ISP基础一

1、专业术语

【ColorTemp】 色温

        所谓色温，简而言之，就是定量地以开尔文温度（K）来表示色彩。英国著名物理学家开尔文认为，假定某一黑体物质，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500—550℃时，就会变成暗红色，达到1050－1150℃时，就变成黄色，温度继续升高会呈现蓝色。光源的颜色成分与该黑体所受的热力温度是相对应的，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”，这个温度就用来表示某种色光的特性以区别其它，这就是色温。打铁过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例子。色温现象在日常生活中非常普遍，相信人们对它并不陌生。钨丝灯所发出的光由于色温较低表现为黄色调，不同的路灯也会发出不同颜色的光，天然气的火焰是蓝色的，原因是色温较高。正午阳光直射下的色温约为5600 K，阴天更接近室内色温3200K。日出或日落时的色温约为2000K，烛光的色温约为1000K。

【备注】

黑体的定义：

⑴在任何温度下，完全吸收任何波长的外来辐射而无任何反射的物体。

⑵吸收比为1的物体。

⑶在任何温度下，对入射的任何波长的辐射全部吸收的物体。

黑体，是一个理想化了的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的，即使它没办法反射任何的电磁波，它也可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，不因其他因素而改变。当然，黑体在700K以下时看起来是黑色的，但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外。若黑体的温度高过上述的温度的话，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱，其轨迹为普朗克轨迹（或称为黑体轨迹）。黑体辐射实际上是黑体的热辐射。在黑体的光谱中，由于高温引起高频率即短波长，因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。

在室温下，黑体辐射的能量集中在长波电磁辐射和远红外波段；当黑体温度到几百摄氏度之后，黑体开始发出可见光。以钢材为例根据温度的升高过程，分别变为红色，橙色，黄色，当温度超过1300摄氏度时开始发白色和蓝色。当黑体变为白色的时候，它同时会放出大量的紫外线。

 

        色温规律：

        色温越高，光色越偏蓝；色温越低则偏红。

        某一种色光比其它色光的色温高时，说明该色光比其它色光偏蓝，反之则偏红；

        同样，当一种色光比其它色光偏蓝时说明该色光的色温偏高，反之偏低。

 

   由于人眼具有独特的适应性，使我们有的时候不能发现色温的变化。比如在钨丝灯下呆久了，并不会觉得钨丝灯下的白纸偏红，如果突然把日光灯改为钨丝灯照明，就会觉查到白纸的颜色偏红了，但这种感觉也只能够持续一会儿。

       摄像机的CCD并不能像人眼那样具有适应性，所以如果摄像机的色彩调整同景物照明的色温不一致就会发生偏色。白平衡就是为了避免偏色的出现。从而引出白平衡概念。

 

【AWB】Auto White Balance 

概念

       白平衡就是针对不同色温条件下，通过调整摄像机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色，更接近人眼的视觉习惯。白平衡可以简单地理解为在任意色温条件下，摄像机镜头所拍摄的标准白色经过电路的调整，使之成像后仍然为白色。这是一种经常出现的情况，但不是全部，白平衡其实是通过摄像机内部的电路调整（改变蓝、绿、红三个CCD电平的平衡关系）使反射到镜头里的光线都呈现为消色。如果以偏红的色光来调整白平衡，那么该色光的影像就为消色，而其他色彩的景物就会偏蓝（补色关系）。

      【备注】消色就是指黑白灰三种颜色。黑白灰的物体对光源的光谱成分不是有选择地吸收和反射而是等量吸收和等量反射各种光谱成分。这时物体看上去没有了色彩。对各种光谱成分全部吸收的表面，看上去是黑色，等量吸收一部分等量反射一部分的表面是灰色，反射绝大部分而吸收极小部分是白色。消色和任何色彩搭配在一起，都显得和谐协调。

       白平衡是一个很抽象的概念，最通俗的理解就是让白色所成的像依然为白色，如果白是白，那其他景物的影像就会接近人眼的色彩视觉习惯。调整白平衡的过程叫做白平衡调整，白平衡调整在前期设备上一般有三种方式：预置白平衡、手动白平衡调整和自动跟踪白平衡调整。通常按照白平衡调整的程序，推动白平衡的调整开关，白平衡调整电路开始工作，自动完成调校工作，并记录调校结果。如果掌握了白平衡的工作原理，那么使用起来会更加有的放矢，得心应手。

工作原理

         摄像机内部有三个CCD电子耦合元件，他们分别感受蓝色、绿色、红色的光线，在预置情况下这三个感光电路电子放大比例是相同的，为1：1：1的关系，白平衡的调整就是根据被调校的景物改变了这种比例关系。比如被调校景物的蓝、绿、红色光的比例关系是2：1：1（蓝光比例多，色温偏高），那么白平衡调整后的比例关系为1：2：2，调整后的电路放大比例中明显蓝的比例减少，增加了绿和红的比例，这样被调校景物通过白平衡调整电路到所拍摄的影像，蓝、绿、红的比例才会相同。也就是说如果被调校的白色偏一点蓝，那么白平衡调整就改变正常的比例关系减弱蓝电路的放大，同时增加绿和红的比例，使所成影像依然为白色

