sensor在日光灯下闪烁的原理

本帖最后由 9crk 于 2015-2-11 15:16 编辑

        Sensor在日光灯作为光源下获取图像数据时会产生flicker，其根本原因是照在不同pixel上光能量不同产生的，所接受的光能量的 不同也就是图像的亮度的不同。 

        由于CMOS sensor的曝光方式是一行一行的方式进行的，任何一个pixel的曝光时间是一样的，也就是同一行上的每个pixel的曝光开始点和曝光的时间都是一模一样的，
所以同一行的所有点所接收到的能量是一样的，而在不同行之间虽然曝光时间都是一样的，但是曝光的开始点是不同的，所以不同行之间所接受到的能量是不一定相同的。 
为了使不同行之间所接受的能量相同，就必须找一个特定的条件，使得每一行即使曝光开始点不同，但是所接受的光能量是相同的，这样就避开了flicker，
这个特定的条件就是曝光时间必须是光能量周期的整数倍时间。 

        Banding由工频干扰引起，交流电光源都有光强的波动，在中国交流电频率是50Hz，光强的波动就是100Hz，周期10ms。如果camera曝光时间不是10ms的整数倍，那么在不同的感光面接收到的光能量一定不一样，体现在图像上就是有明暗条纹。   消除banding就得想办让曝光时间是10ms的整数倍！60Hz的交流电需要控制曝光时间为8.33ms的整数倍。 
以50Hz为例说明，实现这个有两种办法： 
        1、设置曝光控制，强制为10ms整数倍变化，但是这样会浪费一部分曝光时间，导致曝光无法用满，在室内自然就会损失性能。 
        2、修改桢率，使每桢图像分到的时间是10ms的整数倍，则可以用满每桢曝光时间在，室内效果更好。修改桢率可以插入Dummy Line或者Dummy Pixel。这需要一点点计算，具体计算需要看sensor输出Timing。  
 
        例如把桢率设置为7.14fps，则每桢曝光时间是140ms。如果是15fps，则每桢曝光时间是66.66ms，如果强制曝光为10ms整数倍，最大即60ms，则有6.66ms无法参与曝光，损失性能。 
        具体调整桢率方法得和sensor的FAE沟通，每个sensor都可能不一样，不能一概而论。
调整桢率还有个原则要注意，预览一般不能低于 10fps，再低就很卡，常用14.3fps和12.5fps；
抓拍不能低于5fps，否则用手就很难拍出清晰的照片，常用7.14fps。桢率是一个权 衡折中的选择，高了曝光时间不够，暗光效果太差，低了没法拍照，容易模糊。


顺便分享一个这两天用到的UVC摄像头驱动控制曝光、白平衡、快门等参数的API文档。

[url]http://www.linuxtv.org/downloads/legacy/video4linux/API/V4L2_API/spec-single/v4l2.html[/url]