專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的影室燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例涉及攝影中使用的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
照明設(shè)備在攝影特別是影室攝影中扮演著重要角色。對(duì)于布景例如肖像畫(huà)，常用多個(gè)影室燈(studio light)對(duì)主題和背景幕布進(jìn)行照明。對(duì)于具體布景，照明設(shè)備可以包括對(duì)主題提供主要照明的主燈、沿著主題側(cè)面附加的一個(gè)或更多側(cè)燈或附燈(fill light)、以及照明背景幕布的背燈。
常用的影室燈包括白熾燈和閃光管，其中白熾燈以第一(低)強(qiáng)度提供穩(wěn)定照明，而閃光管通常充有氙氣或氣體混合物，以第二(高得多但持續(xù)時(shí)間很短暫)強(qiáng)度提供閃光照明。影室燈中的白熾燈允許攝影師定位和調(diào)整照明設(shè)備，而閃光管提供用于記錄圖像的高強(qiáng)度照明。影室燈中的閃光管可以由來(lái)自于例如到攝影機(jī)或其他影室燈的有線(xiàn)連接、使用射頻(RF)發(fā)送器和接收器的無(wú)線(xiàn)連接的電信號(hào)觸發(fā)，也可以由影室燈上檢測(cè)另一閃光的光傳感器以“從動(dòng)”方式觸發(fā)。
這樣的影室燈系統(tǒng)允許攝影師布置主題、定位影室燈，然后記錄圖像。
在彩色攝影中，正確的光源色彩平衡或色溫非常重要。閃光光源通常具有類(lèi)似于日光的等效色溫，在5200-5500開(kāi)氏度(K)量級(jí)。常用的白熾(鎢)光源具有3200K量級(jí)的色溫。
在影室布景中，攝影師必須用白熾照明進(jìn)行布置，而使用閃光照明記錄圖像；二者的色彩平衡有相當(dāng)?shù)牟町?。在某些布景中，例如影室外布景，攝影師也許不得不處理帶有強(qiáng)環(huán)境光的情況，該環(huán)境光來(lái)自鎢光源或熒光光源，或者來(lái)自日光或經(jīng)過(guò)有色物體過(guò)濾或反射離開(kāi)有色物體的其他強(qiáng)照明。在這些情況下，攝影師可以用濾波器進(jìn)行試驗(yàn)并校正照明以提供平衡的圖像。
考慮到目前可用閃光燈的固定光譜以及用于改變可用燈光譜含量的濾波器的限制，需要一種對(duì)色溫可調(diào)的影室燈。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)影室照明系統(tǒng)從固態(tài)光源提供光，該固態(tài)光源處于第一強(qiáng)度和等效色溫，且可在較短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)切換到第二(更高)強(qiáng)度。第二(更高)強(qiáng)度照明的等效色溫可以與第一色溫不同。固態(tài)光源包括多個(gè)顏色的發(fā)射器。


圖1示出現(xiàn)有技術(shù)已知的影室燈的框圖，并且圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性影室燈。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)所知的影室燈的框圖。反射器10使來(lái)自白熾光源12和閃光光源20的光反射并彌散。閃光電子器件22提供操作閃光光源20所必需的高壓，并包括同步終端24以及通常是光電二極管的閃光傳感器26。閃光光源20通常是氙閃光燈。閃光電子器件22可以提供可選擇的閃光強(qiáng)度，但閃光光源20的有效色溫保持為由閃光光源20中氣體的化學(xué)成份所限定的常數(shù)。
在操作中，白熾光源12提供照明以對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整和聚焦。在圖像捕獲過(guò)程中，閃光光源20通過(guò)同步終端24或閃光傳感器26進(jìn)行觸發(fā)，以高得多的強(qiáng)度提供短期閃光照明，其具有由閃光管的氣體成份所設(shè)定的色溫。閃光照明的色溫可以通過(guò)濾波器而改變，但是這樣的濾波器價(jià)格昂貴，并由于其受到閃光光源20的重復(fù)照射而隨時(shí)間改變。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的影室燈30的框圖。影室燈30包括光模塊32，其帶有至少兩種不同顏色的一組光發(fā)射器。在圖2的實(shí)施例中，發(fā)射器標(biāo)示為R1-RL34、G1-GM36和B1-BN38。下標(biāo)L、M、N分別為代表紅色發(fā)射器、綠色發(fā)射器和藍(lán)色發(fā)射器數(shù)目的整數(shù)。每種顏色的發(fā)射器數(shù)目由所需的光輸出和從每個(gè)單獨(dú)發(fā)射器可輸出的光確定。盡管示出的是串聯(lián)連接，發(fā)射器還可以以并聯(lián)或單獨(dú)的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
盡管在所示實(shí)施例中使用了紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管，也可以選擇其他顏色的發(fā)射器用于提供足夠?qū)挼墓庾V含量調(diào)節(jié)范圍。驅(qū)動(dòng)器40分別為這些不同顏色的發(fā)射器R1-RL、G1-GM以及B1-BN提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)SR42、SG44和SB46。通過(guò)改變與該系列中不同顏色發(fā)射器相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，光模塊32提供的閃光燈光譜含量可以相應(yīng)改變，該閃光燈的光譜含量是不同顏色發(fā)射器提供的光混合所得。
色彩傳感器50感應(yīng)光模塊32所發(fā)射光的顏色。通常傳感器50是CMOS檢測(cè)器、光電二極管或?qū)墓饽K32所接收的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的其他轉(zhuǎn)換器，該電信號(hào)可由驅(qū)動(dòng)器40進(jìn)行處理以產(chǎn)生所期望的色溫。所需色溫由攝影機(jī)或隨影室燈30使用的成像器件確定。例如，日光成像對(duì)于具有5500開(kāi)爾文的色溫的偏藍(lán)色光進(jìn)行平衡。另外，成像器例如使用鎢底片的電影攝影機(jī)對(duì)于具有3200開(kāi)爾文的色溫的橙色或更暖色的光進(jìn)行平衡。
