Title:
Verfahren und optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person sowie Kamera und mobiles Endgerät
Kind Code:
A1
Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts einer Person, umfassend die folgenden Schritte:
– Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
– Ermitteln eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht,
– Beleuchten des Gesichts der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich entsprechender erster Bereich des Gesichts derart beleuchtet wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft ferner eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person sowie ein mobiles Endgerät.



Inventors:
Brick, Peter, Dr. (93051, Regensburg, DE)
Application Number:
DE102016104383A
Publication Date:
09/14/2017
Filing Date:
03/10/2016
Assignee:
OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014101869A1N/A2015-08-20
DE102005021808A1N/A2006-11-16
Foreign References:
73401592008-03-04
76399402009-12-29
79202052011-04-05
200901853582009-07-23
201302016532013-08-08
Attorney, Agent or Firm:
Wilhelm & Beck, 80639, München, DE
Claims:
1. Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts (1005) einer Person, umfassend die folgenden Schritte:
– Aufnehmen (101) eines das Gesicht (1005) abbildenden ersten Bildes (901) der Person,
– Ermitteln (103) eines Augenbereichs (903) in dem abgebildeten Gesicht (905),
– Beleuchten (105) des Gesichts (1005) der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich (903) entsprechender erster Bereich (1003) des Gesichts (1005) derart beleuchtet (107) wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Bereich (1003) des Gesichts (1005) mit einer kleineren Beleuchtungsstärke beleuchtet wird als ein zweiter Bereich des Gesichts (1005), der verschieden von dem ersten Bereich (1003) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Bereich (1003) mit einer spektralen Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Beleuchten ein mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel (703) aufweisender pixelierter Emitter (701) verwendet wird, wobei den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) derart angesteuert werden, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) reduziert werden kann.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Beleuchten eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung (801) beleuchtete Flüssigkristallanzeige (803) verwendet wird, wobei die Flüssigkristallanzeige (803) derart angesteuert wird, dass eine Blendung der Augen der Person durch die leuchtende Flüssigkristallanzeige (803) reduziert werden kann.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in einem Strahlengang eines der Beleuchtung entsprechenden Beleuchtungslichts ein optisches Abbildungssystem (503) angeordnet ist, wobei mittels des optischen Abbildungssystems (503) das Beleuchtungslicht derart auf das Gesicht (1005) der Person abgebildet wird, dass in dem ersten Bereich (1003) ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Abbildungssystem (503) ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmen des ersten Bildes (901) ein Beleuchten des Gesichts (1005) mittels UV-Licht und/oder IR-Licht umfasst.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufnehmen des das Gesicht (1005) abbildende erste Bild (901) der Person ein Erstellen eines dreidimensionalen Profils einer die Person umfassenden Umgebung, wobei der Augenbereich (903) in dem dreidimensionalen Profil ermittelt wird.

10. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) zum Beleuchten eines Gesichts (1005) einer Person, umfassend:
– eine Aufnahmeeinrichtung (203) zum Aufnehmen eines das Gesicht (1005) abbildenden ersten Bildes (901) der Person,
– eine Verarbeitungseinrichtung (205) zum Ermitteln eines Augenbereichs (903) in dem abgebildeten Gesicht (905) und
– eine optoelektronische Beleuchtungseinrichtung (207) zum Beleuchten des Gesichts (1005) der Person, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, einen dem ermittelten Augenbereich (903) entsprechenden ersten Bereich (1003) des Gesichts (1005) derart zu beleuchten, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

11. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach Anspruch 10, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, den ersten Bereich (1003) des Gesichts (1005) mit einer kleineren Beleuchtungsstärke zu beleuchten als ein zweiter Bereich des Gesichts (1005), der verschieden von dem ersten Bereich (1003) ist.

12. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, den ersten Bereich (1003) mit einer spektralen Verteilung zu beleuchten, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.

13. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) einen mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel (703) aufweisenden pixelierten Emitter (701) und eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel (703) umfasst, die ausgebildet ist, den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich (1003) beleuchtende lichtemittierende Pixel (703) reduziert werden kann.

14. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung (801) beleuchtbare Flüssigkristallanzeige (803) und eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeige (803) umfasst, wobei die Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Flüssigkristallanzeige (803) derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die mittels der Hintergrundbeleuchtung (801) beleuchtete Flüssigkristallanzeige (803) reduziert werden kann.

15. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei in einem Strahlengang für ein der Beleuchtung entsprechendes Beleuchtungslicht ein optisches Abbildungssystem (503) angeordnet ist, wobei das Abbildungssystem (503) ausgebildet ist, das Beleuchtungslicht derart auf das Gesicht (1005) der Person abzubilden, dass in dem ersten Bereich (1003) ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslicht liegt.

16. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das Abbildungssystem (503) ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten.

17. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Beleuchtungseinrichtung (207) ausgebildet ist, das Gesicht (1005) der Person mittels UV-Licht und/oder IR-Licht zu beleuchten, so dass das erste Bild (901) unter UV-Licht und/oder IR-Licht aufgenommen werden kann.

18. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die Aufnahmeeinrichtung (203) ausgebildet ist, ein dreidimensionales Profil einer die Person umfassenden Umgebung zu erstellen, wobei die Verarbeitungseinrichtung (205) ausgebildet ist, in dem dreidimensionalen Profil den Augenbereich (903) zu ermitteln.

19. Kamera (301) zum Aufnehmen eines Gesichts (1005) einer Person, umfassend:
– einen Bildsensor (303) zum Aufnehmen eines Bildes (901) eines Gesichts (1005) einer Person,
– ein Objektiv (305) zum Abbilden des Gesichts (1005) auf den Bildsensor (303) und
– die optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 18.

