也和摄像头、指纹等其他传感器一样,引入了隐私问题。照理说,环境光传感器获取的只有光线信息,而光线信息又如何涉及隐私问题呢?然而事实证明,对于互联网上各种跟踪和广告投放来说,光线信息也是他们获取用户信息的一种方式。
比如在室内使用这些带有环境光传感器的移动设备时,房间内的环境光水平可以轻易获知,而且根据不同的房间获得的读数不同,环境光传感器传输的数据是可以判断内部布局的,比如早上很亮,所以窗户朝向为东,或者结合GPS、距离传感器等其他传感器,来判断用户的房间数量,以此来划分用户的贫富程度等等。
要知道系统为了方便用户的日常使用,往往是给出了这类传感器的API用于调用的,尤其是浏览器和社交软件。而网站可以通过调用这类API,利用屏幕反射光线来识别单个像素,来判断哪些页面是已经访问过的,哪些页面尚未访问,从而靠算法继续给用户推送。
这样的隐私安全问题也被万维网联盟察觉,并给出了两种解决方式,一个是在浏览器调用的光线传感器API上降低读数精度,再一个就是限制传感器最大采样频率,不过具体实现方式还是得看浏览器厂商。
以苹果的Safari和火狐为例,它们并不打算提供这样一个传感器API供网站调用,而谷歌的Chrome选择了降低传感器精度。但其实更好的方式还是像摄像头与麦克风这类传感器一样,给出弹窗,将开启环境光传感器的选择交给用户。与此同时,无论是桌面系统和移动系统,在这类传感器的权限上还是要牢牢把握在自己手中。
所以用于延长电池工作时间并保护眼睛的环境光传感器成了手机、智能穿戴和一众笔记本上的标配感应器,比如小米12所用的汇顶屏下光线传感器GLS6155,iPhone 13用到的意法半导体环境光传感器VD6287B0等等。这些传感器负责在环境亮度更高时将显示屏调节为高亮度,在环境较暗时拉低亮度。
现代环境光传感器的选择
在现代用户的移动设备使用习惯中,如何更快更准确地调节亮度才是最关键的,所以动态范围、转换时间以及分辨率都是不可忽视的参数。以TI的OPT4001环境光传感器为例,该传感器支持28位的超大有效动态范围,从312.5μlux到83klux,而且内置了自动满标度范围选择逻辑,无需用户来选择增益设置。
OPT4001 / TI
不过,采集分辨率还是由环境光强度和转换时间共同决定的,所以往往高速和高精度并不能同样兼顾,但要做到不错的线性响应还是可行的。OPT4001拥有12个可配置的转换时间,最短可达600μs,适用于各种高速和高精度应用。
除此之外,作为常常和摄像头并排在一起的传感器,环境光传感器还能解决摄像头的光线屏闪问题。大部分环境光传感器都尽可能去模仿人眼的视觉效果,然而人眼对于很多外部光线的屏闪都是没有感知的,但摄像头却并非如此,所以我们在拍摄一些特定物体,比如投影时,往往会出现所谓的带状效应。
VD6283 /意法半导体
意法半导体的VD6283环境光传感器可以看作是一款微型的色彩传感器,因为其不仅可以精确地计算Lux信息,还能计算相关色温,方便屏幕进行颜色调节。更重要的是,VD6283采用了高性能的光电二极管设计,可以提取100Hz到2kHz频率的光线闪烁频率,方便摄像头进行调整和补偿,从而消除这类带状效应。
环境光传感器带来的隐私问题
尽管环境光传感器给日常电子屏幕的使用带来了便利,但也和摄像头、指纹等其他传感器一样,引入了隐私问题。照理说,环境光传感器获取的只有光线信息,而光线信息又如何涉及隐私问题呢?然而事实证明,对于互联网上各种跟踪和广告投放来说,光线信息也是他们获取用户信息的一种方式。
比如在室内使用这些带有环境光传感器的移动设备时,房间内的环境光水平可以轻易获知,而且根据不同的房间获得的读数不同,环境光传感器传输的数据是可以判断内部布局的,比如早上很亮,所以窗户朝向为东,或者结合GPS、距离传感器等其他传感器,来判断用户的房间数量,以此来划分用户的贫富程度等等。
要知道系统为了方便用户的日常使用,往往是给出了这类传感器的API用于调用的,尤其是浏览器和社交软件。而网站可以通过调用这类API,利用屏幕反射光线来识别单个像素,来判断哪些页面是已经访问过的,哪些页面尚未访问,从而靠算法继续给用户推送。
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以苹果的Safari和火狐为例,它们并不打算提供这样一个传感器API供网站调用,而谷歌的Chrome选择了降低传感器精度。但其实更好的方式还是像摄像头与麦克风这类传感器一样,给出弹窗,将开启环境光传感器的选择交给用户。与此同时,无论是桌面系统和移动系统,在这类传感器的权限上还是要牢牢把握在自己手中。
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环境光传感器
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