1、Lens Shading

Lens Shading指畫面四角由于入射光線不足形成的暗角，同時，由于不同頻率的光折射率差別，導致 color shading。因此需要鏡頭影音校正(Lens Shading Correction)。lens shading分為兩種 luma shading( 亮度陰影)和 color shading (色彩偏差)。

luma shading

Luma Shading原因有兩個，第一，由于鏡頭本身就是一個凸透鏡，Lens的光學特性——凸透鏡原理，中心的感光必然比周邊多，通光量從中心到邊角依次較少，導致圖像中間亮，四周偏暗；第二，當Lens CRA（主光線角度，Chief ray angle）大于 Sensor CRA(microlens)導致sensor傳感器邊緣像素收集光能衰減更大（CRA矯正改善），因此導致傳感器中心像素收集光能大于邊緣像素，加劇Luma Shading。

chroma/color shading

由于各種顏色的波長不同，經過了透鏡的折射，折射的角度也不一樣，Luma Shading的第二個原因是color shading主要原因。

2、Lens Shading矯正

2.1 Pipeline位置

Shading一般在OB和DPC的后面。額外注意，如果3A的統計數據在 shading 矯正之后獲取，那么 shading 矯正結果會影響3A的統計數據。

Shading的矯正方法目前主流有兩種：一種是同心圓法，一種是網格法。

同心圓法的流程為：

找到RGB三通道的圓心（一般選擇為同一個點）
以同心圓的形狀將畫面的中心和畫面的邊緣的三通道乘以不同的增益

下圖為mesh shading的矯正方法，同一個方格中的增益一致，mesh的分布也是中心稀疏四角密集。

最后總結一下：同心圓矯正方法的優點是計算量小，缺點是鏡頭若裝配時稍有不對稱則矯正失敗；網格矯正方法的優點是能夠應對各種shanding情況，缺點是運算量大。

2.3 聯動方式

Luma Shading主要受因素一鏡頭光通路影響，隨光譜變化較小，可不做聯動；

Color Shading主要受因素二CRA影響，不同色溫光譜，Shading不同，可標定多色溫下，然后進行差值。

3、LSC測試

3.1 客觀測試

測試設備

平板光源(DNP)，最好包含三個色溫(3000K5000K7500K)，如果沒有平板光源，拍攝白紙或者白墻也可以，但是測試精度會差。即使是DNP均勻度也只有95%-98%，燈墻內壁的均勻度大約為90%-95%。最不濟可以自行制作平板光源，需要非常注意隨著使用壽命增加光線不均勻的問題。

測試標準

有的手機廠商要求Luma shading在80%以上，行車記錄儀或者安防攝像頭可適當降低。特別需要注意，如果鏡頭本身比較差，原始的lens shading為30%，切記不可強行提升過多，因為矯正shading的本質是增加圖像邊緣部分的增益，這樣低照度下會帶來非常大的噪聲。有的手機廠商要求color shading的比值在0.9-1.1之間（一般來說R/B的color shading會偏差最大，但不可只測R/B），有的不要求。

3.2 主觀測試

拍攝灰墻或者白墻，觀察四角發暗的情況
觀察圖像四角的偏色情況
觀察圖像四周的跳動噪聲

4、Referencce

ISP-LSC

ISP PIPLINE (二) LensShading Correct

ISP-鏡頭陰影校正（LSC）

What is CRA?

攝像頭模組光學CRA(chief ray angle)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ISP基础（05）：镜头阴影矫正 LSC的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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