20. Mobiles Endgerät (401), insbesondere Mobiltelefon, umfassend die optoelektronische Leuchtvorrichtung (201) nach einem der Ansprüche 10 bis 18 oder die Kamera (301) nach Anspruch 19.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft ferner eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein mobiles Endgerät.

Blitzlichter von Kameras, Mobiltelefonen oder Videokameras verursachen häufig eine Blendung der fotografierten Personen. Eine mögliche Ursache ist eine zu hohe Leuchtdichte des Blitzlichtes.

Ein pixelierter Emitter ist zum Beispiel aus der Offenlegungsschrift DE 10 2014 101 869 A1 bekannt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitzustellen, welches eine Blendung von Augen einer zu fotografierenden Person reduzieren kann.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.

Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

  • – Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
  • – Ermitteln eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht,
  • – Beleuchten des Gesichts der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich entsprechender erster Bereich des Gesichts derart beleuchtet wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

Nach einem anderen Aspekt wird eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitgestellt, umfassend:

  • – eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
  • – eine Verarbeitungseinrichtung zum Ermitteln eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht und
  • – eine optoelektronische Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Gesichts der Person, wobei die Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist, einen dem ermittelten Augenbereich entsprechenden ersten Bereich des Gesichts derart zu beleuchten, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

Nach einem anderen Aspekt wird eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person bereitgestellt, umfassend:

  • – einen Bildsensor zum Aufnehmen eines Bildes eines Gesichts einer Person,
  • – ein Objektiv zum Abbilden des Gesichts auf den Bildsensor und
  • – die optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person.

Nach einem anderen Aspekt wird ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Mobiltelefon, bereitgestellt, umfassend die optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person oder die Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass der Augenbereich der Person derart beleuchtet wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann. Um zu wissen, wo genau in dem Gesicht die Beleuchtung entsprechend angepasst werden muss, eine globale Absenkung der Beleuchtungsstärker über das komplette Gesicht könnte zum Beispiel zu einer Unterbelichtung führen, ist vorgesehen, dass der zu beleuchtende Augenbereich wird ermittelt, indem zunächst das Gesicht der Person aufgenommen wird, so dass ein das Gesicht abbildendes erstes Bild der Person aufgenommen wird. In diesem ersten Bild wird der Augenbereich ermittelt. Dieser im aufgenommenen Bild vorhandener Augenbereich entspricht einem Augenbereich, der erste Bereich, im Gesicht der Person in der realen Welt. Somit kann in vorteilhafter Weise effizient ermittelt werden, welcher Ort im Gesicht der Person derart beleuchtet werden muss, um eine Blendung der Augen der Person zu reduzieren oder sogar zu vermeiden.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten Beleuchten eines Gesichts einer Person bereitgestellt ist. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert oder sogar vermieden werden kann.

Der Augenbereich entspricht zum Beispiel den beiden Pupillen. Ein Pupillendurchmesser beträgt zum Beispiel 8 mm je nach Lichtverhältnissen. Der Augenbereich umfasst also insbesondere zwei Teilbereiche des Gesichts, die jeweils eine der zwei Pupillen umfassen. Der Teilbereich ist zum Beispiel ein Kreis, der die Pupille umfasst und der zum Beispiel einen Durchmesser von maximal 8 mm aufweist. Der Teilbereich weist zum Beispiel die Form einer Ellipse auf.

Der Augenbereich ist zum Beispiel ein Kreis, dessen Mittelpunkt zwischen den beiden Pupillen liegt und dessen Durchmesser einen Augenabstand beträgt, zum Beispiel 20 cm. Der Augenbereich ist zum Beispiel eine Ellipse, die die beiden Pupillen umfasst.

Allgemein ist der Augenbereich also ein Bereich des Gesichts, der die beiden Augen umfasst.

Nach einer Ausführungsform umfasst das Aufnehmen des das Gesicht abbildende erste Bild der Person ein Erstellen eines dreidimensionalen Profils einer die Person umfassenden Umgebung, wobei der Augenbereich in dem dreidimensionalen Profil ermittelt wird. Das heißt, dass eine Umgebung dreidimensional abgerastert oder abgetastet wird, um das dreidimensionale Profil zu erstellen. Das dreidimensionale Profil entspricht hier dann einem Bild der Person. Das dreidimensionale Profil wird dann analysiert, um den Augenbereich zu ermitteln oder zu detektieren.

Entsprechend ist somit nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist, ein dreidimensionales Profil einer die Person umfassenden Umgebung zu erstellen, wobei die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, in dem dreidimensionalen Profil den Augenbereich zu ermitteln.

Mit Umgebung ist hier insbesondere eine Umgebung der Leuchtvorrichtung, insbesondere der Kamera, insbesondere des mobilen Endgeräts, gemeint.

Die Umgebung ist zum Beispiel eine die Person umfassenden Szene. Eine Szene bezeichnet insbesondere eine Anordnung eines oder mehrere Objekte im dreidimensionalen Raum. Zum Beispiel ist ein Objekt eine Person. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Tier. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Gegenstand. Ein Gegenstand ist zum Beispiel ein nicht-lebendiger dreidimensionaler Körper. Ein Objekt ist zum Beispiel eine Pflanze. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Baum.

