西克傳感器——顏色傳感器的工作原理及應用

顏色傳感器的應用有哪些？

　　1.具有濾色器的分立型光電二極管

　　感測色彩的傳統方法是采用把三至四個光電二極管組合在一塊芯片上的結構，而將紅、綠、藍濾色器置于光電二極管的表面。獨立的跨阻抗放大器將每個光電二極管的輸出饋送到具有8——12位典型分辨率的A/D轉換器中。A/D轉換器的輸出隨后被饋送至一個微控制器或其他類型的數字處理器中。

　　這種方法的主要優點是靈活性高，因為能夠使放大器的增益和帶寬以及A/D轉換器的速度和分辨率適合具體應用的要求，進而可以對設計進行調整以實現性能與成本的折中。為得到這種靈活性所付出的代價是增多了設計復雜性，另外也使模擬電路的電路板布局變得十分苛刻。

　　2.集成光-電壓轉換器

　　另一種方法是將用于單一色彩譜帶的一個光電二極管、濾色器和跨阻抗放大器組合在一塊芯片上。與分離型實現方案一樣，三個元件的輸出被饋送到一個外部三通道A/D轉換器中，接著進行數字處理。這種方法所需的元件數量比分立型光電二極管的要少，因為對噪聲敏感的模擬電路位于芯片之上，所以壓縮了電路板的占用空間，減少了安裝成本，同時簡化了設計和電路板布局。

　　3.集成光-頻率轉換器

　　第三種方法是將光強度直接轉換為頻率分別與每個紅、綠、藍通道的紅、綠、藍光分量的強度成正比的一個脈沖序列。給微處理器或另一個數字處理器提供一個直接接口就可以無需增設A/D轉換器。TAOS公司的TCS230便是此類器件的一個實例。它把紅、綠和藍傳感器-濾波器組合劃分為柵格狀。

　　顏色傳感器工作原理

　　說起顏色傳感器的工作原理，我們還是要從顏色的特性了解起，因為顏色傳感器的工作原理正是基于顏色的三基色原理。

　　一、顏色的特性

　?。?）色調（hue）以波長為基礎，是劃分不同顏色的特征屬性。

　?。?）飽和度（saturation）反映顏色的純度，任意某種顏色都可以看作某種光譜色與白色混合的結果，光譜色所占百分比越大，顏色的飽和度越高。

　?。?）亮度（lightness）是描述顏色亮暗的某種屬性，是某種光強度的測量方法，與光的能量有關。

　　二、三基色原理

　　適當選取三種基色（紅，綠，藍），將它們按不同百分比進行合成，就可以造成不同的顏色感覺，合成彩色光的亮度由三個基色的亮度之和決定，色度由三基色分量的百分比決定，三基色彼此獨立，任某種基色不可以由其他兩種顏色配出。

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西克傳感器——顏色傳感器的工作原理及應用

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