第1章：黑电平校正（BLC）实战

大家好，我是你们的老朋友。今天咱们来聊聊黑电平校正，也就是BLC。

说实话，BLC在ISP pipeline里看着不起眼，但它的影响特别大。尤其是暗光场景，调不好BLC，后面做啥都是白费力气。我刚开始做ISP的时候，就吃过这个亏——有一次暗光下拍出来的照片偏紫，我折腾了三天，最后发现是BLC参数没设对。

1.1 BLC原理：到底在校正什么？

先说说BLC是干嘛的。说白了，就是让传感器在完全没光的时候，输出值应该是0。但现实是，传感器即使在全黑环境下，也会输出一个非零值。这个值，就是黑电平。

为什么会这样？因为传感器本身有暗电流。暗电流是啥？你可以理解为传感器像素在“偷懒”的时候也会产生电荷。温度越高，暗电流越大。我做过测试，温度每升高10度，暗电流差不多翻一倍。

BLC的核心公式其实很简单：

校正后的像素值 = 原始像素值 - 黑电平值

嗯，就这么简单。但实际做起来，难点在于——黑电平值不是固定的。

1.2 暗电流的影响：你不得不防的“隐形杀手”

暗电流这东西，我把它叫做“隐形杀手”。为什么？因为它在亮光下几乎看不出来，但在暗光下，它会毁掉你的图像。

我举个例子。有一次我在调试一款手机摄像头，暗光下拍出来的照片，暗部区域有明显的绿色条纹。一开始我以为是CFA出了问题，后来排查发现，是暗电流导致的BLC不准。

暗电流的影响主要有三点：

• 偏色：不同通道的暗电流不一样，导致暗部偏色。最常见的是偏紫或偏绿。
• 噪声放大：暗电流本身有噪声，BLC校正后，噪声会被放大。
• 动态范围损失：黑电平偏移会吃掉一部分动态范围，暗部细节丢失。

1.3 BLC参数调试方法：实战经验分享

好了，理论说完了，咱们来点实际的。BLC参数怎么调？我分享一套我自己常用的方法。

1.3.1 准备工作

你需要一个完全黑暗的环境。我习惯用暗箱，或者直接用镜头盖盖住。注意，要确保没有任何漏光。

然后，拍摄一组全黑图像。建议拍10-20帧，取平均值，这样可以减少随机噪声的影响。

1.3.2 计算黑电平值

对于每个通道（R、Gr、Gb、B），分别计算平均值。我一般用下面的方法：

// 伪代码示例
for each channel:
    sum = 0
    for each pixel in channel:
        sum += pixel_value
    black_level = sum / pixel_count

注意，要避开OB（光学黑）区域。OB区域是传感器专门用来测黑电平的，但它的值和有效像素区不完全一样。我见过有人直接用OB值代替全图黑电平，结果偏色了。

1.3.3 设置BLC参数

得到每个通道的黑电平后，设置到ISP寄存器里。不同平台设置方式不同，但原理一样。

通道	黑电平值（10-bit）	说明
R	64	红色通道
Gr	66	绿色通道（R行）
Gb	65	绿色通道（B行）
B	63	蓝色通道

上面这组数据是我从某款传感器上实测的。你看，不同通道的黑电平不一样，Gr和Gb也有差异。这就是为什么BLC要分通道做。

1.3.4 验证效果

设置完参数后，再拍一张全黑图。理想情况下，所有像素值应该接近0。但实际上，会有一些波动。我一般要求平均值在±2以内。

1.4 暗光下的BLC特殊处理

暗光场景是BLC的“大考”。为什么？因为暗光下，信号本身很弱，黑电平的偏移会被放大。

我总结了几条暗光下BLC的特殊处理原则：

• 动态BLC：不要用固定值。根据增益和曝光时间，动态调整黑电平。我习惯做一个查找表（LUT），把不同增益下的黑电平值存起来。
• 温度补偿：如果传感器有温度传感器，可以加入温度补偿。温度每升高10度，黑电平增加约5-10个DN（取决于传感器）。
• 局部BLC：有些传感器，暗电流在画面不同区域不一样。这时候可以用局部BLC，把画面分成多个区域，分别计算黑电平。
• 软阈值处理：校正后，有些像素值会变成负数。这时候要做软阈值处理，把负值截断到0。但注意，直接截断会丢失信息。我一般用一个小偏移量，比如把黑电平设得比实际值低1-2个DN，避免负值。

知识体系：BLC核心逻辑

下面这张图，是我自己画的BLC核心逻辑。你看一眼，就能明白整个流程。

这张图把BLC的流程和影响因素都串起来了。你仔细看，核心就是“计算黑电平”和“校正”两步。但影响因素和特殊处理，才是实战中的关键。

好了，这一章的内容就到这里。BLC看似简单，但暗光下要做好，需要下功夫。下一章咱们聊AWB，白平衡校正。到时候见。

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