Das Erstellen des dreidimensionalen Profils, das auch als ein dreidimensionales Abbild der Umgebung bezeichnet werden kann, umfasst zum Beispiel eine Laufzeitmessung von in die Umgebung ausgesendeten Laserimpulsen. Das heißt, dass Laserimpulse in die Umgebung ausgesendet werden, wobei von der Umgebung reflektierte Laserimpulse detektiert werden, wobei eine Sendezeit und eine Detektionszeit ermittelt werden, wobei basierend auf der Sendezeit und der Detektionszeit die Laufzeit der Laserimpulse ermittelt wird.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optoelektronische Beleuchtungseinrichtung einen Laser zum Aussenden von Laserimpulsen umfasst. Der Laser ist zum Beispiel ein Impulslaser. Der Laser ist zum Beispiel ein Dauerstrichlaser, wobei dann ein Modulator zum Erzeugen von Laserimpulsen basierend auf der Dauerlaserstrahlung vorgesehen ist. Der Modulator umfasst zum Beispiel einen Chopper und/oder einen akustooptischen Modulator.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung einen Detektor für Laserimpulse aufweist.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, eine Laufzeitmessung von Laserimpulsen unter Verwendung des Lasers und des Detektors durchzuführen, um das dreidimensionale Profil der Umgebung zu erstellen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Bereich des Gesichts mit einer kleineren Beleuchtungsstärke beleuchtet wird als ein zweiter Bereich des Gesichts, der verschieden von dem ersten Bereich ist.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Blendung besonders effizient reduziert oder sogar vermieden werden kann. Das heißt also insbesondere, dass eine Beleuchtungsstärke im Augenbereich, also dem ersten Bereich, der Person abgesenkt oder reduziert wird im Vergleich zu dem zweiten Bereich des Gesichts. Der erste Bereich wird also weniger stark beleuchtet als der zweite Bereich. Durch das Reduzieren oder Absenken der Beleuchtungsstärke wird in vorteilhafter Weise bewirkt, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert oder sogar vermieden werden kann.

Um eine Blendung der Augen zu vermeiden, ist zum Beispiel ein Wert für die der Beleuchtungsstärke zugrundliegende Leuchtdichte von maximal 10000 cd/m2 vorgesehen.

Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Bereich mit einer spektralen Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt. Das globale Maximum liegt zum Beispiel bei 510 nm. Das globale Maximum liegt zum Beispiel in einem Bereich zwischen 500 nm und 520 nm.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Augen der Person mit einer Wellenlänge beleuchtet werden, die außerhalb von einer maximalen spektralen Empfindlichkeit des Auges liegt. Dadurch wird ferner der technische Vorteil bewirkt, dass eine Beleuchtungsstärke für den Augenbereich nicht notwendigerweise abgesenkt werden muss, um eine Blendung zu reduzieren oder zu vermeiden, insofern die Augen in der spektralen Verteilung der Beleuchtung weniger empfindlich sind. Dadurch kann zum Beispiel eine Unterbelichtung des Gesichts vermieden werden, so dass unterbelichtete Aufnahmen des Gesichts vermieden werden können.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Beleuchten ein mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel aufweisender pixelierter Emitter verwendet wird, wobei den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel derart angesteuert werden, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel reduziert werden kann.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein effizientes Beleuchten des Gesichts der Person derart, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann, durchgeführt werden kann. Denn durch das Vorsehen der einzeln ansteuerbaren lichtemittierenden Pixel kann der erste Bereich entsprechend effizient beleuchtet werden. Das heißt also, dass die diejenigen lichtemittierenden Pixel, die den ersten Bereich beleuchten, entsprechend angesteuert werden, so dass diese zum Beispiel den ersten Bereich mit der kleineren Beleuchtungsstärke beleuchten als den zweiten Bereich des Gesichts. Eine Intensität des mittels der lichtemittierenden Pixel, die den ersten Bereich beleuchten, emittierten Lichts ist also kleiner relativ zu der Lichtintensität des Lichts, welches mittels derjenigen lichtemittierenden Pixel emittiert wird, die den zweiten Bereich beleuchten.

Ein lichtemittierendes Pixel umfasst insbesondere einen pn-Übergang. Wenn an einem solchen pn-Übergang eine elektrische Spannung angelegt wird, so emittiert der pn-Übergang Licht.

Das heißt also, dass ein lichtemittierendes Pixel zum Beispiel mehrere Halbleiterschichten, die eine n-dotierte und eine p-dotierte Halbleiterschicht umfassen, aufweist. Im einfachsten Fall sind eine n- und eine p-dotierte Halbleiterschicht vorgesehen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest einige der lichtemittierenden Pixel ausgebildet sind, Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Gesicht der Person, insbesondere der erste Bereich respektive der zweite Bereich, mit einer vorbestimmten spektralen Intensitätsverteilung beleuchtet werden kann. Zum Beispiel mit einer spektralen Verteilung, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.

