黑電平(black level ),也稱作Optical Black,很多人也稱呼為OB,指的是光學暗區,即黑色數據的最低電平值,指在經過一定校準的顯示裝置上,沒有一行光亮輸出的視頻信號電平,通常指圖像數據為0時對應的sensor信號電平值。
在CMOS圖像傳感器對圖像進行處理的過程中,黑電平是客觀存在于圖像的信號中的,由于傳感器中四個顏色通道的物理結構和生產工藝存在不同,傳感器在感光時因積分時間的影響和濾色鏡的不同,傳感器會導致在四個顏色通道內產生的黑電平不一致。并且即使傳感器不感光,傳感器內的黑電平也會因為四個顏色通道內的不同而產生差異。此外,傳感器中同一個顏色通道內的黑電平也會隨著溫度、工作電壓以及積分時間等因素的變化而變化,因此,CMOS 傳感器中圖像的四個顏色通道的黑電平往往會產生偏差,導致輸出圖像的顏色表現范圍、飽和度產生變化。為此,通常需要對黑電平進行調整。
一、成因
黑電平的成因主要有以下兩個:
1、人為增加
CMOS傳感器采集的信息經過一系列轉換生成原始RAW格式數據。簡單流程為:信號傳遞流程:AS(analog signal)→AD(模/數轉換)→DS(digital signal)→ISP。 AD一般都有一個靈敏度,信號必須大于一個閾值才能夠進行轉換, 可能無法將電壓值很小的一部分轉換出來,因此,sensor廠家一般會在AD的輸入之前加上一個固定的偏移量,,目的是為了讓暗部的細節完全保留,當然同時也會損失一些亮部細節,由于對于圖像來說,我們的關注度更傾向于暗部區域,而且ISP后面會有