En esta página, se describen los modos de 3A y las máquinas de estados de un dispositivo Android. La interfaz de la HAL de la cámara, que define las máquinas de estados a un nivel alto, permite que la implementación de la HAL y el framework de Android comuniquen los estados actuales de 3A y activen eventos de 3A. La implementación de HAL es responsable de los algoritmos de 3A que controlan la configuración del modo 3A y las transiciones de estado.
Cuando se abre el dispositivo, todos los estados individuales de 3A deben ser STATE_INACTIVE.
La configuración de transmisión no restablece 3A. Por ejemplo, el enfoque bloqueado se debe mantener durante la llamada a configure().
Activar una acción de 3A implica simplemente configurar la entrada de activador relevante en la configuración de la siguiente solicitud para indicar el inicio del activador. Por ejemplo, el activador para iniciar un análisis de enfoque automático es configurar la entrada ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER en ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER_START para una solicitud. Para cancelar un análisis de enfoque automático, se configura ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER en ANDROID_CONTRL_AF_TRIGGER_CANCEL. De lo contrario, la entrada no existirá o se establecerá en ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER_IDLE. Cada solicitud con una entrada de activador establecida en un valor que no sea IDLE se tratará como un evento de activación independiente.
En el nivel superior, el parámetro de configuración ANDROID_CONTROL_MODE controla la 3A. Selecciona entre no 3A (ANDROID_CONTROL_MODE_OFF), el modo AUTO normal (ANDROID_CONTROL_MODE_AUTO) y el uso de la configuración del modo de escena (ANDROID_CONTROL_USE_SCENE_MODE):
- En el modo DESACTIVADO, cada uno de los modos de enfoque automático (AF), de exposición automática (AE) y de balance de blancos automático (AWB) están desactivados, y las rutinas de 3A no pueden anular ninguno de los controles de captura.
- En el modo AUTO, los modos AF, AE y AWB ejecutan sus propios algoritmos independientes y tienen sus propias entradas de metadatos de modo, estado y activación, como se indica en la siguiente sección.
- En USE_SCENE_MODE, se debe usar el valor de la entrada ANDROID_CONTROL_SCENE_MODE para determinar el comportamiento de las rutinas de 3A. En SCENE_MODEs que no sean FACE_PRIORITY, el sistema HAL debe anular los valores de ANDROID_CONTROL_AE/AWB/AF_MODE para que sea el modo que prefiera para el SCENE_MODE seleccionado. Por ejemplo, es posible que el HAL prefiera SCENE_MODE_NIGHT para usar el modo de enfoque automático CONTINUOUS_FOCUS. Se debe ignorar cualquier selección del usuario de AE/AWB/AF_MODE cuando se debe ignorar la escena para estos modos de escena.
- En SCENE_MODE_FACE_PRIORITY, los controles de AE/AWB/AFMODE funcionan como en ANDROID_CONTROL_MODE_AUTO, pero las rutinas de 3A deben sesgarse hacia la medición y el enfoque en cualquier rostro detectado en la escena.
Configuración del enfoque automático y entradas de resultados
| Entradas de metadatos principales | |
|---|---|
| ANDROID_CONTROL_AF_MODE | Control para seleccionar el modo de enfoque automático actual. Establecido por el framework en la configuración de la solicitud. |
| AF_MODE_OFF | El enfoque automático está inhabilitado; el framework o la app controlan directamente la posición del lente. |
| AF_MODE_AUTO | Enfoque automático con barrido único No hay movimiento del lente, a menos que se active el enfoque automático. |
| AF_MODE_MACRO | Enfoque automático cercano con barrido único No hay movimiento del lente, a menos que se active el enfoque automático. |
| AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO | Enfoque continuo y suave para grabar videos El disparo inmediato bloquea el enfoque en la posición actual. Si cancelas la acción, se reanuda el enfoque continuo. |
| AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE | Enfoque continuo rápido para capturar imágenes estáticas sin retraso del obturador El activador bloquea el enfoque una vez que finaliza el barrido activo actual. Cancelar reanuda el enfoque continuo. |
| AF_MODE_EDOF | Enfoque avanzado de profundidad de campo extendida No hay un análisis de enfoque automático, por lo que activar o cancelar uno no tiene ningún efecto. El sistema HAL enfoca las imágenes automáticamente. |
| ANDROID_CONTROL_AF_STATE | Son metadatos dinámicos que describen el estado actual del algoritmo de AF, que informa el HAL en los metadatos del resultado. |