Dass die Pixel ausgebildet sind, Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren, heißt zum Beispiel, dass die Pixel unterschiedliche Konverterschichten oder Konvertermaterialien umfassen. Zum Beispiel weisen die Pixel, die unterschiedliche Wellenlängen emittieren, unterschiedlich ausgebildete Halbleiterschichten auf. Zum Beispiel unterscheiden sich die Halbleiterschichten in ihrer Schichtdicke und/oder in ihrem Halbleitermaterial.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Beleuchten eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtete Flüssigkristallanzeige verwendet wird, wobei die Flüssigkristallanzeige derart angesteuert wird, dass eine Blendung der Augen der Person durch die leuchtende Flüssigkristallanzeige reduziert werden kann.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Beleuchten derart, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann, effizient durchgeführt werden kann. Denn so lassen sich Bereiche der Flüssigkristallanzeige gezielt und effizient abblenden oder verdunkeln, die ansonsten die Augen der Person beleuchten würden. Das heißt also, dass die Flüssigkristallanzeige bereichsweise oder pixelweise abgedunkelt wird. Das heißt also insbesondere, dass eine Lichttransparenz der Flüssigkristallanzeige bereichsweise reduziert wird.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem Strahlengang eines der Beleuchtung entsprechenden Beleuchtungslichts ein optisches Abbildungssystem angeordnet ist, wobei mittels des optischen Abbildungssystems das Beleuchtungslicht derart auf das Gesicht der Person abgebildet wird, dass in dem ersten Bereich ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts liegt.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der erste Bereich des Gesichts entsprechend effizient beleuchtet werden kann, so dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abbildungssystem ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten. Die Flüssiglinse basiert zum Beispiel auf dem Prinzip der Elektrobenetzung (auf Englisch: Elektrowetting). Bei der Elektrobenetzung wird unter anderem ausgenutzt, dass über eine elektrische Spannung ein Benetzungswinkel einer Flüssigkeit relativ zu einer weiteren Flüssigkeit und/oder zu einem Substrat einstellen lässt, so dass über das Einstellen des Benetzungswinkels eine bestimmte Brennweite für die Linse eingestellt werden kann und/oder eine optische Achse der Linse verkippt respektive verschoben werden kann. Über das Verkippen der optischen Achse wird zum Beispiel bewirkt, dass eine Abbildung verkippt respektive verschoben werden kann, so dass ein lokales Minimum eines Beleuchtungslichts in der Abbildungsebene verschoben werden kann. Das heißt, dass es so in vorteilhafter Weise ermöglicht ist, das lokale Minimum des Beleuchtungslichts in einen bestimmten Ort in der Abbildungsebene abzubilden.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass effizient unterschiedliche Brennweiten eingestellt werden können, so dass hierüber das Beleuchtungslicht effizient auf das Gesicht der Person abgebildet werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Aufnehmen des ersten Bildes ein Beleuchten des Gesichts mittels UV-Licht und/oder IR-Licht umfasst.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das erste Bild effizient aufgenommen werden kann. Menschliche Augen sind in der Regel im UV- oder Infrarotbereich nicht sehr empfindlich, so dass durch das Beleuchten des Gesichts mittels UV-Licht und/oder IR-Licht keine Blendung der Augen bewirkt ist. Bildsensoren einer Kamera hingegen sind in der Regel im UV-Bereich oder IR-Bereich empfindlicher als das menschliche Auge, so dass die Bildsensoren das Bild effizient aufnehmen können. Zum Beispiel ist durch das Beleuchten des Gesichts mittels UV-Licht und/oder IR-Licht ein effizientes Fokussieren des Gesichts ermöglicht, so dass ein scharfes erstes Bild aufgenommen werden kann.

Technische Funktionalitäten der optoelektronischen Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum Beleuchten eines Gesichts einer Person und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich Verfahrensmerkmale entsprechend aus Vorrichtungsmerkmalen der optoelektronischen Leuchtvorrichtung ergeben und umgekehrt.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist, den ersten Bereich des Gesichts mit einer kleineren Beleuchtungsstärke zu beleuchten als ein zweiter Bereich des Gesichts, der verschieden von dem ersten Bereich ist.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist, den ersten Bereich mit einer spektralen Verteilung zu beleuchten, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung einen mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel aufweisenden pixelierten Emitter und eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel umfasst, die ausgebildet ist, den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die den ersten Bereich beleuchtende lichtemittierende Pixel reduziert werden kann.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung eine mittels einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtbare Flüssigkristallanzeige und eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeige umfasst, wobei die Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Flüssigkristallanzeige derart anzusteuern, dass eine Blendung der Augen der Person durch die mittels der Hintergrundbeleuchtung beleuchtete Flüssigkristallanzeige reduziert werden kann.

In einer Ausführungsform ist eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel des pixelierten Emitters und/oder zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeige vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem Strahlengang für ein der Beleuchtung entsprechendes Beleuchtungslicht ein optisches Abbildungssystem angeordnet ist, wobei das Abbildungssystem ausgebildet ist, das Beleuchtungslicht derart auf das Gesicht der Person abzubilden, dass in dem ersten Bereich ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslicht liegt.

Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abbildungssystem ein oder mehrere der folgenden optischen Elemente umfasst: Zoomobjektiv, Flüssiglinse zum Einstellen von unterschiedlichen Brennweiten.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bildsensor von der Aufnahmeeinrichtung umfasst ist. Das heißt also insbesondere, dass der Bildsensor der Kamera verwendet wird, um ein das Gesicht abbildendes erstes Bild der Person aufzunehmen.

Nach einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung einen oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips. Ein Halbleiterchip ist zum Beispiel als ein Leuchtdiodenchip ausgebildet.

Die Formulierung "respektive" umfasst insbesondere die Formulierung "und/oder".

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung als ein Blitzlicht ausgebildet ist.

In einer Ausführungsform sind zwei pixelierte Quellen (zum Beispiel zwei pixelierte Emitter oder zwei Flüssigkristallanzeigen mit eigener oder gemeinsamer Hintergrundbeleuchtung oder ein pixelierter Emitter und eine Flüssigkristallanzeige) vorgesehen, die zum Beispiel unterschiedliche Spektren aufweisen, wobei zum Beispiel eine gleichzeitige Beleuchtung durch die beiden Quellen oder zum Beispiel sequenziell innerhalb einer oder mehrerer Kameraaufnahmen durchgeführt wird.

Eine Flüssigkristallanzeige im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere in Pixel unterteilt, die einzeln angesteuert werden können, um eine Lichttransparenz der einzelnen Pixel einzustellen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei

1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Beleuchten eines Gesichts einer Person,

2 eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten eines Gesichts einer Person,

3 eine Kamera zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person,

4 ein mobiles Endgerät,

5 einen optoelektronischen Halbleiterchip, dessen Beleuchtungslicht mittels eines optischen Abbildungssystems abgebildet wird,

6 der optoelektronische Halbleiterchip der 5, dessen Beleuchtungslicht mittels des optischen Abbildungssystems der 5 mit einer anderen Beleuchtungsstärkeverteilung abgebildet wird bezogen auf die Beleuchtungsstärkeverteilung gemäß 5,

7 einen pixelierten Emitter,

8 eine Flüssigkristallanzeige,

9 ein ermittelter Augenbereich in einem ersten Bild,

10 eine angepasste Beleuchtung für den Augenbereich,

11 grafische Verläufe einer Kameraempfindlichkeit in Abhängigkeit einer Wellenlänge und

12 ein grafischer Verlauf einer spektralen Augenempfindlichkeit
zeigen.

Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Beleuchten eines Gesichts einer Person.

Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  • – Aufnehmen 101 eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person,
  • – Ermitteln 103 eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht,
  • – Beleuchten 105 des Gesichts der Person, wobei ein dem ermittelten Augenbereich entsprechender erster Bereich des Gesichts derart beleuchtet 107 wird, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das erste Bild mittels eines Bildsensors einer Kamera aufgenommen wird. Eine Verarbeitungseinrichtung ermittelt zum Beispiel den Augenbereich in dem im ersten Bild abgebildeten Gesicht.

Ein Augenbereich eines Gesichts kann insbesondere mittels an sich bekannter Mustererkennungsverfahren ermittelt werden.

Zum Beispiel ist vorgesehen, dass zur Beleuchtung des Gesichts der Person eine Beleuchtungseinrichtung verwendet wird. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst zum Beispiel einen pixelierten Emitter. Der pixelierte Emitter weist insbesondere mehrere lichtemittierende Pixel auf, die einzeln ansteuerbar sind. Zum Beispiel ist vorgesehen dass eine Ansteuerungseinrichtung zum einzelnen Ansteuern der lichtemittierenden Pixel vorgesehen ist.

Die Ansteuerungseinrichtung steuert zum Beispiel lichtemittierende Pixel, die ein dem ermittelten Augenbereich entsprechenden ersten Bereich beleuchten, derart an, dass diese den ersten Bereich mit einer kleineren Beleuchtungsstärke beleuchten verglichen mit den lichtemittierenden Pixeln, die einen zweiten Bereich des Gesichts beleuchten, der verschieden von dem ersten Bereich ist.

Das heißt also insbesondere, dass lokal, also im ersten Bereich, eine kleinere Beleuchtungsstärke verwendet wird als für den Rest des Gesichts.

Dadurch wird insbesondere in vorteilhafter Weise bewirkt, dass eine Blendung der Augen der Person effizient reduziert oder sogar vermieden werden kann.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Bereich mit Beleuchtungslicht aufweisend eine spektrale Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.

Dadurch, dass ein menschliches Auge im Wellenlängenbereich von 535 bis 575 nm besonders empfindlich ist, wird durch die Verwendung einer spektralen Verteilung, deren globales Maximum außerhalb des Bereichs liegt, in dem das menschliche Auge besonders empfindlich ist, effizient verhindert, dass die Augen geblendet werden.

2 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 zum Beleuchten eines Gesichts einer Person.

Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 umfasst eine Aufnahmeeinrichtung 203 zum Aufnehmen eines das Gesicht abbildenden ersten Bildes der Person. Die Aufnahmeeinrichtung 203 umfasst zum Beispiel einen Bildsensor einer Kamera. Das heißt also, dass der Bildsensor einer Kamera verwendet wird, um das erste Bild der Person aufzunehmen.

Die Leuchtvorrichtung 201 umfasst ferner eine Verarbeitungseinrichtung 205 zum Ermitteln eines Augenbereichs in dem abgebildeten Gesicht. Zum Beispiel umfasst die Verarbeitungseinrichtung 205 einen Prozessor. Ein Augenbereich in einem Gesicht einer Person kann mittels an sich bekannter Mustererkennungsalgorithmen effizient ermittelt oder erkannt oder detektiert werden. Dies ist an sich dem Fachmann bekannt, so dass an dieser Stelle von weiteren Erläuterungen abgesehen wird.

Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 umfasst ferner eine optoelektronische Beleuchtungseinrichtung 207 zum Beleuchten des Gesichts der Person. Die Beleuchtungseinrichtung 207 ist ausgebildet, einen dem ermittelten Augenbereich entsprechenden ersten Bereich des Gesichts derart zu beleuchten, dass eine Blendung der Augen der Person reduziert werden kann.

Zum Beispiel umfasst die Beleuchtungseinrichtung 207 einen pixelierten Emitter. Zum Beispiel umfasst die Beleuchtungseinrichtung 207 ein optisches Abbildungssystem, welches zum Beispiel ein Zoomobjektiv und/oder eine Flüssiglinse umfasst. Durch solch optische Elemente ist es in vorteilhafter Weise effizient ermöglicht, eine vorbestimmte Beleuchtungsstärkeverteilung für das Beleuchtungslicht einzustellen. Das heißt also, dass zum Beispiel als Lichtquelle ein optoelektronischer Halbleiterchip, zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip, verwendet werden kann, der eine feste Beleuchtungsstärkeverteilung emittiert. Die Beleuchtungsstärkeverteilung kann aber durch das optische Abbildungssystem effizient derart eingestellt werden, dass ein lokales Minimum des abgebildeten Beleuchtungslichts in den ersten Bereich fällt.

Ein optoelektronischer Halbleiterchip im Sinne der vorliegenden Erfindung ist zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip.

3 zeigt eine Kamera 301 zum Aufnehmen eines Gesichts einer Person.

Die Kamera 301 umfasst einen Bildsensor 303 zum Aufnehmen eines Bildes eines Gesichts einer Person. Die Kamera 301 umfasst ferner ein Objektiv 305 zum Abbilden des Gesichts auf den Bildsensor 303.

