前言
本文主旨在於介紹3A (AE) 的演算法基礎原理，並著重在應用部分，如各種API的意義，演算法本身並不深究討論，細部與3A Tunning有關的討論也不在此文件裡。涉及範疇除主要的3A相關知識內容外，亦會透過NVT Vendor ISP API來輔助介紹，實際可能會使用的幾種API指令或參數。|
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參考文件 |
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AITG-NT9852x_HDAL_Module_Application_Note |
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AITG-NT9852x_ISP_Tuning_FAQ |
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3 |
NT9852x_3A_Tuning_Guide |
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NT9852x_ISP_Module_User_Guide |
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AE (Auto Exposure)
在攝影上，曝光（Exposure）是指攝影的過程中允許進入鏡頭照在感光媒體（膠片相機的底片或是數位照相機的圖像感測器）上的光量。
- 曝光是用來計算從景物到達相機的光通量大小的物理量。
- 圖像感測器只有獲得正確的曝光，才能得到高品質的照片。
- 到達感測器的光通量的大小主要由兩個因素決定：
- 曝光時間的長短(快門)：控制光照射感光元件的時間
- 光圈：控制進光量
- 曝光過度，圖像看起來太亮; 曝光不足，則圖像看起來太暗。
整體來說，「曝光」就是經由光圈，快門和CCD/CMOS感光元件的感光度(ISO)的組合來控制，以獲得符合預期品質的影像。如下為網上的舉例圖示。
自動曝光原理
自動曝光的是為了使感光器件獲得合適的曝光量，自動曝光控制了自動調節圖像的亮度。將根據外界的光線自動調整曝光量和增益。但當主體拍攝物和背景的亮度相差很大時，一般會造成主體拍攝物的過曝光或曝光不足，因此也有某些特定的AE演算法著重考慮了主體拍攝物與背景，來克服此問題，在進行亮度調整時給予不同的曝光比重。
AE Algorithm Input/Output Parameters:
Input: 統計值LA、目標亮度 (Target Y)
Output: 光圈、曝光時間(快門)、ISO感光度、ISP Gain
圖像亮度的取得，一般較常見的如下幾種：
- 平均亮度法
- 分區加權平均亮度 (權重均值法)，一般都是中央權重最大。
- 設定不同亮度門檻，用來區分如正面光、背光、強光等，特殊光照用途使用。
- 亮度直方圖：根據直方圖的峰值來分配不同權重
AE演算法的調整方法，一般常用的如下幾種：
- AE Table 查表法 (Curve)
- 迭代法 (論文文獻)
演算法的主要概念，是根據亮度統計值 (LA, Luminance Aberration)，調整曝光至目標亮度 (Target Y)，若達到目標亮度後，除非統計值超過閾值 (Target Y Range) 後才會重新調整曝光。
當前亮度與目標亮度做比較，然後調整至綠色區域內為穩定收斂狀態，但當前亮度變化偏離收斂區域太多，就會再重新開始啟動AE。
Novatek NT9852x Serial API
Novatek的IPC AE模塊，其自動演算法抓取LA統計值，並依據使用者設定的期望亮度相關資訊做曝光時間及Sensor/ISP增益控制。這邊對照NT9852x SDK，列舉了常使用的幾種API如下：
