ISP Pipeline中Lv实现方式探究之二

目录

一、细节回顾

二、对数域亮度划分具体实现

[2.1 曝光节点划分:](#2.1 曝光节点划分:)

[2.2、增益节点划分(纯 2ⁿ ISO 倍增风格)](#2.2、增益节点划分(纯 2ⁿ ISO 倍增风格))

2.3组合规则(沿用:先打满曝光,再升增益

2.4、lv各个帧率下的不同节点数值


上一篇博文ISP Pipeline中Lv实现方式探究之一,提出了用log2对数域进行环境亮度的划分工作。那么,在这一篇博文中,我们重点讲解如何实现log2对数域对环境亮度的划分可能得实现方式。

一、细节回顾

博文ISP Pipeline中Lv实现方式探究之一 中,讲解到针对不同sensor需要一个统一的客观曝光时间的标准实现对数域的亮度环境划分。我们当然想到在log2对数域中用秒为单位的客观曝光时间来进行亮度划分。当然也可以用纳秒划分,这些都是现实客观的时间,只是单位不一样而已。

在对数划分亮度环境,我们很容易借鉴博文根据ISP各个ISO节点标定后的参数,如何插值生成当前增益下对应的ISP参数。在博文中对ISP参数节点的划分,是以增益的2的n次方划分。那么在环境亮度的划分中,我们是否也可以以2的n次方进行亮度划分呢?

二、对数域亮度划分具体实现

假设我们以:

其中,T为秒为单位的曝光时间,ISO为总的增益倍数。那么如何实现对数域的亮度划分,使得每一个Lv值在对数域都是等比例的进行增大呢?

2.1 曝光节点划分:

原规则:曝光为1/2ⁿ 占帧百分比 ,固定档位、不随帧率变化新规划 9 档曝光,补齐对称梯度:Rexp​={1/256​,1/128​,1/​64,1/32​,1/16​,1/​8,1/4​,1/2​,1}共 9 个固定曝光档位 真实物理曝光时间(兼容任意帧率):


2.2、增益节点划分(纯 2ⁿ ISO 倍增风格)

保留每档 ×2、标准 ISO 二进制增益规则,取 10 档:Gain={1,2,4,8,16,32,64,128,256,512}

  • 档位说明:20∼29,严格 2 的整数倍,符合 ISP 标准 ISO 增益风格
  • 总计:10 个增益档位

令 ,则

2.3组合规则(沿用:先打满曝光,再升增益)

  1. 固定优先级:先拉满整组曝光 9 档,再提升下一档增益
  2. 每一档增益,完整遍历全部 9 个曝光节点:
    • Gain=1:遍历 1/256 → ... → 1 (9 档曝光)
    • Gain=2:重新遍历全部 9 档曝光
    • Gain=4、8 ...... 依次类推,直到 Gain=512
2.4、lv各个帧率下的不同节点数值
9 档曝光(第一阶段用)

E1:1/256 E2:1/128 E3:1/64 E4:1/32 E5:1/16E6:1/8 E7:1/4 E8:1/2 E9:1(最大满帧,第二阶段锁定)
10个增益序列(第二阶段)
Gain = 1,2,4,8,16,32,64,128,256,512

增益档 Gain 曝光档 Rexp LV_30 LV_25 LV_20 LV_10 LV_8
第一部分:固定 Gain=1,跑满全部 9 档曝光(小→大)
G0 1 E1 1/256 12.91 12.64 12.32 11.32 11.00
G0 1 E2 1/128 11.91 11.64 11.32 10.32 10.00
G0 1 E3 1/64 10.91 10.64 10.32 9.32 9.00
G0 1 E4 1/32 9.91 9.64 9.32 8.32 8.00
G0 1 E5 1/16 8.91 8.64 8.32 7.32 7.00
G0 1 E6 1/8 7.91 7.64 7.32 6.32 6.00
G0 1 E7 1/4 6.91 6.64 6.32 5.32 5.00
G0 1 E8 1/2 5.91 5.64 5.32 4.32 4.00
G0 1 E9 1 4.91 4.64 4.32 3.32 3.00
第二部分:固定最大曝光 E9 (Rexp=1),仅递增增益
G0 1 E9 1 4.91 4.64 4.32 3.32 3.00
G1 2 E9 1 3.91 3.64 3.32 2.32 2.00
G2 4 E9 1 2.91 2.64 2.32 1.32 1.00
G3 8 E9 1 1.91 1.64 1.32 0.32 0.00
G4 16 E9 1 0.91 0.64 0.32 -0.68 -1.00
G5 32 E9 1 -0.09 -0.36 -0.68 -1.68 -2.00
G6 64 E9 1 -1.09 -1.36 -1.68 -2.68 -3.00
G7 128 E9 1 -2.09 -2.36 -2.68 -3.68 -4.00
G8 256 E9 1 -3.09 -3.36 -3.68 -4.68 -5.00
G9 512 E9 1 -4.09 -4.36 -4.68 -5.68 -6.00
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