AE自动曝光

目录

简述:

影响因素:

AE统计模块:

AE算法模块:

AE算法要求:

AE工作流程:

曝光表:

AE常见问题:

目标亮度:

简述:

AE(auto exposure),即自动曝光,AE是3A算法的一种,是相机根据外界光线的强弱自动调整曝光量和增益,防止曝光过度或者不足的一种机制。AE也是整个调试模块比较重要的一个模块,常常会与其他模块发生关联。一个调试的比较好的模组,必然是建立在比较好的自动曝光上的。之前一直有个误区,就是AE是控制亮度的,这个其实是不严谨的说法,自动曝光的影响因素主要是ISO(感光度)、光圈大小、曝光时间,只是最终结果体现在亮度层面上,还有其他因素也会影响亮度如:gamma、全局映射、每一帧HDR等。

影响因素:

ISO(感光度):即增益,表示相机感光元件对光的敏感程度,ISO数值越高表示感光能力越强。增加ISO会使得图像变亮,噪点变多。

光圈:控制瞬时进光量。

曝光时间:感光芯片采样时间。曝光时间过短会使得图像噪点过多;曝光时间过长会产生运动模糊,拍照模糊或拖影的情况。

AE统计模块:

AE统计模块也是硬件模块,需要很强的运算能力,一般在LSC/WB之后,需要统计的信息主要包括亮度直方图、亮度区域统计值、当前亮度和环境亮度等等。

AE算法模块:

在AE算法模块主要是根据统计模块统计的信息进行下一步操作,进行实时计算,然后配置新的曝光参数写给Sensor 。

曝光标准:以”18%中性灰”作为人眼可以接受的标准亮度;也就是MCC 卡的第22 格,关于这里可以看后面的参考链接。

常常采用均值法计算AE target,但是当背景为全黑或全白时会出现误差,为了减少这种误差就会先做直方图均衡化,提升图像细节和对比度,后面再去做均值法曝光计算AE target 。

当前帧的亮度与target Y 比较时,注意这里当前帧的亮度与target Y 都不应该以最终的成像效果来判断,因为在整个处理过程中,自动曝光后面还会经过如GTM 、gamma 等都会显著改变图像的亮度。

AE算法要求:

AE的算法要求要保证快、准、稳,即要很快的能收敛到target附近,而且亮度要准确,收敛过程要平滑,收敛完成后要稳定。

影响AE算法的因素:图片亮度的统计,AE target,AE table,收敛速度控制。

实际操作中调节的因素有:调节曝光时间、调节光圈大小、调节Sensor的ISO感光度。

AE工作流程:

  1. sensor给定一组初始值输出图像。
  2. 进入ISP的AE统计模块统计当前帧target。
  3. 将当前帧亮度与目标target Y比较,如果过暗就增加曝光量,过亮就减少曝光量,得到新的AE target。
  4. 新的AE Target 分解得到一组新的曝光参数(不同sensor again 、sensor dgain 、isp dgain 、光圈、快门速度的组合)。
  5. 将新的曝光参数写入sensor 。
  6. 几帧重复过程。

Original: https://blog.csdn.net/kzzyf/article/details/125050715
Author: kzzyf
Title: AE自动曝光

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