LSC（Lens Shading Correction，镜头阴影校正）是 ISP pipeline 中的位置以及原因（一）

目录

[一、LSC 模块的核心作用](#一、LSC 模块的核心作用)

[二、LSC 在 ISP Pipeline 中的位置](#二、LSC 在 ISP Pipeline 中的位置)

三、主流实现方案

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LSC（Lens Shading Correction，镜头阴影校正）是 ISP pipeline 中最早期、最基础的像素级校正模块 ，核心作用是消除镜头光学特性导致的中心亮、边缘暗（暗角）与边缘偏色问题，让整幅图像亮度与色彩均匀。

一、LSC 模块的核心作用

LSC 校正两类核心光学缺陷：

1. Luma Shading（亮度阴影 / 暗角）
   • 成因：镜头边缘光线入射角大，受cos⁴θ 定律影响，传感器边缘感光量远低于中心；也可能由镜头机械遮挡、IR 滤光片 / 镜头组装偏差导致。
   • 表现：图像中心亮、四周均匀变暗，四角最暗。
   • 校正：对每个像素施加位置相关的亮度增益，边缘增益远大于中心，补偿光强衰减。
2. Color Shading（色彩阴影 / 色偏）
   • 成因：镜头对不同波长光的透过率、折射特性不一致，边缘 R/G/B 通道衰减幅度不同；IR 滤光片光谱响应不均也会加剧。
   • 表现：图像边缘出现色偏（如偏青、偏品红），四角更明显。
   • 校正：为R、Gr、Gb、B 四个 Bayer 通道分别建立独立增益表，逐通道补偿色彩衰减，保证全图色一致。

二、LSC 在 ISP Pipeline 中的位置

LSC 是RAW 域最前端的校正模块，位于 Sensor 输出 Bayer 数据之后、所有色彩与降噪处理之前，典型顺序如下：

1. Sensor → 黑电平校正（BLC） → LSC → 坏点校正（DPC） → 去马赛克（Demosaic） → 色彩校正（CCM） → Gamma → ... → 输出
2. 若支持 WDR，LSC 通常在多帧合成（Frame Stitch）之后、动态范围压缩之前执行。

位置逻辑

• RAW 域校正：LSC 基于原始 Bayer 数据，逐像素、逐通道独立补偿，不破坏原始色彩空间与像素结构。
• 避免误差放大：暗角区域若不先校正，后续降噪、色彩处理会放大边缘噪声与色偏，导致画质劣化。
• 适配后续模块：均匀的亮度 / 色彩是 Demosaic、AWB、3DNR 等模块的基础，否则会引入伪色、白平衡偏移等问题。
• 提供纯净数据基底
• 避免画质连锁恶化

三、主流实现方案

1. Mesh（网格）法（工业主流）
   • 将图像划分为 N×M 网格（如 64×48），每个网格顶点预存 R/G/B 通道的校正增益。
   • 实时处理时，对每个像素做双线性插值，得到该点精确增益并补偿。
   • 优势：适配复杂 / 非对称镜头阴影，校正精度高；支持独立通道补偿，解决 Color Shading。
2. 多项式拟合（早期 / 低成本方案）
   • 用二元四次 / 六次多项式拟合中心到边缘的光强衰减曲线，计算每个像素增益。
   • 优势：占用内存小；劣势：难以校正非对称阴影，对 Color Shading 修复能力弱。