| AF_STATE_INACTIVE | No se realizó ningún enfoque o se restableció el algoritmo. El lente no se mueve. Siempre es el estado de MODE_OFF o MODE_EDOF. Cuando se abre el dispositivo, debe comenzar en este estado. |
| AF_STATE_PASSIVE_SCAN | Actualmente, un algoritmo de enfoque continuo está buscando un buen enfoque. El lente se está moviendo. |
| AF_STATE_PASSIVE_FOCUSED | Un algoritmo de enfoque continuo cree que está bien enfocado. El lente no se mueve. Es posible que el sistema HAL salga de este estado de forma espontánea. |
| AF_STATE_PASSIVE_UNFOCUSED | Un algoritmo de enfoque continuo cree que no está bien enfocado. El lente no se mueve. Es posible que el sistema HAL salga de este estado de forma espontánea. |
| AF_STATE_ACTIVE_SCAN | Se está realizando un análisis activado por el usuario. |
| AF_STATE_FOCUSED_LOCKED | El algoritmo de AF cree que está enfocado. El lente no se mueve. |
| AF_STATE_NOT_FOCUSED_LOCKED | El algoritmo de enfoque automático no pudo enfocar. El lente no se mueve. |
| ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER | Control para iniciar un análisis de enfoque automático, cuyo significado depende del modo y el estado. Establecido por el framework en la configuración de la solicitud. |
| AF_TRIGGER_IDLE | No hay ningún activador actual. |
| AF_TRIGGER_START | Activa el inicio del escaneo del AF. El efecto depende del modo y el estado. |
| AF_TRIGGER_CANCEL | Cancela el escaneo de AF actual, si corresponde, y restablece el algoritmo a la configuración predeterminada. |
| Entradas de metadatos adicionales | |
|---|---|
| ANDROID_CONTROL_AF_REGIONS | Control para seleccionar las regiones del campo de visión (FOV) que se deben usar para determinar un buen enfoque. Esto se aplica a todos los modos de enfoque automático que buscan el enfoque. Establecido por el framework en la configuración de la solicitud. |
Configuración de la exposición automática y entradas de resultados
| Entradas de metadatos principales | |
|---|---|
| ANDROID_CONTROL_AE_MODE | Control para seleccionar el modo de exposición automática actual. Establecido por el framework en la configuración de la solicitud. |
| AE_MODE_OFF | La exposición automática está inhabilitada. El usuario controla la exposición, la ganancia, la duración del fotograma y el flash. |
| AE_MODE_ON | Exposición automática estándar, con el control de flash inhabilitado. El usuario puede configurar el flash para que se active o para que funcione como linterna. |
| AE_MODE_ON_AUTO_FLASH | Exposición automática estándar, con flash activado a discreción de HAL para la captura previa y la captura fija. Se inhabilitó el control de usuario del flash. |
| AE_MODE_ON_ALWAYS_FLASH | Exposición automática estándar, con el flash siempre activado para la captura y a discreción de HAL para la captura previa. Se inhabilitó el control de usuario del flash. |
| AE_MODE_ON_AUTO_FLASH_REDEYE | Exposición automática estándar, con el flash activado a discreción de HAL para la captura previa y la captura fija. Usa una ráfaga de flash al final de la secuencia de captura previa para reducir el efecto de ojos rojos en la foto final. Se inhabilitó el control de usuario del flash. |
| AE_MODE_ON_LOW_LIGHT_BOOST_BRIGHTNESS_PRIORITY | El aumento de la función con poca luz ajusta automáticamente el brillo de la transmisión de vista previa en condiciones de poca luz. Esto puede aumentar el desenfoque de movimiento y el ruido en condiciones de poca luz. Los fabricantes de dispositivos deben asegurarse de que la velocidad de fotogramas no sea inferior a 10 fps. |
| ANDROID_CONTROL_AE_STATE | Son metadatos dinámicos que describen el estado actual del algoritmo de AE, que informa la HAL en los metadatos del resultado. |
| AE_STATE_INACTIVE | Estado inicial de la AE después del cambio de modo. Cuando se abre el dispositivo, debe comenzar en este estado. |
| AE_STATE_SEARCHING | La AE no convergió en un valor bueno y está ajustando los parámetros de exposición. |
| AE_STATE_CONVERGED | La AE encontró buenos valores de exposición para la escena actual y los parámetros de exposición no cambian. HAL puede salir de este estado de forma espontánea para buscar una mejor solución. |
| AE_STATE_LOCKED | La AE se bloqueó con el control AE_LOCK. Los valores de exposición no cambian. |
| AE_STATE_FLASH_REQUIRED | El HAL convergió la exposición, pero cree que se requiere el flash para obtener una imagen lo suficientemente brillante. Se usa para determinar si se puede usar un fotograma con retraso del obturador cero. |
