[Camera效果]高通 429 ISP tuning process

本文来自于我的前同事-小卢,一个很有个性,能力又不错的年轻小伙子!
(文章已经得他本人同意分享)

Camera tuning 大致上可以分为 AE、AWB、AF、ISP tuning,其中 ISP tuning 关联很多小模块,本文主要介绍 ISP tuning 的基本概念以及大致流程

Camera 各个模块并不是相互独立的,例如 AF、ISP tuning 需要使用 AE、AWB 的参数进行场景区分

ISP pipeline 概述

Camera tuning 更关注的是 ISP 模块的先后处理顺序,而不是流程之间繁琐的任务调度

以下图为参考

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第1张图片

在 sensor 输出 raw 数据后,第一个进行的模块就是 Black level,然后按照顺序,依次进行,其中可以看到有些模块是跳过的,例如 Luma Adaptation。这是因为在 429 这个平台,LA 已经被 Local Tone Mapping 这个更优秀的算法取代了(它们的功能都是类似的)。

实际调试过程可以更灵活,并不是一定要严格按照流程顺序,下面介绍一种流程

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第2张图片

假设对于初次接触 Camera tuning 的人而言,目标是有一个正常的效果,即不出现明显偏色,清晰度、噪点适中,那么只需完成以上 1-8 的模块即可,至于想要更多的提升,再对模块进行细调。

1. AEC trigger

ISP 模块可以根据亮度进行参数划分,因此首先需要合理地设置亮度触发值,以免参数调用异常

可以直接按下图设置,后期再根据需要调整

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第3张图片

2. Black level

三星、OV 的 sensor 暗电流都是 256(10 bit),即 Black level = 256(由于 OB 稳定性问题,会有个位数的差异)

全黑下拍多张 raw 图,并用工具生成参数

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第4张图片

3. Lens Rolloff

由于模组镜头进光量的限制,镜头的成像都会有暗角,即 Y_corner/Y_center < 40%,通过 rolloff 算法,可将 Y_corner/Y_center 提升到 90%

镜头覆盖毛玻璃,对着 TL84 拍一张 raw 图

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第5张图片

可以看到,在算法矫正后,像素的水平分布接近于水平线

4. Adaptive bayer filter

该模块用于去除 raw 域的噪点

TL84 下拍多种亮度的色卡 raw 图,建议拍 1000、500、200、100、50、20 lux

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第6张图片

可以看到,在经过默认参数后,噪点有所下降(噪点用像素标准差度量)

5. Auto white balance

该阶段用于定义 AWB 参考点,AWB 参考点是 AWB 算法的基础

D75、D65、D50、TL84、CWF、U30、A、H 分别拍一张灰卡 raw 图,再导入工具后,合理的坐标分布应接近下图

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第7张图片

6. Color correction

该模块用于提升饱和度

需要拍 D75、D65、D50、TL84、A 、H 光的 raw,包括色卡和灯箱壁

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第8张图片

7. Wavelet noise reduction

高通的小波降噪用于降低平台区噪点,且能在去噪的同时比较好的保留边缘细节

WNR 模块需要拍 1000、500、200、100、50、20 lux 的 色卡 raw 图

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第9张图片

可以看到,处理后的信噪比有明显的提升

8. Adaptive Spatial Filter

ASF 用于提升锐度,当然,如果提升过度,会带来明显的噪点

ASF 模块需要拍 1000、500、200、100、50、20 lux 的 ISO chart raw 图

[Camera效果]高通 429 ISP tuning process_第10张图片

可以看到,处理后的 MTF 有比较大的提升

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