關(guān)于 Camera 開始 Tuning 時(shí)的一些注意事項(xiàng)

1、問題背景:

最近有調(diào)試一個(gè)體感游戲機(jī)上帶 Camera 的項(xiàng)目,原定搭配 ov13855 這顆 sensor, 但由于各種各樣的問題,導(dǎo)致做了很多無用功,且各種延期。

本文主要總結(jié)下此次項(xiàng)目遇到的問題,及產(chǎn)品開始 tuning 時(shí)的一些注意事項(xiàng)。

2、問題分析:

Sensor 點(diǎn)亮出圖后,效果如下圖1 所示,圖像偏紅且四周還存在網(wǎng)格紋,抓取的 raw 圖上也存在網(wǎng)格紋,

另外 raw 圖上也能看到有明顯的pd點(diǎn)(如圖 2)。所以總結(jié)一下就是存在3個(gè)問題:圖像偏紅、畫面四周有網(wǎng)格紋、有pd點(diǎn)。

圖1


圖2


a、圖像偏紅問題

最直觀的問題就是圖像偏紅,一開始分析可能是 black level 扣的少了,因?yàn)樗t的范圍很大,在某些場(chǎng)景下感覺整體都是紅的。嘗試校了 black level 后沒有解決。

后面查看 raw 圖,看到 raw 上又有 pd點(diǎn)、網(wǎng)格紋,所以懷疑是這種帶顏色的pd點(diǎn),使得后續(xù) ISP 處理時(shí),導(dǎo)致的偏紅。

和 ov 溝通能否 sensor 端關(guān)閉 pd 點(diǎn),因?yàn)槟壳拔覀冞@個(gè)平臺(tái)不支持 pdaf,沒辦法做 pd 點(diǎn)補(bǔ)償。但給出的結(jié)論是sensor 打開 pd correction 后,中心基本可以補(bǔ)償?shù)?pd 點(diǎn),但四周無法完全抹干凈。

客戶那邊有 plan B, 接著就換用 ov13b10了,這款 sensor 雖然也支持 pdaf,但去年有在我們另一款平臺(tái)上調(diào)試過,沒有這種偏紅的問題,且 raw 上也沒看到有明顯的 pd 點(diǎn)。

重新拿到 ov13b10 的模組點(diǎn)亮后,依然看到有和 ov13855 一樣的現(xiàn)象(圖像偏紅、網(wǎng)格紋、pd點(diǎn)),但舊平臺(tái)上點(diǎn)同樣的 sensor 是好的,就有點(diǎn)懷疑是我們新平臺(tái)的硬件問題了,

這就問題大了(因?yàn)樾缕脚_(tái)是8月份剛流片回來,還沒正式調(diào)過一款 sensor),接著又將之前點(diǎn)亮的 ov13b10 的舊模組在新平臺(tái)上驗(yàn)證了下,出圖是正常的。那這就是模組的問題了。

反饋給到模組廠,得出的結(jié)論是鏡頭和 sensor 的 CRA 不匹配導(dǎo)致的,后面了解到 ov13b10 是一款商用級(jí)的 sensor (也就是用在手機(jī)用的比較多),但現(xiàn)在是搭配的一款數(shù)碼多媒體的鏡頭(如圖3),

所以 CRA 差的很大,會(huì)導(dǎo)致有明顯的 color shading,關(guān)于CRA的具體介紹,可查看這篇文章:什么是 CRA ?

圖3


模組廠給到客戶的建議如下:

1)如果堅(jiān)持用商用級(jí)的 sensor 那就只能用商用級(jí)的鏡頭,也就是手機(jī)上用的那種鏡頭;

2)犧牲 40% 左右的清晰度,匹配 CRA 接近的大鏡頭;

3)換數(shù)碼多媒體的 sensor;

了解了下客戶那邊的需求,一開始不用商用級(jí)的鏡頭,一方面是因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)不適用這種小尺寸的鏡頭,另一方面可能想著用 13M 的 sensor, 會(huì)覺得比較有競(jìng)爭(zhēng)力些。?

