android - Camera2 API - 如何设置长曝光时间

Question

我正在尝试在我的应用程序中以 30 秒的曝光时间捕捉图像(我知道这是可能的，因为库存相机允许这样做)。

但是 SENSOR_INFO_EXPOSURE_TIME_RANGE(它应该以纳秒为单位)给出了范围:

13272 - 869661901

几秒钟后就可以了

0.000013272 - 0.869661901

这显然不到一秒。

如何使用更长的曝光时间？

提前致谢!

Answer 1

问题的答案:

你不能。您检查了正确的信息并正确地解释了它。您为曝光时间设置的任何长于该值的值都将被裁剪到该最大值。

你想要的答案:

不过，你仍然可以通过伪装得到你想要的东西。你想要连续 30 秒的光子落在传感器上，这是你做不到的。但是你可以通过累积 30 秒的光子来获得(实际上)无法区分的东西，其中散布着微小的缺失间隔。

在高层次上，您需要做的是创建 CaptureRequest 的 List 并将其传递给 CameraCaptureSession.captureBurst(...)。这将以尽可能短的间隙时间拍摄照片。当每一帧图像数据可用时，将其传递到某处的某个新缓冲区并累积信息(简单的逐点相加)。这可能最恰本地使用 Allocation 作为输出 Surface 和一些 RenderScript。

数据格式注意事项:

• 执行此操作的正确方法是尽可能使用RAW_SENSOR 输出格式。这样，累积输出实际上与整个 30 秒内入射到传感器的光成正比。

• 如果出于某种原因你不能使用它，我建议使用 YUV_420_888 输出，并确保你将色调贴图曲线设置为线性(不幸的是你必须这样做这是通过创建具有两点的曲线来手动实现的)。否则引入的非线性会破坏我们的方案。 (虽然我不确定简单的加法在线性 YUV 空间中是否完全正确，但这至少是第一种方法。)无论您使用这种方法还是 RAW_SENSOR，您都可能想要应用您的自己的 Gamma 曲线/色调贴图在积累后使其“看起来正确”。

• 出于对 Pete 的爱，不要使用 JPEG 输出，原因有很多，其中最重要的是这很可能会在曝光之间增加很多间隙时间，从而破坏了我们对连续曝光的 30 秒近似值。

关于曝光等效性的说明:

这几乎可以产生您想要的曝光，但不完全是。它在两个方面有所不同。

1. 在这段曝光时间的中间，会有少量的光子信息缺失期。但在您谈论的时间尺度(30 秒)上，在这里和那里缺少几毫秒的光是微不足道的。

2. 与您拍摄 30 秒的真实单次曝光相比，该图像会稍微有噪点。这是因为每次从实际传感器中读出像素值时，信息中都会添加一些电子噪声。因此，最终您将获得单次曝光的 35 倍的附加噪声(来自针对特定问题的 35 次曝光)。抱歉，没有办法解决这个问题，但它甚至可能不会引起注意 - 相对于有意义的摄影信号而言，这通常相当小。这取决于相机传感器的质量(和 ISO，但我想对于这个应用程序你需要很高的质量。)

3. (奖励!)这种曝光实际上在某种程度上优越:在 30 秒的曝光中可能已经饱和(纯白色)的区域在这些短得多的曝光中仍将保持清晰度, 所以你基本上可以保证不会丢失你的高端细节。 :-)