       换一个思路来考虑白平衡调整的问题，摄像机在白平衡调整容度之内不会“拒绝”放在镜头前面的被调校景物，就是说镜头可以对着任何景物来调整白平衡。大多情况下使用白色的调白板（卡）来调整白平衡，是因为白色调白板（卡）可最有效地反映环境的色温，其实很多时候某种环境下白板（卡）并不是白色，多多少少会偏一点蓝或其它的颜色，经验丰富的摄像也会利用蓝天来调白平衡，从而得到偏红黄色调的画面。搞清楚白平衡的工作原理之后，再使用的时候就会大胆地尝试不同的效果，丰富了摄像创作。

       数码相机白平衡的调整通常有三种模式；自动白平衡，分档设定白平衡，精确设定白平衡（手动设定模式）。不同的相机设有不同调节白平衡的方式。一般的普及型的数码相机大都采用自动白平衡。准专业数码相机大都设有分档设定白平衡。专业的数码相机设有精确白平衡（手动设定模式）。专业数码相机这三种模式的白平衡都拥有，准专业数码相机拥有自动和分档设定白平衡。可根据使用者的不同需要而选用。

       自动白平衡，是依赖数码相机里的测色温系统，测出红光和蓝光的相对比例。再依据次数据调整曝光，产生红、绿、蓝电信号的增益。自动白平衡最大的优势是；简单、快洁。但有时按它的调整拍摄离准确的色彩还原还相距甚远。有时它还会帮倒忙。

       分档设定白平衡，是按光源种类分和色温值分两类。大多数数码相机都是按光源种类分的这类。在相机上分别设有日光、阴天、日光灯、白炽灯、闪光灯的图标档位。拍摄时只需将拍摄时的光源种类和相机上的白平衡档位相吻合就可拍出较为准确的色彩。但由于分设档位少，分设档位的精度不高，在一些特殊光照条件下拍摄就不能准确的记录色彩。按色温分类的白平衡，理论上讲其精度要高于按光源种类分档。但它要求使用者要记住各种光源的色温值，这就给使用者带来极大的麻烦。故用此分档白平衡的相机较少。

 

精确白平衡（手动设定模式），是在拍摄现场光的条件下，用白纸或白色物体充满镜头视野进行白平衡调节。经过这样的调试再拍摄，记录的色彩将是非常准确的这是目前最准确的白平衡调节方式。白平衡的功能给我们摄影带来了许多的便利和意想不到的效果。如摄影棚摄影对灯光的色温要求就可不必那么高。白炽灯下依然可拍出准确的色彩。也不必为日光灯给我们带来的青色而烦恼。我们可以在较高色温条件下设定白平衡，在较低色温情况下拍摄，使画面带上暖色调。反之，也可在低色温条件下设定，在高色温下拍摄也可产生特别的效果。在分档设定白平衡里，也可有意的将光源档与现场光设定不一致，亦可同样的产生不同的艺术效果

【AE】Auto Exposure

       自动曝光是相机根据光线的强弱自动调整曝光量，防止曝光过度或者不足，但是，在场景反差很大的时候会出现误差（比如舞台的场景），光圈优先和快门优先都是自动曝光的范畴，除非很高档的相机，这两种功能不会同时出现在一个相机上，在自动曝光的同时也让你有部分选择的权利，当使用光圈优先的功能时，特别是小光圈时，要注意此时的快门速度会相应的调得很低，端稳相机防止图像不清晰

       自动曝光，主要分为三类，全自动程式曝光、光圈先决曝光、快门先决曝光

 

【CCM】Color Correction Matrix

【IMP】？

【AI】Auto Iris 自动光圈

【AntiFlicker 】 抗闪烁

 

【ColorTone】冷暖色调

色彩的冷暖分别。色彩学上根据心理感受，把颜色分为暖色调（红、橙、黄）、冷色调（青、蓝）和中性色调（紫、绿、黑、灰、白）。

 

【RDC】Dynamic Range Compression

  即动态范围压缩，目的是调整图像的动态范围，使得图像显示出更多的信息。 DRC 模块是一个基于人眼视觉系统特性的高级局部色阶映射（多空间动态范围压缩）引擎。

【AntiFalseColor】去假彩

 

    真彩色（True Color）：真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度产生彩色。

    伪彩色（Pseudo Color）：每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作颜色查找表(color look-up table，CLUT)的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R，G，B强度值，用查找出的R，G，B强度值合成产生彩色。

 

    假彩色（False Color）：将多波段单色影像合成为假彩色影像，如landsat 7/ETM+有八个波段，用其中三个合成就是假彩色。

从实现技术上讲，假彩色与真彩色是一致的，都是R、G、B分量组合显示；伪彩色显示调用的是颜色表。

 

【AntiFog】去雾

去雾原理很复杂，可以参考链接：

http://blog.csdn.net/baimafujinji/article/details/27206237

http://blog.csdn.net/occupy8/article/details/40322683

【Defect Pixel】坏点

【ShadingAttr】暗角校正属性

【ShadingTable】暗角补偿查找表

【Denoise】噪点抑制

【SharpenAttr】边缘锐化属性

【DemosaicAttr】去马赛克属性

【NoiseProfile】噪声型式表

【CrosstalkAttr】CrossTalk remove Attr

【DIS】?

【FPN】

获取内部状态扩展信息QueryInnerStateInfoEx

【LostFrameStrategy】丢帧策略