黑电平(black level ),也称作Optical Black,很多人也称呼为OB,指光学暗区,即黑色数据的最低电平值,是指在一定校准的显示装置上,没有一行光输出的视频信号电平,图像数据通常在0点对应sensor信号电平值。
在CMOS在图像传感器处理图像的过程中,黑色电平客观地存在于图像信号中。由于传感器中四种颜色通道的物理结构和生产工艺不同,由于积分时间的影响和滤色器的不同,在四个颜色通道中,传感器会导致黑电平不一致。即使传感器不感光,传感器中的黑色电平也会因四种颜色通道的不同而不同。即使传感器不感光,由于四个颜色通道的不同,传感器中的黑色电平也会有所不同。此外,传感器中同一颜色通道中的黑色电平也会随温度、工作电压和积分时间而变化,因此,CMOS 传感器中图像四个颜色通道的黑色电平往往会产生偏差,导致输出图像的颜色性能范围和饱和度发生变化。因此,通常需要调整黑电平。
一、成因
黑电平的主要原因如下:
1、人为增加
CMOS传感器收集的信息通过一系列转换产生原始信息RAW格式数据。简单流程为:信号传输流程:AS(analog signal)→AD(模/数转换)→DS(digital signal)→ISP。 AD一般有灵敏度,信号必须大于阈值才能转换, 因此,电压值的一小部分可能无法转换,sensor厂家一般都在AD在输入之前添加一个固定的偏移,目的是完全保留暗细节,当然,也会失去一些亮细节,因为对于图像,我们更关注暗区域,ISP后面会有