b、圖像四周有網(wǎng)格紋

網(wǎng)格紋應(yīng)該是 Green Imbalance 相關(guān),由于CRA不匹配導(dǎo)致的 Gr,Gb 接收到的信號(hào)不相等,出現(xiàn)的迷宮格。

c、pd 點(diǎn)

pd 點(diǎn)就是硬件上在芯片中通過有規(guī)律的插入分別遮擋住一半感光區(qū)域的pixel,記為 Left/Right PD Pixel。

模擬人雙眼的原理來計(jì)算圖像相位差,來推算移動(dòng)到清晰位置的馬達(dá)運(yùn)行步長(zhǎng),一步到位使圖像對(duì)焦清晰的過程。

軟件上,將圖像中的Left/Right PD pixel 分別提取出來,利用算法計(jì)算出圖像PD值。

圖像PD值是描述圖像模糊程度的一個(gè)變量。圖像越清晰,對(duì)應(yīng)的PD值越接近0,理論上0代表圖像是最清晰狀態(tài)。

pdaf sensor 又分為 type-1/2/3 三種類型,type-1 是 PD Bad Correction 和 phase calculation 都在 sensor 里、

type-2 是 PD-PBC 和 PD pixel separation 在 sensor 里、

type-3 除了嵌入了PD 像素點(diǎn)外,沒有其他功能;

type-2/3 的 pdaf sensor 沒包含的功能,都需要 ISP 這邊來實(shí)現(xiàn),但目前我們平臺(tái)是不支持 pdaf 的,所以沒辦法去做 PD 的補(bǔ)償,一方面如果sensor 端 pd 去不干凈的話,

圖像就會(huì)有 pd 點(diǎn)存在,另一方面 PD 點(diǎn)其實(shí)就是壞點(diǎn),他造成了像素?fù)p失,會(huì)影響清晰度。所以立項(xiàng)時(shí)要和客戶談清楚,直接換用不支持 pdaf 的 sensor 就好了。

3、問題小結(jié):

首先此類問題在項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)就可以避免的,拿到 sensor 和 lens 的規(guī)格書,查看下鏡頭和 sensor 的 CRA 是否匹配、是否支持PDAF。

這是項(xiàng)目流程的問題,要讓 PM 那邊有這意識(shí)(這個(gè)項(xiàng)目有點(diǎn)坑,前期談立項(xiàng),bringup sensor 的時(shí)候,我們壓根就沒參與)。

另外模組廠也挺坑的,我們也完全沒想到他們那邊那么不專業(yè),明知鏡頭不匹配也沒事先提出來,所以這個(gè)項(xiàng)目是你負(fù)責(zé) Tuning 的話,前期立項(xiàng)時(shí)就要參與進(jìn)來,大致要做到如下幾點(diǎn):

1)了解 Camera 的應(yīng)用場(chǎng)景如何。

車載、安防、消費(fèi)類的相機(jī),不同應(yīng)用場(chǎng)景的相機(jī)對(duì)圖像質(zhì)量的要求是不一樣的,要明白自己的 tuning 要點(diǎn)是什么,具體可查看這篇文章:相機(jī)圖像質(zhì)量概述

2)向客戶了解他們對(duì)圖像效果驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)是什么?一般有要求的公司會(huì)有圖像質(zhì)量測(cè)試的主客觀標(biāo)準(zhǔn)。

3)拿到 sensor 和 lens 的規(guī)格書,查看相機(jī)的性能是否能滿足客戶的要求(比如sensor和鏡頭的分辨率、sensor 的信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、是否支持pdaf、CRA是否匹配等等),

有問題要及時(shí)提出,否則因?yàn)楸旧碛布木窒扌詫?dǎo)致達(dá)不到客戶要求,這就很麻煩了。

4)另外如上對(duì)鏡頭、sensor 的選型也要注意,客戶那邊的使用場(chǎng)景是會(huì)議,體感游戲,用 13M 的 sensor 有必要嘛?拍照、預(yù)覽的尺寸如何,是否要裁成16:9 ?

商用級(jí)的鏡頭和多媒體的鏡頭,由于鏡頭的材質(zhì)、sensor 的 pixel size 不同,都會(huì)使效果有所差異。?

參考公眾號(hào):"?香根草基地 "?文章

技術(shù)科普|3分鐘解答什么是PDAF

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