| AE_STATE_PRECAPTURE | El sistema HAL está en medio de una secuencia de captura previa. Según el modo de AE, este modo puede implicar activar el flash para la medición o una ráfaga de pulsos de flash para reducir los ojos rojos. |
| ANDROID_CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER | Control para iniciar una secuencia de medición antes de capturar una imagen de alta calidad. Establecido por el framework en la configuración de la solicitud. |
| PRECAPTURE_TRIGGER_IDLE | No hay ningún activador actual. |
| PRECAPTURE_TRIGGER_START | Inicia una secuencia de captura previa. El HAL debe usar las solicitudes posteriores para medir una buena exposición o un balance de blancos para una próxima captura de alta resolución. |
| Entradas de metadatos adicionales | |
|---|---|
| ANDROID_CONTROL_AE_LOCK | Control para bloquear los controles de AE en sus valores actuales. |
| ANDROID_CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION | Control para ajustar el punto de brillo objetivo del algoritmo de AE. |
| ANDROID_CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE | Control para seleccionar el rango de velocidad de fotogramas objetivo del algoritmo de AE. La rutina de AE no puede cambiar la velocidad de fotogramas para que esté fuera de estos límites. |
| ANDROID_CONTROL_AE_REGIONS | Control para seleccionar las regiones del FOV que se deben usar para determinar buenos niveles de exposición. Esto se aplica a todos los modos de AE, excepto a la opción DESACTIVADO. |
Configuración del balance de blancos automático y entradas de resultados
| Entradas de metadatos principales | |
|---|---|
| ANDROID_CONTROL_AWB_MODE | Control para seleccionar el modo de balance de blancos actual. |
| AWB_MODE_OFF | El balance de blancos automático está inhabilitado. El usuario controla la matriz de colores. |
| AWB_MODE_AUTO | El balance de blancos automático está habilitado. 3A controla la transformación de color, posiblemente con transformaciones más complejas que una matriz simple. |
| AWB_MODE_INCANDESCENT | Configuración de balance de blancos fija, adecuada para iluminación incandescente (tungsteno) interior, de alrededor de 2700 K. |
| AWB_MODE_FLUORESCENT | Configuración fija del balance de blancos adecuada para la iluminación fluorescente, alrededor de 5,000 K |
| AWB_MODE_WARM_FLUORESCENT | Configuración fija del balance de blancos adecuada para la iluminación fluorescente, alrededor de 3,000 K |
| AWB_MODE_DAYLIGHT | Configuración fija del balance de blancos adecuada para la luz del día, alrededor de 5500 K. |
| AWB_MODE_CLOUDY_DAYLIGHT | Configuración fija del balance de blancos adecuada para la luz del día nublada, alrededor de 6500 K. |
| AWB_MODE_TWILIGHT | Configuración fija del balance de blancos adecuada para el atardecer o el amanecer, alrededor de 15,000 K. |
| AWB_MODE_SHADE | Configuración fija del balance de blancos adecuada para áreas iluminadas indirectamente por el sol, aproximadamente 7500 K. |
| ANDROID_CONTROL_AWB_STATE | Son metadatos dinámicos que describen el estado actual del algoritmo de AWB, que informa el HAL en los metadatos del resultado. |
| AWB_STATE_INACTIVE | Estado inicial del AWB después del cambio de modo. Cuando se abre el dispositivo, debe comenzar en este estado. |
| AWB_STATE_SEARCHING | El balance de blancos automático no converge a un valor bueno y cambia los parámetros de ajuste de color. |
| AWB_STATE_CONVERGED | El balance de blancos encontró buenos valores de ajuste de color para la escena actual y los parámetros no cambian. HAL puede salir de este estado de forma espontánea para buscar una mejor solución. |
| AWB_STATE_LOCKED | El AWB se bloqueó con el control AWB_LOCK. Los valores de ajuste de color no cambian. |
| Entradas de metadatos adicionales | |
|---|---|
| ANDROID_CONTROL_AWB_LOCK | Control para bloquear los ajustes de color del balance de blancos automático en sus valores actuales. |
| ANDROID_CONTROL_AWB_REGIONS | Control para seleccionar las regiones del FOV que se deben usar para determinar un buen equilibrio de colores. Esto solo se aplica al modo de balance de blancos automático. |
Notas generales sobre las transiciones de la máquina de estados
Cambiar entre los modos AF, AE o AWB siempre restablece el estado del algoritmo a INACTIVE. Del mismo modo, cambiar entre CONTROL_MODE o CONTROL_SCENE_MODE si CONTROL_MODE == USE_SCENE_MODE restablece todos los estados del algoritmo a INACTIVE.
