探究自动驾驶传感器之车载摄像色彩感应及校正
前面有提到了，摄像头出来的信号一定要经过isp处理，那isp要怎么处理这些信号，有哪些处理，这些其实都是涉及到色彩相关的内容，首先我们进行色彩相关内容的科普，然后再讲解isp怎么处理这些信号。
camera sensor效果的调整，涉及到众多的参数，如果对基本的光学原理及sensor软/硬件对图像处理的原理能有深入的理解和把握的话，对我们的工作将会起到事半功倍的效果。否则，缺乏了理论的指导，只能是凭感觉和经验去碰，往往无法准确的把握问题的关键，不能掌握sensor调试的核心技术，无法根本的解决问题。
色彩原理
人眼对色彩的识别，是基于人眼对光线存在三种不同的感应单元，不同的感应单元对不同波段的光有不同的响应曲线的原理，通过大脑的合成得到色彩的感知。一般来说，我们可以通俗的用rgb三基色的概念来理解颜色的分解和合成。
理论上，如果人眼和sensor对光谱的色光的响应，在光谱上的体现如下的话，基本上对三色光的响应，相互之间不会发生影响，没有所谓的交叉效应。
但是，实际情况并没有如此理想，下图表示了人眼的三色感应系统对光谱的响应情况。可见rgb的响应并不是完全独立的。
下图则表示了某kodak相机光谱的响应。可见其与人眼的响应曲线有较大的区别。
sensor的色彩感应的校正
既然我们已经看到sensor对光谱的响应，在rgb各分量上与人眼对光谱的响应通常是有偏差的，当然就需要对其进行校正。不光是在交叉效应上，同样对色彩各分量的响应强度也需要校正。通常的做法是通过一个色彩校正矩阵对颜色进行一次校正。
该色彩校正的运算通常是由sensor模块集成或后端的isp完成，软件通过修改相关寄存器得到正确的校正结果。值得注意的一点是，由于rgb -》 yuv的转换也是通过一个3*3的变换矩阵来实现的，所以有时候这两个矩阵在isp处理的过程中会合并在一起，通过一次矩阵运算操作完成色彩的校正和颜色空间的转换。
颜色空间及变化
实际上颜色的描述是非常复杂的，比如rgb三基色加光系统就不能涵盖所有可能的颜色，出于各种色彩表达，以及色彩变换和软硬件应用的需求，存在各种各样的颜色模型及色彩空间的表达方式。这些颜色模型，根据不同的划分标准，可以按不同的原则划分为不同的类别。
匹配任意可见光所需的三原色光比例曲线
对于sensor来说，我们经常接触到的色彩空间的概念，主要是rgb ， yuv这两种（实际上，这两种体系包含了许多种不同的颜色表达方式和模型，如srgb， adobe rgb， yuv422， yuv420 …）， rgb如前所述就是按三基色加光系统的原理来描述颜色，而yuv则是按照 亮度，色差的原理来描述颜色。
不比其它颜色空间的转换有一个标准的转换公式，因为yuv在很大程度上是与硬件相关的，所以rgb与yuv的转换公式通常会多个版本，略有不同。
常见的公式如下：
y=0.30r+0.59g+0.11b
u=0.493（b － y） = － 0.15r － 0.29g +0.44b
v=0.877（r － y） = 0.62r － 0.52g － 0.10b
但是这样获得的yuv值存在着负值以及取值范围上下限之差不为255等等问题，不利于计算机处理，所以根据不同的理解和需求，通常在软件处理中会用到各种不同的变形的公式，这里就不列举了。
体现在sensor上，我们也会发现有些sensor可以设置yuv的输出取值范围。原因就在于此。
从公式中，我们关键要理解的一点是，uv 信号实际上就是蓝色差信号和红色差信号，进而言之，实际上一定程度上间接的代表了蓝色和红色的强度，理解这一点对于我们理解各种颜色变换处理的过程会有很大的帮助。
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人眼对色彩的识别，是基于人眼对光线存在三种不同的感应单元，不同的感应单元对不同波段的光有不同的响应曲线的原理，通过大脑的合成得到色彩的感知。一般来说，我们可以通俗的用rgb三基色的概念来理解颜色的分解和合成。
理论上，如果人眼和sensor对光谱的色光的响应，在光谱上的体现如下的话，基本上对三色光的响应，相互之间不会发生影响，没有所谓的交叉效应。
但是，实际情况并没有如此理想，下图表示了人眼的三色感应系统对光谱的响应情况。可见rgb的响应并不是完全独立的。
下图则表示了某kodak相机光谱的响应。可见其与人眼的响应曲线有较大的区别。
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既然我们已经看到sensor对光谱的响应，在rgb各分量上与人眼对光谱的响应通常是有偏差的，当然就需要对其进行校正。不光是在交叉效应上，同样对色彩各分量的响应强度也需要校正。通常的做法是通过一个色彩校正矩阵对颜色进行一次校正。
该色彩校正的运算通常是由sensor模块集成或后端的isp完成，软件通过修改相关寄存器得到正确的校正结果。值得注意的一点是，由于rgb -》 yuv的转换也是通过一个3*3的变换矩阵来实现的，所以有时候这两个矩阵在isp处理的过程中会合并在一起，通过一次矩阵运算操作完成色彩的校正和颜色空间的转换。
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实际上颜色的描述是非常复杂的，比如rgb三基色加光系统就不能涵盖所有可能的颜色，出于各种色彩表达，以及色彩变换和软硬件应用的需求，存在各种各样的颜色模型及色彩空间的表达方式。这些颜色模型，根据不同的划分标准，可以按不同的原则划分为不同的类别。
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不比其它颜色空间的转换有一个标准的转换公式，因为yuv在很大程度上是与硬件相关的，所以rgb与yuv的转换公式通常会多个版本，略有不同。
常见的公式如下：
y=0.30r+0.59g+0.11b
u=0.493（b － y） = － 0.15r － 0.29g +0.44b
v=0.877（r － y） = 0.62r － 0.52g － 0.10b
但是这样获得的yuv值存在着负值以及取值范围上下限之差不为255等等问题，不利于计算机处理，所以根据不同的理解和需求，通常在软件处理中会用到各种不同的变形的公式，这里就不列举了。
体现在sensor上，我们也会发现有些sensor可以设置yuv的输出取值范围。原因就在于此。
从公式中，我们关键要理解的一点是，uv 信号实际上就是蓝色差信号和红色差信号，进而言之，实际上一定程度上间接的代表了蓝色和红色的强度，理解这一点对于我们理解各种颜色变换处理的过程会有很大的帮助。
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