AEC原理

概述

AEC全称是Auto Explosure Control(自动曝光控制),其目的是调整出图的亮度,让其维持在一个范围内。图像的亮度主要取决于获取图像时的ISO(感光度),曝光时间和光圈大小,手机镜头的光圈往往是固定的,因此大多数情况下只需要考虑ISO和曝光时间。

ISO

传统胶片相机的感光度反映了底片对光线的敏感程度;而现代数码相机用CMOS阵列代替底片,CMOS能够捕获光子,可以看成一个光子计数器,它能统计接收到的光子数量,然后转换为电信号。ISO则是对这个输出电信号的放大倍数。

想要提高画面亮度,可以通过拉高ISO的方式实现,但由于sensor不可避免的硬件缺陷,其输出的信号一定是包含噪音的,对输出电信号的放大同时也会放大这些噪音,使最终输出的图像出现失真。

曝光时间

CMOS作为一个光子计数器,其统计光子数量的时长就可以视为曝光时间,统计的时间越长,自然接收到的光子数量就越多,因此输出的电信号就越强。

想要提高画面亮度,也可以通过增大曝光时间的方式实现,但当物体快速运动时,成片会将物体在这段曝光时间内的所有位置信息都保留下来,在我们看来就是照片拖影。

AEC原理

AEC的过程是一个闭环控制系统,Sensor不断出图,统计当前帧的曝光程度,判断是否过曝或者欠曝,根据结果给出新的AE Target,根据当前曝光程度和AE Target的差距,调整ISO和曝光时间应用到sensor中,并用这套曝光参数来获取下一帧,不断重复上面这一过程直到画面亮度收敛到target附近。

要详细讲解AEC过程,重点应该放在如何统计当前帧的曝光程度确定AE Target以及调整曝光参数。

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