Die Kamera 301 umfasst ferner die optoelektronische Leuchtvorrichtung 201 der 2. Der Übersicht halber sind die einzelnen Elemente 203, 205, 207 in der 3 nicht gezeigt.

Die Leuchtvorrichtung 201 verwendet insbesondere den Bildsensor 303 zum Aufnehmen des Bildes des Gesichts der Person.

4 zeigt ein mobiles Endgerät 401. Das mobiles Endgerät 401 ist zum Beispiel ein Mobiltelefon.

Das mobile Endgerät 401 umfasst zum Beispiel eine optoelektronische Leuchtvorrichtung (nicht gezeigt) nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das mobile Endgerät 401 umfasst zum Beispiel eine Kamera (nicht gezeigt) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

5 zeigt einen optoelektronischen Halbleiterchip 501, der Beleuchtungslicht 511 emittiert. Das Beleuchtungslicht 511 wird mittels eines optischen Abbildungssystems 503 in eine Bildebene 505 abgebildet. Die Bildebene 505 ist zur Veranschaulichung in ein Gitter mit Gitterzellen 507 unterteilt. Durch das optische Abbildungssystem 503 ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, das Beleuchtungslicht 511 derart abzubilden, dass das abgebildete Beleuchtungslicht ein lokales Minimum aufweist. Das lokale Minimum ist symbolisch in 5 mit ausgegrauten Gitterzellen 509 dargestellt. Das heißt also, dass in den Gitterzellen mit dem Bezugszeichen 509 das lokale Minimum des abgebildeten Beleuchtungslicht 511 liegt.

Das heißt also, dass zur Vermeidung oder zur Reduzierung einer Blendung von Augen die Bildebene 505 im Gesicht der zu fotografierenden Person liegt, wobei die Gitterzellen 509 im Augenbereich (erster Bereich) der Person liegen.

Um den genauen Ort des Augenbereichs der Person zu ermitteln, ist vorgesehen, dass zunächst ein erstes Bild des Gesichts der Person aufgenommen wird. Dies zum Beispiel mittels eines Bildsensors einer Kamera.

In dem aufgenommenen ersten Bild wird der Augenbereich der Person ermittelt oder detektiert. Dies zum Beispiel mittels einer Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung verwendet für dieses Ermitteln oder Detektieren zum Beispiel an sich bekannte Mustererkennungsalgorithmen.

Anschließend wird zum Beispiel eine vorbestimmte Beleuchtungsstärkeverteilung derart eingestellt, dass diese ein lokales Minimum aufweist, das in dem Bereich des Gesichts der Person liegt, der dem Augenbereich in dem aufgenommenen Gesicht entspricht, also dem ersten Bereich. Diese Beleuchtungsstärkeverteilung wird zum Beispiel mittels des optischen Abbildungssystems 503 eingestellt.

Das optische Abbildungssystem 503 umfasst zum Beispiel ein Zoomobjekt, also insbesondere eine Zoomoptik, sowie eine oder mehrere Flüssiglinsen, also insbesondere eine Flüssigoptik.

Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das optische Abbildungssystem ein oder mehrere Festbrennweitenobjektive aufweist, die mittels einer Einstelleinheit derart im Strahlengang verlagert werden können, dass unterschiedliche Beleuchtungsstärkeverteilungen erzeugt werden können.

Zum Beispiel umfasst das optische Abbildungssystem 503 ein optisches Element, das eine feste Beleuchtungsstärkeverteilung aufweisend ein lokales Minimum vorgibt. Das optische Abbildungssystem 503 umfasst in dieser Ausführungsform zusätzlich noch eine Einstelleinheit, die dieses optische Element im Strahlengang derart verlagern kann, dass eine Verlagerung des optischen Minimums bewirkt ist, so dass erreicht werden kann, dass das lokale Minimum im Augenbereich der zu fotografierenden Person liegt.

6 zeigt die gleichen Elemente in der gleichen Anordnung wie 5, wobei hier als ein Unterschied das lokale Minimum 509 an einer anderen Stelle in der Bildebene 505 liegt als in 5.

7 zeigt einen pixelierten Emitter 701 aufweisend mehrere lichtemittierende Pixel 703. Nach einer Ausführungsform ist ein lichtemittierendes Pixel ein pn-Übergang.

Die lichtemittierenden Pixel 703 sind einzeln ansteuerbar. Es ist vorgesehen, dass zum Beispiel einige der lichtemittierenden Pixel mit einem geringeren Betriebsstrom betrieben werden als die restlichen der lichtemittierenden Pixel. Dadurch emittieren diese lichtemittierenden Pixel Licht mit einer geringeren Intensität als die restlichen lichtemittierenden Pixel. Solche lichtemittierenden Pixel 703, die somit weniger hell leuchten, sind hier symbolisch ausgegraut dargestellt und mit dem Bezugszeichen 705 versehen.

Somit gibt also der lichtemittierende Emitter 701 Beleuchtungslicht 511 aufweisend eine vorbestimmte Beleuchtungsstärkeverteilung vor, die aufgrund der weniger hell leuchtenden lichtemittierenden Pixel 705 ein lokales Minimum aufweist. Mittels des optischen Abbildungssystems 503 wird das Beleuchtungslicht 511 in die Bildebene 505 abgebildet. Die weniger hell leuchtenden lichtemittierenden Pixel 705 werden dann entsprechend in die Gitterzellen mit dem Bezugszeichen 509 abgebildet.

8 zeigt eine Flüssigkristallanzeige 803, die mittels einer Hintergrundbeleuchtung 801 beleuchtet wird. Die Flüssigkristallanzeige 803 ist in Pixel 805 unterteilt. Die Pixel 805 können einzeln angesteuert werden, um für jeden Pixel 805 eine bestimmte Lichttransparenz einzustellen. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass zwei der Pixel 805 eine geringere Lichttransparenz aufweisen, also abgedunkelt werden. Diese abgedunkelten Pixel sind ausgegraut dargestellt und sind mit dem Bezugszeichen 807 versehen.