驅(qū)動(dòng)器40有同步終端62和通常是光電二極管的可選閃光傳感器64。此外還提供第一色溫調(diào)節(jié)器66和第二色溫調(diào)節(jié)器68?？梢詾榈谝缓偷诙?qiáng)度級(jí)提供可選調(diào)節(jié)器，也可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器40預(yù)設(shè)這些強(qiáng)度級(jí)。
在操作中，驅(qū)動(dòng)器40通過(guò)向光模塊32提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)42、44和46，以第一色溫調(diào)節(jié)器66選擇的第一色溫提供第一(低)級(jí)照明。驅(qū)動(dòng)器40通過(guò)同步終端62或閃光傳感器64響應(yīng)閃光信號(hào)，通過(guò)向光模塊32提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)42、44和46而將光模塊32切換到第二色溫調(diào)節(jié)器68所選擇的第二(更高)級(jí)閃光照明。所提供的這種第二(更高)級(jí)閃光照明持續(xù)短暫的時(shí)間，通常在毫秒量級(jí)，之后驅(qū)動(dòng)器40將光模塊32切換回第一(低)級(jí)照明。
光模塊32提供的可調(diào)光譜可提供色彩平衡以幫助抵消環(huán)境光，或在其他方面適應(yīng)環(huán)境光的不期望的顏色成分或色溫。也可以調(diào)節(jié)光模塊32提供的閃光照明的光譜含量以獲得期望的攝影效果。例如，當(dāng)對(duì)深色皮膚的人進(jìn)行攝影時(shí)，提供更冷色的閃光照明一般導(dǎo)致所獲圖像中皮膚顏色顯得更淺，反之，為這樣的攝影主題提供更暖色光導(dǎo)致所獲圖像中皮膚顏色顯得更富有曬黑的色彩。除了這些具體示例外，通過(guò)對(duì)色溫調(diào)節(jié)器68提供的閃光照明光譜含量的調(diào)節(jié)還可以獲得多種圖像特性和效果。
在一種實(shí)施例中，光模塊32的發(fā)射器是固態(tài)光源例如激光二極管或LED(發(fā)光二極管)。除了使用普通LED外，現(xiàn)有技術(shù)已知的熒光加寬LED可用以產(chǎn)生更寬的光譜輸出，其使用熒光涂層并由LED激發(fā)。但是，該組發(fā)射器包括兩種或更多不同顏色的任何其他光源，或具有可調(diào)光譜含量的任何合適的光源。光模塊32中不同顏色光的發(fā)射器可獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)。在一種示例中，該系列發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN包括一個(gè)或更多紅色發(fā)射器R1-RL例如紅色LED、一個(gè)或更多綠色發(fā)射器G1-GM例如綠色LED、以及一個(gè)或更多藍(lán)色發(fā)射器B1-BN例如藍(lán)色LED的陣列。紅色、綠色和藍(lán)色是易于獲得的LED顏色，當(dāng)來(lái)自這些LED輸出光混合時(shí)，發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN為合成閃光照明提供足夠的色彩空間覆蓋范圍。
發(fā)射器的數(shù)目和排列在很大程度上取決于光模塊32中所包括發(fā)射器的光輸出以及閃光照明所需強(qiáng)度。每種顏色的發(fā)射器可以被混合，也可以被分組到指定的顏色段中。不同顏色發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN的可獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)性使得可以獨(dú)立改變不同顏色發(fā)射器的相對(duì)強(qiáng)度，其導(dǎo)致光模塊32所提供閃光照明的光譜含量或色溫被改變。
每個(gè)不同顏色發(fā)射器所提供光的相對(duì)強(qiáng)度通過(guò)分別提供給每個(gè)不同顏色發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN的驅(qū)動(dòng)信號(hào)42、44、46中的相應(yīng)改變而改變。在紅色發(fā)射器R1-RL包括一個(gè)或更多紅色LED、綠色發(fā)射器G1-GM包括一個(gè)或更多綠色LED、藍(lán)色發(fā)射器B1-BN包括一個(gè)或多個(gè)藍(lán)色LED的示例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)42、44、46通常是提供給LED的電流，發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN的彩色光輸出的相對(duì)強(qiáng)度根據(jù)為激發(fā)不同顏色LED所供電流的相對(duì)大小而改變。例如，為了提供增加藍(lán)色強(qiáng)度的閃光照明，供給藍(lán)色LED的電流要相對(duì)于供給綠色LED的電流和供給紅色LED的電流而增加。與之類(lèi)似，通過(guò)供給不同顏色LED電流的相對(duì)改變提供具有不同光譜含量的閃光照明。為了提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)42、44、46，在此示例中，驅(qū)動(dòng)器40改變通向光模塊32中不同顏色發(fā)射器的電流。驅(qū)動(dòng)器40可以包括適于調(diào)制每個(gè)不同顏色發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN所提供光的相對(duì)強(qiáng)度的任何其他電路、元件或系統(tǒng)。授權(quán)給Nishimura的美國(guó)專(zhuān)利No.6448550B1中提供了用于控制不同顏色發(fā)射器光譜含量的方法和裝置的示例，并通過(guò)引用方式結(jié)合于此。但是，適于改變光模塊32所提供照明的光譜含量的任何其他驅(qū)動(dòng)信號(hào)42、44、46或驅(qū)動(dòng)方案也可替換地包括在內(nèi)。
