Camera2拍照時部分機型非常暗

一、問題描述

1.部分手機在弱光環境下不管什麼分辨率，預覽和拍出來的照片都非常的暗

2.部分手機在弱光環境下，預覽分辨率1920x1080，輸出圖片分辨率1920x1080時，預覽和拍出來的照片亮度比較亮，但是在預覽分辨率1920x1080，輸出圖片分辨率4000x2250時，預覽和拍出來的照片都非常暗

3.不是調整曝光度(CaptureRequest.CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION)能解決的問題，增加曝光值只是使畫面變得更加蒼白，沒有讓場景本身變得亮起來。

二、解決方案

1.通過設置曝光時間範圍(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE)，增加感光元件的曝光時間，接收到更多的光線，使得弱光場景下拍的更亮。

這是調整FPS範圍爲[15,15]時拍攝的效果和之前較暗時效果的對比。

                                               

這裏參考了鏈接https://stackoverflow.com/questions/28429071/camera-preview-is-too-dark-in-low-light-android/49643140#49643140   其中的這個回答：

 previewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE, getRange());//This line of code is used for adjusting the fps range and fixing the dark preview
 previewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_LOCK, false);
 previewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER_START);

最終我的預覽previewBuilder相關設置如下：

//設置預覽請求的方式
previewBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);

...

//自動對焦
previewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
//設置自動曝光幀率範圍
previewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE,getRange());
 //對焦觸發器設置爲空閒狀態
previewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_TRIGGER,CaptureRequest.CONTROL_AF_TRIGGER_IDLE);
captureSession.setRepeatingRequest(previewBuilder.build(),captureCallback, mainHandler);

 private Range<Integer> getRange() {
        CameraManager mCameraManager = (CameraManager) context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        CameraCharacteristics chars = null;
        try {
            chars = mCameraManager.getCameraCharacteristics(cameraID);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Range<Integer>[] ranges = chars.get(CameraCharacteristics.CONTROL_AE_AVAILABLE_TARGET_FPS_RANGES);

        Range<Integer> result = null;

        for (Range<Integer> range : ranges) {
            //幀率不能太低，大於10
            if (range.getLower()<10)
                continue;
            if (result==null)
                result = range;
            //FPS下限小於15，弱光時能保證足夠曝光時間，提高亮度。range範圍跨度越大越好，光源足夠時FPS較高，預覽更流暢，光源不夠時FPS較低，亮度更好。
            else if (range.getLower()<=15 && (range.getUpper()-range.getLower())>(result.getUpper()-result.getLower()))
                result = range;
        }
        return result;
    }

實際代碼中我設置的自動曝光FPS範圍是[10,30]，理由是，FPS下限越小，曝光時間越長，那麼接收到的光線越多，拍出來的場景就越亮。FPS的範圍需要有一定的跨度是因爲，FPS太小的時候，比如10，預覽會比較卡，體驗沒那麼好，如果範圍設置成[15,15]這種，全程都很卡。跨度大一點，在光線足夠的時候，FPS會升上去，就不卡了。因爲拍照其實對預覽的幀率要求沒有錄像高，因此犧牲一些幀率大大的提高感光度是可以接受的。關於錄像使用這種方式會比較卡頓的問題，後面會講另一個辦法。

這裏我的代碼中沒有用到CONTROL_AE_LOCK，有些人可能設置了預覽拍照的時候鎖定曝光，或者手動調曝光模式，需要注意了。這個方法是不會起作用，因爲他是設置在自動曝光模式下的FPS範圍，你可能需要設置曝光模式在非鎖定狀態下或自動曝光模式下，才能起作用。

最後，如果預覽的時候亮度正常了，拍照時還是比較暗，需要在拍照的CaptureRequest.Builder也進行這樣的設置。

 

2.設置預覽請求方式爲CameraDevice.TEMPLATE_RECORD，優先保證穩定的幀率，犧牲畫面的質量。

previewBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_RECORD);

設置這種預覽請求方式後，即使不設置曝光的FPS範圍，也能在弱光環境下看到比較亮的場景，但是，明顯的感覺到，噪點變多了，畫面沒那麼清晰了，可以做個切換，對比一下畫質。這時也可以去設置曝光FPS的範圍，但是作用不大，甚至讓本來流暢的預覽變得更卡。

最終我的處理是，拍照的時候，預覽方式是CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW，畫質更清晰，弱光時幀率稍低一點，光線足夠時幀率比較流暢。預覽和拍出來的照片亮度都很好。錄製視頻時，預覽方式是CameraDevice.TEMPLATE_RECORD，畫質稍差，無需設置曝光FPS範圍。幀率能夠全程保持流暢，弱光環境下視頻效果也比較亮。

比較了一下輕顏相機，它採取的應該是統一使用CameraDevice.TEMPLATE_RECORD的預覽方式。