Somit wird also die Flüssigkristallanzeige 803 Beleuchtungslicht 511 emittieren, welches aufgrund der abgedunkelten Pixel 807 eine Beleuchtungsstärkeverteilung aufweisend ein lokales Minimum aufweist.

Das Beleuchtungslicht 511 wird mittels des optischen Abbildungssystems 503 in die Bildebene 505 abgebildet. Entsprechend werden dann die abgedunkelten Pixel 807 in die Gitterzellen 509 abgebildet.

9 zeigt ein erstes aufgenommenes Bild 901 eines Gesichts 905 einer Person. Das aufgenommene Bild 901 entspricht einem Kamerafeld einer Kamera, mittels welcher das Bild 901 aufgenommen wurde.

In dem Gesicht der Person ist ein Augenbereich 903 ermittelt oder detektiert worden.

10 zeigt ein dem ersten Bild 901 der 9 entsprechenden Aufnahmebereich 1001 in der realen Welt. Der Aufnahmebereich 1001 umfasst das reale Gesicht 1005 der zu fotografierenden Person, wobei das reale Gesicht 1005 dem abgebildeten Gesicht 905 entspricht. Ein erster Bereich der dem ermittelten Augenbereich 903 entspricht, ist mit dem Bezugszeichen 1003 gekennzeichnet.

Der erste Bereich 1003 wird zum Beispiel mit Beleuchtungslicht mit einer reduzierten Lichtintensität beleuchtet verglichen mit einem restlichen Bereich des Aufnahmebereichs 1001.

Das heißt also, dass der Aufnahmebereich an dem Ort des ersten Bereichs 1003 weniger hell beleuchtet wird als der restliche Aufnahmebereich. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass der erste Bereich 1003 mit Beleuchtungslicht aufweisend eine spektrale Verteilung beleuchtet wird, deren globales Maximum bei einer Wellenlänge liegt, die außerhalb eines Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt.

11 zeigt grafische Verläufe von Normspektralwertfunktionen und einer Quanteneffizienz eines Kamerasensors in Abhängigkeit von der Wellenlänge.

Das Bezugszeichen 1101 zeigt auf die Abszisse, die die Wellenlänge in Nanometern angibt.

Das Bezugszeichen 1105 zeigt auf die Ordinate, die eine Kameraempfindlichkeit in willkürlichen Einheiten angibt. Die Kameraempfindlichkeit basiert insbesondere auf einer Empfindlichkeit des Bildsensors, auf eventuell im Strahlengang vorhandene Filter und auf den verwendeten Optiken.

Das Bezugszeichen 1113 zeigt auf einen grafischen Verlauf der Kameraempfindlichkeit für rotes Licht. Das Bezugszeichen 1115 zeigt auf einen grafischen Verlauf der Kameraempfindlichkeit für grünes Licht. Das Bezugszeichen 1117 zeigt auf einen grafischen Verlauf der Kameraempfindlichkeit für blaues Licht.

Mit Rot, Grün und Blau sind Rot, Grün und Blau im Sinne des RGB-Farbraums gemeint.

12 zeigt einen grafischen Verlauf einer spektralen Augenempfindlichkeit eines menschlichen Auges.

Das Bezugszeichen 1201 zeigt auf die Abszisse, die die Wellenlänge in Nanometern angibt. Das Bezugszeichen 1203 zeigt auf die Ordinate, die die Augenempfindlichkeit im lm/W angibt. Das Bezugszeichen 1205 zeigt auf den grafischen Verlauf der Augenempfindlichkeit.

Deutlich zu erkennen ist, dass die Augenempfindlichkeit 1205 ein Maximum bei etwa 555 nm aufweist. Wenn für ein Beleuchtungslicht, welches die Augen einer Person beleuchten soll, eine spektrale Verteilung verwendet wird, deren globales Maximum außerhalb von 535 nm bis 575, insbesondere von 515 nm bis 590 nm, vorzugsweise von 515 nm bis 595 nm, liegt, so wird effizient verhindert, dass das menschliche Auge mittels des Beleuchtungslichts geblendet wird.

Zusammenfassend stellt die Erfindung ein effizientes Konzept bereit, welches das Problem, dass Blitzlichter von Kameras, Mobiltelefonen oder Videokameras häufig eine Blendung der fotografierten Personen verursachen, effizient angehen und lösen kann. In der Regel ist die Ursache für eine Blendung eine zu hohe Leuchtdichte des Blitzlichtes.

Das erfindungsgemäße Konzept beruht insbesondere darauf, dass eine Beleuchtungsstärke im Augenbereich der fotografierten Person oder Personen abgesenkt wird.

Zum Beispiel ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Augenbereich der zu fotografierenden Person ermittelt wird. Dies insbesondere dadurch, dass zunächst ein erstes Bild des Gesichts der Person aufgenommen wird, wobei in dem ersten Bild der Augenbereich detektiert oder ermittelt wird.

Das erste Bild kann auch als ein Vor-Bild bezeichnet werden. Zum Beispiel ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass das erste Bild unter Umgebungslicht aufgenommen wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das erste Bild unter IR-Licht und/oder UV-Licht aufgenommen wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass das erste Bild mit einer reduzierten Beleuchtungsstärke beleuchtet wird.

