摘要：你能準(zhǔn)確說(shuō)出不同顏色的名字嗎？XYZ三刺激值和RGB三原色的區(qū)別在哪？光譜傳感器又是什么新玩意？如果連肉眼都能明顯看出的顏色變化，傳感器卻無(wú)法區(qū)分開(kāi)來(lái)，產(chǎn)品的可靠性還能保證嗎？歡迎來(lái)到《走進(jìn)色彩》。
首先，各位請(qǐng)帶著這么個(gè)問(wèn)題，來(lái)仔細(xì)查看以下三張圖片——
“這到底是個(gè)什么顏色？？”
“白色？暗白色？灰色？淺灰色？”相信各位都很難有一個(gè)準(zhǔn)確的回答。或者我們可以再做這么個(gè)小實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)你的手機(jī)，找到一個(gè)白色的地方，然后逐漸把屏幕亮度調(diào)低——你會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著屏幕變暗，這個(gè)白色漸漸就變?yōu)椤盎疑绷恕Ｉ踔聊氵€可以這么理解——“黑色，就是亮度為0的白色！”
其實(shí)顏色的概念，可以分為兩部分：明度（亮度）和色度。上述三種顏色，我們都可以稱之為“白色”，只是它們的亮度不一樣。
一、“顏色”
再來(lái)科普一下，我們?nèi)庋凼侨绾慰匆?jiàn)“顏色”的——
人類的視網(wǎng)膜上的有視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，其中視錐細(xì)胞用于感知強(qiáng)光和負(fù)責(zé)色覺(jué)。視錐細(xì)胞有L、M、S型有三種，分別對(duì)紅色（Long長(zhǎng)波）、綠色（Medium中波）、藍(lán)色（Short短波）敏感，見(jiàn)下圖：
正是因?yàn)橛羞@三種細(xì)胞的存在，紅、綠、藍(lán)才成了我們?nèi)祟惖娜⒁獾氖牵t、綠、藍(lán)之所以是三原色，不是因?yàn)槲锢碓颍巧碓颍热瑛B(niǎo)類有四種感知波長(zhǎng)的細(xì)胞，如果它也是像人類一樣感知色彩的話，那它的原色是四種。
紅色光和綠色光混合可以看到黃色光，那是因?yàn)檫@種混合產(chǎn)生的復(fù)色光對(duì)視錐細(xì)胞的刺激和黃色的單色光對(duì)視錐細(xì)胞的刺激等效，但實(shí)際上兩者本質(zhì)上是不同的，只是因?yàn)槿搜鄣奶匦裕攀沟枚呖雌饋?lái)一樣。黃色的復(fù)色光和黃色的單色光的光譜是不一樣的！
二、CIE 1931 XYZ顏色空間
在紅、綠，藍(lán)三原色系統(tǒng)中，紅、綠、藍(lán)的刺激量分別以R、G、B表示之。由于從實(shí)際光譜中選定的紅、綠、藍(lán)三原色光不可能調(diào)配出存在于自然界的所有色彩，所以，CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）于1931年從理論上假設(shè)了并不存在于自然界的三種原色，即理論三原色，以X，Y，Z表示，以期從理論上來(lái)調(diào)配一切色彩，從而形成了XYZ測(cè)色系統(tǒng)。
X原色相當(dāng)于飽和度比光譜紅還要高的紅紫，Y原色相當(dāng)于飽和度比520nm的光譜綠還要高的綠，Z原色相當(dāng)于飽和度比477nm的光譜藍(lán)還要高的藍(lán)。
CIE XYZ顏色空間稍加變換就可得到Y(jié)xy色彩空間，其中Y取三刺激值中Y的值，表示亮度（明度），x、y反映顏色的色度特性——借此，我們也就有了一個(gè)更好的手段，來(lái)進(jìn)行對(duì)顏色的考量！
三、ams光譜傳感器
“那有沒(méi)有合適的傳感器推薦呢？是XYZ傳感器嗎？”
“有！但不是XYZ傳感器，是艾邁斯半導(dǎo)體（ams）的多通道光譜傳感器：AS7341！客官請(qǐng)往下看！”
AS7341特點(diǎn)：
8個(gè)可見(jiàn)光通道——380nm~710nm
既可準(zhǔn)確分辨出不同顏色光中的光譜成分，又可以通過(guò)ams提供的后端算法，準(zhǔn)確地獲得XYZ三刺激值和Yxy色度、明度值。不同場(chǎng)合不同用法！
NIR通道：可以得出近紅外數(shù)據(jù)，做些簡(jiǎn)單的物質(zhì)判別、區(qū)分，如掃地機(jī)器人中的地毯檢測(cè)。
Flicker通道：可以檢測(cè)環(huán)境中的光源閃爍（50Hz-1KHz）。
功耗: 210?A normal, 0.7?A sleep。
芯片尺寸3.1 x 2 x 1mm (OLGA 8 package)。
有了AS7341，我們就可以實(shí)現(xiàn)以下的常見(jiàn)應(yīng)用：
液體的顏色/色差判別、變化速率
化學(xué)試紙顏色判別
水質(zhì)濁度判斷
掃地機(jī)器人—--地毯檢測(cè)
光源CCT色溫測(cè)量
當(dāng)然啦，光譜傳感器能實(shí)現(xiàn)什么具體的功能，全靠各位客官的想象力，上述只是筆者的簡(jiǎn)單應(yīng)用分享。
值得一提的是，AS7341剛在2019年的ASPENCORE全球雙峰會(huì)上，斬獲了“年度傳感器”獎(jiǎng)。相信在未來(lái)，ams還會(huì)不斷推出各種充滿驚喜的傳感器方案！