OpenISP 模块拆解 · 第16讲：亮度对比度控制 (BCC)
模块定位
BCC，即 Brightness Contrast Control，代码位于 model/bcc.py。它是 ISP 后段的基础图像调节模块，通常作用在 YUV 的 Y 通道上，用来调整整体亮度和局部对比感。
相比 Gamma 或 tone mapping，BCC 更简单直接：亮度是平移，对比度是围绕某个中心点拉伸或压缩。
背景原理
亮度调整可以写成：
text
Y_bright = Y + brightness对比度调整常写成：
text
Y_contrast = center + (Y - center) * factor其中 center 常取 127 或 128。大于中心的值被拉得更高，小于中心的值被压得更低，对比度增强；反过来则对比度降低。
openISP 实现
BCC 输入参数：
img: 单通道图像，通常是 Y。brightness: 亮度偏移。contrast: 对比度系数。clip: 输出上限。
代码执行：
text
bcc_img = img + brightness
bcc_img = bcc_img + (img - 127) * contrast注意第二行使用的是原始 self.img 与 127 的差，而不是第一步亮度调整后的 bcc_img。因此实际公式为：
text
out = img + brightness + (img - 127) * contrast如果 contrast = 0，只调亮度；如果 contrast > 0，亮部更亮、暗部更暗；如果 contrast < 0，对比度下降。
为什么通常作用在 Y 通道
如果直接对 RGB 三通道分别做亮度/对比度，可能改变通道比例，导致色相和饱和度偏移。对 Y 通道处理能更接近"只改变明暗，不改变颜色"的目标。
这也是前面 CSC 转 YUV 的意义之一：把明暗调节和色彩调节拆开。
参数和调试
brightness > 0: 整体变亮，暗部抬起，高光更容易 clip。brightness < 0: 整体变暗，阴影更容易压死。contrast > 0: 对比增强，但可能丢黑白两端细节。contrast < 0: 对比降低，画面更灰。clip: 限制输出范围，通常 8-bit 为 255。
调试时看灰阶、肤色、暗部和高光。BCC 很容易让图像"看起来更有劲"，但过量会损失动态范围。
与 Gamma 的区别
BCC 是简单线性操作：平移加拉伸。Gamma 是非线性曲线，会对暗部、中间调和亮部分配不同变化量。BCC 更像基础旋钮，Gamma 更像 tone curve。
实际 pipeline 中，二者可以同时存在：Gamma 负责整体视觉曲线，BCC 负责后段微调或用户设置。
实现注意点
当前输出数组先创建为 np.int16，然后进行加法和乘法，最后 clip。这样可以承接负亮度和对比度产生的中间负值。
如果 contrast 不是很小的比例，而是固定点参数，当前公式没有除以 scale；因此使用时必须确认配置约定。文档按源码行为解释，不额外假设隐藏缩放。
学习重点
- 亮度是整体 offset，对比度是围绕中心点拉伸。
- BCC 适合在 Y 通道做，减少色偏。
- BCC 是线性操作，Gamma 是非线性操作。
- 调得过强会造成 clip、阴影压死或画面发灰。
面试问答
Q1: 亮度和对比度有什么区别？
亮度是整体平移所有像素值；对比度是让像素远离或靠近中心灰点，改变明暗差距。
Q2: 为什么对比度公式要减 127？
127 近似 8-bit 中间灰。围绕中点拉伸可以让亮部和暗部向相反方向变化。
Q3: BCC 为什么放在 Y 通道？
这样主要改变明暗，不直接破坏 RGB 通道比例，色相更稳定。
Q4: BCC 过强会导致什么？
高光 clip、暗部压死、灰阶断层，或者画面过灰、缺少层次。
Q5: BCC 和 Gamma 有什么区别？
BCC 是线性亮度/对比度调节；Gamma 是非线性曲线，更多影响不同亮度区间的码值分配。