Es wird dann insbesondere eine Bildanalyse des aufgenommenen Vorbildes durchgeführt, um den Augenbereich zu detektieren.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass dann eine Aufnahme des Bildes oder mehrerer der zu fotografierenden Person oder zu fotografierenden Personen unter einem optimierten Blitzlicht, allgemein einer optimierten Beleuchtung, aufgenommen wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine lokale Absenkung der Beleuchtungsstärke durch Abbildungen einer pixelierten Quelle (pixelierter Emitter) und/oder entsprechender Optik (optisches Abbildungssystem) durchgeführt wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine lokale Änderung des Blitzlichtspektrums, allgemein spektrale Verteilung des Beleuchtungslichts, durchgeführt wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine globale Anpassung des Blitzlichtspektrums, allgemein der spektralen Verteilung des Beleuchtungslichts, durchgeführt wird.

Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine rechnerische Korrektur des aufgenommenen Bildes unter optimiertem Blitzlicht bezüglich der durchgeführten Optimierung oder Anpassungen durchgeführt wird.

Für den Augenbereich ist insbesondere eine Änderung eines Beleuchtungslichtspektrums vorgesehen. Dies insbesondere weg von einer maximalen Augenempfindlichkeit bei 555 nm zu zum Beispiel 510 nm. Dies ist insbesondere deshalb möglich, da in der Regel im Augenbereich eine spektrale Reflektivität der Szene eng begrenzt ist. Eine spektrale Reflektivität im Augenbereich setzt sich zum Beispiel zusammen aus einer entsprechenden Reflektivität der Hautfarbe, der Haarfarbe und der Augenfarbe.

Außerdem ist in der Regel für eine Farbwiedergabe nicht das exakte Spektrum wichtig, sondern viel mehr eine summierte spektrale Leistung in bestimmen Wellenlängenintervallen.

Insbesondere ist die Änderung des Spektrums auch deshalb möglich, da ein Farbeindruck im Augenbereich zum Beispiel zum Teil aus einem Farbeindruck der angrenzenden Bereiche extrapoliert werden kann.

Die Änderung des Spektrums, wie vorstehend beschreiben, ist insbesondere vorteilhaft, da spektrale Anteile, die ein hohes Detektorsignal geben, nun außerhalb eines Maximums der Augenempfindlichkeit liegen.

Eine mögliche Umsetzung ist zum Beispiel eine Kombination aus zwei pixelierten Quellen (zum Beispiel zwei pixelierte Emitter oder zwei Flüssigkristallanzeigen oder ein pixelierter Emitter und eine Flüssigkristallanzeige), die unterschiedliche Spektren aufweisen, wobei eine gleichzeitige Beleuchtung durch die beiden Quellen oder sequenziell innerhalb einer oder mehrerer Kameraaufnahmen durchgeführt wird.

Eine spektrale Verteilung des Beleuchtungslichts wird nach einer Ausführungsform derart optimiert, dass ein hohes Detektorsignal erreicht werden kann, also hohe RGB-Werte, wobei aber gleichzeitig eine Beleuchtungsstärke niedrig bleibt respektive eine Leuchtdichte des Blitzlichtmoduls niedrig ist.

Das Spektrum des Beleuchtungslichts wird nachfolgend mit EE (λ) bezeichnet. Die Beleuchtungsstärke wird nachfolgend als EV bezeichnet.

Es gilt Folgendes: Beleuchtungsstärke Ev = ∫V(λ)EE(λ)dλ

  • Ee,amb(λ) bezeichnet die Beleuchtungsstärke des Umgebungslichts (“amb” steht für English “ambient”, also Umgebung).
  • Ee,flash(λ) bezeichnet die Beleuchtungsstärke der Beleuchtungseinrichtung (“flash” kann mit “Blitzlicht” übersetzt werden).
  • qe,n(λ) bezeichnet die spektralen Reflektivitäten von Objekten der Umgebung.
  • bezeichnen die Kameraempfindlichkeiten für rotes, grünes und blaues Licht, wie sie zum Beispiel in der 11 beispielhaft gezeigt sind.
  • bezeichnen die Kamerarohsignale für rotes, grünes und blaues Licht. Die Kamerarohsignale können zum Beispiel in Bitwerten von 0 bis 255 vorliegen.

Erfindungsgemäß werden also hohe Werte für RGB bei gleichzeitig niedrigen Werten für EV angestrebt. Insbesondere liegt ein Grün-Peak des Beleuchtungslichts, also ein globales Maximum der spektralen Verteilung, außerhalb des Wellenlängenbereichs von 535 nm bis 575 nm.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschriebenen wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

101
Aufnehmen
103
Ermitteln
105
Beleuchten
107
Beleuchten
201
optoelektronische Leuchtvorrichtung
203
Aufnahmeeinrichtung
205
Verarbeitungseinrichtung
207
optoelektronische Beleuchtungseinrichtung
301
Kamera
303
Bildsensor
305
Objektiv
401
mobiles Endgerät
501
optoelektronischer Halbleiterchip
503
optisches Abbildungssystem
505
Bildebene
507
Gitterzelle
509
weniger hell beleuchtete Gitterzelle
511
Beleuchtungslicht
701
pixelierter Emitter
703
lichtemittierender Pixel
705
lichtemittierender Pixel mit reduzierter Beleuchtungsstärke
801
Hintergrundbeleuchtung
803
Flüssigkristallanzeige
805
Pixel der Flüssigkristallanzeige
807
abgedunkelter Pixel der Flüssigkristallanzeige
901
erstes Bild
903
Augenbereich
905
abgebildetes Gesicht
1001
einem dem ersten Bild 901 entsprechender Aufnahmebereich
1003
erster Bereich
1005
reales Gesicht
1101
Abszisse
1105
Ordinate
1113 bis 1117
Kurvenverläufe
1201
Abszisse
1203
Ordinate
1205
grafischer Verlauf der Augenempfindlichkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102014101869 A1 [0003]