现代环境光传感器适用于各种高速和高精度应用

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。

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。

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。

审核编辑：彭静