镁光AR0230 sensor Portting

 

光学尺寸：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

动态范围(Max)：96db

供电：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

工作温度：-30~85度

封装形式：iBGA  80Pin  10*10mm

功能：支持Row denoise

CFA解释：

图像传感器一般都采用一定的模式来采集图像数据，常用的有 BGR 模式和 CFA 模式。BGR 模式是一种可直接进行显示和压缩等处理的图像数据模式，它由 R( 红)、G( 绿) 、B( 蓝) 三原色值来共同确定 1 个像素点，例如富士数码相机采用的 SUPER CCD 图像传感器就采用这种模式，其优点是图像传感器产生的图像数据无需插值就可直接进行显示等后续处理，图像效果最好，但是成本高，常用于专业相机中。一般数码相机的传感器（CCD 或 CMOS）约占整机总成本的 10%~25%，为了减少成本，缩小体积，市场上的数码相机大多采用 CFA 模式，即在像素阵列的表面覆盖一层彩色滤波阵列（Color Filter Array，CFA），彩色滤波阵列有多种，现在应用最广泛的是 Bayer 格式滤波阵列，满足 GRBG 规律，绿色像素数是红色或蓝色像素数的两倍，这是因为人眼对可见光光谱敏感度的峰值位于中波段，这正好对应着绿色光谱成分。

AR0230 的出图模式：

0230同时支持Linear only、HDR Only、Linear and HDR 三种模式出图。

AR0230 窗口尺寸控制：

可以使用 y_addr_start,x_addr_start, y_addr_end, and x_addr_end 确定出图窗口。x_addr_start的最大值是1935，y_addr_start最大值是1087.

AR0230 帧率控制：

AR0230可以达到的帧率为60FPS，帧率计算的方式如下：

                                                       

                           

 

 

具体如下：

                               

AR0230 的模拟增益使用方法：

1）增益分为两种模式：LCG、HCG，在LCG模式下最小的模拟增益是1.5X,在HCG模式下最小模拟增益是1X，同时当芯片的工作温度到85℃的时候，HDR模式下最大的模拟增益只能达到12X；

2）双变频增益（Dual Conversion Gain)：LCG模式是使用在高亮环境下，HCG模式用于在低照度环境下。这两种模式的切换时基于使用的模拟增益的大小来控制的，当模拟增益大于等于2.7X时，需要使用HCG模式。

• 如果在HDR模式下，需要根据增益设置AdaCD（自适应色噪滤波器），后续会详细介绍这个滤波器；
• 在HDR模式下，为了抑制不同增益带来的色噪，需要设置不同黑电平偏移量（noise offsets），而在Linear 模式下，可以使用固定的值；
• 模拟增益提供给上层ISP调用的接口是R0x3060，可以采用LCG、HCG、LCG&HCG（高亮度LCG、低亮度HCG配合）

下为R0x3060的传入：

 

 

下图为实际生效的Total生效gain：

                                                      

 

 

 

 

注：此处有要注意的地方，在原厂给出的默认配置中是默认使用LCG模式，这样子在低亮度的情况下因为增益不够会导致整体图像偏黑偏绿。需要在驱动中添加判断，当增益>2.7X时，R0x3100[2]=1打开HCG使能。切换如下所示：

AR0230 Adaptive Local Tone Mapping：

ALTM模块是使用一条类似gamma的曲线做非线性映射，增加图像的对比度和细节。在镁光内部的处理流程如下：

                                                  

 

其中ALTE获取的直方图的亮度窗口是可选的，通过控制altm_stats_ex_win_x_start、altm_stats_ex_win_width、altm_stats_ex_win_y_start、altm_stats_ex_win_height实现AE统计窗口的选择。根据统计窗口内的数据获取直方图统计信息，当获取的亮度值低于BVStart时，使用较低的altm_control_key_k01作用于暗区，当亮度值高于BVEnd时，使用较高的altm_control_key_k01作用于暗区，如下所示：

                                                            

 

其作用原理如下图：

                                     

 

尝试如下：

 

1、altm_power_gain(R0x2410)：power = power_gain * x + power_offset，增加altm_power_gain图像高亮处亮度变暗；

2、altm_power_offset（R0x2412）：power = power_gain * x + power_offset，增加altm_power_offset可以控制图像暗处亮度，但此处需要特别谨慎，控制offset来增减图像暗区亮度可能会导致整体图像噪声失控，整个图像出现大面积的颗粒噪声；（建议使用默认值）

3、altm_control_key_k0（R0x2442）：计算映射后图像亮度的关键值，该值原厂不建议修改。

4、altm_control_key_k01_lo（R0x2444）：K0*K1计算映射后图像亮度的关键值，修改次值可以有效提高高动态下低照度的亮度值

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）可以有效提高图像宽动态。