在不同顏色發(fā)射器各包括如LED的光源陣列的示例中，也可通過(guò)相應(yīng)調(diào)節(jié)陣列中激活的光源數(shù)目來(lái)調(diào)節(jié)不同顏色發(fā)射器的相對(duì)強(qiáng)度。例如，為了提供減小藍(lán)色強(qiáng)度的閃光照明，向比綠色LED或紅色LED等更少的藍(lán)色LED提供電流。這樣，在此示例中，通過(guò)切換其他合適的電路以改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)激活的每種顏色的單獨(dú)發(fā)射器數(shù)目，可以在不連續(xù)的階段調(diào)節(jié)閃光照明的光譜含量。
通常光模塊32中所包括的發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN具有集成透鏡，其確立光模塊32所提供照明的空間分布。不過(guò)，光模塊32中的發(fā)射器R1-RL、G1-GM、B1-BN也可選地包括外部反射器、透鏡或其他光學(xué)元件以控制所產(chǎn)生照明的空間分布。
盡管已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，顯然對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些實(shí)施例可以進(jìn)行修改和改變而不脫離由所附權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明涉及共同轉(zhuǎn)讓的在審美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/742,310，其提交于2003年12月19日，明細(xì)編號(hào)為No.70040080-1，題為“Flash Lighting forImage Acquisition”，以及共同轉(zhuǎn)讓的在審美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/799,126，其提交于2004年3月11日，明細(xì)編號(hào)為No.70040126-1，題為“Light toPWM Converter”，對(duì)二者的公開(kāi)以參考方式結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種影室燈包括光模塊，所述光模塊具有第一光輸出機(jī)制和第二光輸出機(jī)制，所述第一光輸出機(jī)制具有第一色溫和第一強(qiáng)度，所述第二光輸出機(jī)制具有第二色溫和第二強(qiáng)度，切換裝置，所述切換裝置用于對(duì)所述光模塊在所述第一光輸出機(jī)制和所述第二光輸出機(jī)制之間進(jìn)行切換，以及與所述切換裝置相連接的感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置響應(yīng)于外部信號(hào)而使所述切換裝置將所述光模塊從所述第一光輸出機(jī)制切換到所述第二光輸出機(jī)制，并使所述光模塊返回所述第一光輸出機(jī)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中，所述切換裝置將所述光模塊從所述第一光輸出機(jī)制切換到所述第二光輸出機(jī)制一段預(yù)定時(shí)間，然后使所述光模塊返回所述第一光輸出機(jī)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述第二強(qiáng)度大于所述第一強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述第一色溫和所述第二色溫是可調(diào)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述第一色溫和所述第二色溫相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述第一色溫和所述第二色溫不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述外部信號(hào)是電信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述外部信號(hào)是光信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影室燈，其中所述光模塊包括至少兩種不同顏色光的一個(gè)或更多發(fā)射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影室燈，其中所述至少兩種不同顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影室燈，其中所述發(fā)射器是固態(tài)光源。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影室燈，其中所述發(fā)射器包括一個(gè)或更多紅色發(fā)光二極管的陣列、一個(gè)或更多綠色發(fā)光二極管的陣列、以及一個(gè)或更多藍(lán)色發(fā)光二極管的陣列。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影室燈，其中至少一個(gè)發(fā)射器是熒光加寬發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種影室燈，其具有第一和第二光輸出機(jī)制以及可調(diào)色溫。第一和第二光輸出機(jī)制的色溫可以不同。光模塊包括至少兩種不同顏色光的一個(gè)或更多發(fā)射器。外部信號(hào)使光模塊從第一光輸出機(jī)制切換到第二、更高強(qiáng)度的光輸出機(jī)制，并切換回第一光輸出機(jī)制。
文檔編號(hào)G03B15/02GK1818774SQ20051013021
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
發(fā)明者李健欣, 蔡美鶯, 劉宇宏, 謝朝弟, 李永作 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司