好色之图 | CMOS成像如何模拟人眼色彩感受?ISP算法有大招

2017-01-09 16:27:34 来源:EEFOCUS
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AWB要做的事情,是要让白色的物体,在任何色温条件下,都显示成白色,这是sensor色彩校正的第一步。这里先要说明一下人眼就有非常快速和精准的AWB,以至于我们很少察觉到。举例来说,有一张白纸,不论在什么环境下,我们人眼都会认为是白色的,只有在光源色温大幅度且快速切换的一瞬间(例如开灯/关灯),才会感觉到白纸会变色一下,然后马上又变白了。而CMOS sensor拍摄到的图片,受色温的影响很大,而且Sensor 本身对RGB三个分量的敏感度也不一样(figure3.1.2),因此sensor输出的原始图片和人眼所见差异很大。AWB算法就是要克服sensor本身特性和人眼的不一致,以及解决色温对图像色彩的影响。Sensor输出原本色彩和经过ISP校准后的色彩对比如figure3.1.3. 这里ISP中色彩处理包括AWB和CCM.

 

Figure 3.1.2 某款Sensor的RGB分量敏感曲线
 

(上) A 光源

 

(中) CWF光源

 



(下) D65光源

Figure 3.1.3 某款CMOS sensor原始色彩和ISP处理后的色彩比对

 

人眼的AWB是根据周围环境和既往的经验来实现的,这里ISP算法也一样需要经验。针对任意一款sensor和lens的组合,我们都需要做一些实验,通过这些实验来获取相关的数据,作为这个组合的经验值。实验需要一个灯箱,灯箱中有不同色温的几种光源可做选择,通常有A光源,CWF,D65等色温从低到高的几种光源,灯箱背景为纯灰色(和白色等价)。用sensor 拍摄不同光源下的灯箱背景或者标准测试灰卡,抓取原始的Bayer pattern图片。

 

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作者简介
侯莅聪
侯莅聪

东南大学研究生毕业,在瑞晟微电子工作12年。是数字IC设计资深经理和数字图像处理专家,拥有多篇专利。参与研发的USB camera产品,获得市场占有率第一的位置。

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