颜色校正矩阵（CCM）的简单介绍

目录

前言

1 CCM的简单介绍

1.1为什么要做CCM

1.2CCM的含义

2 CCM调试方法

3 结论

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前言

       在ISP tuning过程中经常会遇到通过各个平台算法标定的颜色校正矩阵（CCM）不能完全满足需求的情况，比如饱和度偏低或者偏高，某个色块的色偏方向和对比机不同等，这个时候就需要自己手动去微调CCM中的某个值。

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1 CCM的简单介绍

1.1为什么要做CCM

       简单来说就是sensor的RGB响应曲线和人眼的不同，同时不同厂家制作的sensor的RGB响应曲线也是不同的，而且图像数据经过ISP中的AWB模块处理后会存在偏差，因此需要在RGB域进行颜色校正来还原人眼的感知效果。一般，CCM模块在ISP pipeline中的位置如图1所示：

 图1 CCM模块在ISP pipeline中的位置

1.2CCM的含义

       如下是CCM的公式，其中表示上一个模块即demosaic模块对图像进行插值后每个像素的RGB值；表示经过CCM模块后每个像素的RGB值；由公式1.2可以看出C11、C21和C31分别决定经过CCM后每个像素红色通道的饱和度、红通道中绿色的比例和红通道中蓝色的比例；C12、C22和C32分别决定经过CCM后每个像素绿色通道中红色的比例、绿色的饱和度和绿色通道中蓝色的比例；C13、C23和C33分别决定经过CCM后每个像素蓝色通道中红色的比例、蓝色通道中绿色的比例和蓝色通道的饱和度。

2 CCM调试方法

       基于以上理论知识，可按以下步骤进行：

（1）首先调试CCM需要基于在要求光源下（即实际需要微调CCM的光源）用所调试的sensor采集的24色卡图，如图2所示。

（2）调试的原则是先将三原色（即蓝色、绿色和红色）调到与基准（24色卡标准颜色，可通过Imatest软件测试每次调完CCM后经过ISP pipeline后的24色卡图，根据色彩偏差的方向决定下次调试的方向）或者与期望接近。

（3）以在调试中经常遇到的问题为例加以说明，当遇到蓝色偏紫的问题时，可以减少蓝色通道中的红色分量比例（即C13），为了满足式1.3，同时增加红色的饱和度（即C11）；当绿色偏黄时，可以减少绿色中的红分量比例（即C12），为了满足式1.3，同时增加红色的饱和度（即C11）；当红色偏橙时，可以减少红色中的绿色分量比例（C21），为了满足式1.3，同时增加绿色的饱和度（C22），或者增加红色中的蓝色分量比例（C31），为了满足式1.3，同时减小蓝色的饱和度（C23），当红色偏蓝时反之。三原色的色彩偏差调好后，便可根据具体问题继续微调，肤色偏黄，增加绿色中的蓝分量比例（C32）；肤色偏红，增加蓝色中的红色分量比例（C13）；黄色偏红，增加蓝色中的红分量比例（C13），或者减少蓝色中的绿色分量的比例（C23），黄色偏绿反之。

图2 24色卡图

3 结论

       总之，要结合颜色学的理论知识，且CCM中各数值的调整是相互影响的，最终目的是达到一种平衡，不可能都兼顾。