关于紫边、紫晕、Color shading成因的总结

 

 

1、紫边（ Purple Fringe）：

 

对于紫边的成因，通常认为是镜头色差（镜头对不同光谱光线的折射程度不同，导致不同光谱的光线不能成像到一点上）所导致，如下图所示，成像系统一般将绿色通道准确对焦，然而 由于镜头色差 ，蓝色和红色通道不能完全准确对焦，从而使物体边缘出现紫红色的色边；

 

注：之前工作当中有遇到过，当处于虚焦状态时紫边就看不到了，也正验证了此结论；

 

 

 

 

 

2、紫晕（ Purple Finge）：

 

关于Purple Flare的成因比较确定，包括镜头/模组内部的光线反射，杂波散射，光圈边缘的散射，镜头的roughness（粗糙度）以及模组内的灰尘都是产生Purple Flare的因素。各种因素导致高角度入射光不仅激发了正确位置的光电二极管，也激发了其周围的光电二极管，最终形成彩色光晕，如下图所示。

 

 

这也就是所谓的 Optical Crosstalk 。为什么大多 Chromatic Flare 都呈现为紫色呢？这是因为对 RGGB CFA 而言，G通道的color filter比R，B通道的color filter透明度更高，因此高角入射光线可以相对更多穿过G filter被R，B对应像素吸收。 这样就会导致这些位置的 R/G,B/G ratio 比那些正常位置的数值更高，经过白平衡， CCM 之后在最终图像上呈现出紫色 / 粉色的光晕。

 

 

 

3、Color shading：

   

1.由于镜头对不同光谱光线的折射程度不同，导致入射光线中不同波长的光线落在Sensor的不同位置，从而引起Color Shading

2.由IR-Cut filter引入， 成角度拍摄照片时，红外光在IR膜上会有较大反射，经过多次反射后，被Sensor接收从而改变图像R通道的值，引起图像偏色问题。

3.由Sensor上微透镜的CRA与镜头的CRA不匹配导致。lensCRA大于sensorCRA，光线折射到临近的pixel，导致pixel之间出现串扰，出现图像的偏色，在图像四周变现的更明显，因为CRA从图像中心到四周是呈曲线状上升，逐渐变大的。

4.在校正Lens Shading时，由于校正参数计算不准确导致。

 

 

 

 

参考资料：

https://mp.weixin.qq.com/s/S8Wda_orUyco43FzV0cEeQ

https://zhuanlan.zhihu.com/p/148232151

数字成像系统图像消紫边方法研究

 

 

 

 

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