鎂光AR0230 sensor Portting


 

光學尺寸:1/2.7–inch (6.6mm)

分辨率:1928(H)*1088(V)(16:9 mode)

Pixel size: 3.0*3.0

CFA:RGB Bayer

Input clock:6-48M

Frame Rate :60FPS Max

信噪比(SNR Max):41db

動態范圍(Max):96db

供電:IOVDD:1.8 or 2.8;DVDD:1.8V ;AVDD:2.8V;

功耗: 正常模式1080P 30Fps –386mW

           HDR模式1080P 30Fps –558mV

工作溫度:-30~85度

封裝形式:iBGA  80Pin  10*10mm

功能:支持Row denoise

CFA解釋:

圖像傳感器一般都采用一定的模式來采集圖像數據,常用的有 BGR 模式和 CFA 模式。BGR 模式是一種可直接進行顯示和壓縮等處理的圖像數據模式,它由 R( 紅)、G( 綠) 、B( 藍) 三原色值來共同確定 1 個像素點,例如富士數碼相機采用的 SUPER CCD 圖像傳感器就采用這種模式,其優點是圖像傳感器產生的圖像數據無需插值就可直接進行顯示等后續處理,圖像效果最好,但是成本高,常用於專業相機中。一般數碼相機的傳感器(CCD 或 CMOS)約占整機總成本的 10%~25%,為了減少成本,縮小體積,市場上的數碼相機大多采用 CFA 模式,即在像素陣列的表面覆蓋一層彩色濾波陣列(Color Filter Array,CFA),彩色濾波陣列有多種,現在應用最廣泛的是 Bayer 格式濾波陣列,滿足 GRBG 規律,綠色像素數是紅色或藍色像素數的兩倍,這是因為人眼對可見光光譜敏感度的峰值位於中波段,這正好對應着綠色光譜成分。

AR0230 的出圖模式:

0230同時支持Linear only、HDR Only、Linear and HDR 三種模式出圖。

AR0230 窗口尺寸控制:

可以使用 y_addr_start,x_addr_start, y_addr_end, and x_addr_end 確定出圖窗口。x_addr_start的最大值是1935,y_addr_start最大值是1087.

AR0230 幀率控制:

AR0230可以達到的幀率為60FPS,幀率計算的方式如下:

                                                       

                           

 

 

具體如下:

                               

AR0230 的模擬增益使用方法:

1)增益分為兩種模式:LCG、HCG,在LCG模式下最小的模擬增益是1.5X,在HCG模式下最小模擬增益是1X,同時當芯片的工作溫度到85℃的時候,HDR模式下最大的模擬增益只能達到12X;

2)雙變頻增益(Dual Conversion Gain):LCG模式是使用在高亮環境下,HCG模式用於在低照度環境下。這兩種模式的切換時基於使用的模擬增益的大小來控制的,當模擬增益大於等於2.7X時,需要使用HCG模式。

  • 如果在HDR模式下,需要根據增益設置AdaCD(自適應色噪濾波器),后續會詳細介紹這個濾波器;
  • 在HDR模式下,為了抑制不同增益帶來的色噪,需要設置不同黑電平偏移量(noise offsets),而在Linear 模式下,可以使用固定的值;
  • 模擬增益提供給上層ISP調用的接口是R0x3060,可以采用LCG、HCG、LCG&HCG(高亮度LCG、低亮度HCG配合)

下為R0x3060的傳入:

 

 

下圖為實際生效的Total生效gain:

                                                      

 

 

 

 

注:此處有要注意的地方,在原廠給出的默認配置中是默認使用LCG模式,這樣子在低亮度的情況下因為增益不夠會導致整體圖像偏黑偏綠。需要在驅動中添加判斷,當增益>2.7X時,R0x3100[2]=1打開HCG使能。切換如下所示:

AR0230 Adaptive Local Tone Mapping:

ALTM模塊是使用一條類似gamma的曲線做非線性映射,增加圖像的對比度和細節。在鎂光內部的處理流程如下:

                                                  

 

其中ALTE獲取的直方圖的亮度窗口是可選的,通過控制altm_stats_ex_win_x_start、altm_stats_ex_win_width、altm_stats_ex_win_y_start、altm_stats_ex_win_height實現AE統計窗口的選擇。根據統計窗口內的數據獲取直方圖統計信息,當獲取的亮度值低於BVStart時,使用較低的altm_control_key_k01作用於暗區,當亮度值高於BVEnd時,使用較高的altm_control_key_k01作用於暗區,如下所示:

                                                            

 

其作用原理如下圖:

                                     

 

嘗試如下:

 

1、altm_power_gain(R0x2410):power = power_gain * x + power_offset,增加altm_power_gain圖像高亮處亮度變暗;

2、altm_power_offset(R0x2412):power = power_gain * x + power_offset,增加altm_power_offset可以控制圖像暗處亮度,但此處需要特別謹慎,控制offset來增減圖像暗區亮度可能會導致整體圖像噪聲失控,整個圖像出現大面積的顆粒噪聲;(建議使用默認值)

3、altm_control_key_k0(R0x2442):計算映射后圖像亮度的關鍵值,該值原廠不建議修改。

4、altm_control_key_k01_lo(R0x2444):K0*K1計算映射后圖像亮度的關鍵值,修改次值可以有效提高高動態下低照度的亮度值

5、altm_control_key_k01_hi (R0x2446):k01 = altm_control_key_k01_hi * 2^16 + altm_control_key_k01_lo,配合altm_control_key_k01_lo(R0x2444)可以有效提高圖像寬動態。


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