Las siguientes tablas son por modo.
Máquinas de estado de AF
| mode = AF_MODE_OFF o AF_MODE_EDOF | |||
|---|---|---|---|
| State | Causa de la transformación | Estado nuevo | Notas |
| INACTIVA | El enfoque automático está inhabilitado | ||
| mode = AF_MODE_AUTO o AF_MODE_MACRO | |||
|---|---|---|---|
| State | Causa de la transformación | Estado nuevo | Notas |
| INACTIVA | AF_TRIGGER | ACTIVE_SCAN | Cómo iniciar el barrido del enfoque automático El lente ahora se está moviendo |
| ACTIVE_SCAN | Se completó el barrido de AF | FOCUSED_LOCKED | Si la AF se realiza correctamente Se bloqueó el lente |
| ACTIVE_SCAN | Se completó el barrido de AF | NOT_FOCUSED_LOCKED | Si la AF se realiza correctamente Se bloqueó el lente |
| ACTIVE_SCAN | AF_CANCEL | INACTIVA | Cancela o restablece el AF Se bloqueó el lente |
| FOCUSED_LOCKED | AF_CANCEL | INACTIVA | Cancela o restablece el AF |
| FOCUSED_LOCKED | AF_TRIGGER | ACTIVE_SCAN | Iniciar nueva limpieza El lente ahora se está moviendo |
| NOT_FOCUSED_LOCKED | AF_CANCEL | INACTIVA | Cancela o restablece el AF |
| NOT_FOCUSED_LOCKED | AF_TRIGGER | ACTIVE_SCAN | Iniciar nueva limpieza El lente ahora se está moviendo |
| Todos los estados | Cambio de modo | INACTIVA | |
| mode = AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO | |||
|---|---|---|---|
| State | Causa de la transformación | Estado nuevo | Notas |
| INACTIVA | HAL inicia un nuevo análisis | PASSIVE_SCAN | Cómo iniciar el barrido del enfoque automático El lente ahora se está moviendo |
| INACTIVA | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Consulta del estado de AF Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | HAL completa el análisis actual | PASSIVE_FOCUSED | Finaliza el análisis de enfoque automático Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | AF_TRIGGER | FOCUSED_LOCKED | Transformación inmediata si el enfoque es bueno Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Transformación inmediata si el enfoque es malo Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | AF_CANCEL | INACTIVA | Restablece la posición del lente Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_FOCUSED | HAL inicia un nuevo análisis | PASSIVE_SCAN | Cómo iniciar el análisis del enfoque automático El lente ahora se está moviendo |
| PASSIVE_FOCUSED | AF_TRIGGER | FOCUSED_LOCKED | Transformación inmediata si el enfoque es bueno Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_FOCUSED | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Transformación inmediata
si el enfoque es malo
Se bloqueó el lente |
| FOCUSED_LOCKED | AF_TRIGGER | FOCUSED_LOCKED | Sin efectos |
| FOCUSED_LOCKED | AF_CANCEL | INACTIVA | Reinicia el escaneo de AF |
| NOT_FOCUSED_LOCKED | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Sin efectos |
| NOT_FOCUSED_LOCKED | AF_CANCEL | INACTIVA | Reinicia el escaneo de AF |
| mode = AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE | |||
|---|---|---|---|
| State | Causa de la transformación | Estado nuevo | Notas |
| INACTIVA | HAL inicia un nuevo análisis | PASSIVE_SCAN | Cómo iniciar el análisis del enfoque automático El lente ahora se está moviendo |
| INACTIVA | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Consulta del estado de AF Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | HAL completa el análisis actual | PASSIVE_FOCUSED | Finaliza el análisis de enfoque automático
Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | AF_TRIGGER | FOCUSED_LOCKED | Transformación final una vez que el enfoque es bueno Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Transformación eventual si no se puede enfocar Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_SCAN | AF_CANCEL | INACTIVA | Restablece la posición del lente Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_FOCUSED | HAL inicia un nuevo análisis | PASSIVE_SCAN | Cómo iniciar el análisis del enfoque automático El lente ahora se está moviendo |
| PASSIVE_FOCUSED | AF_TRIGGER | FOCUSED_LOCKED | Transformación inmediata si el enfoque es bueno Se bloqueó el lente |
| PASSIVE_FOCUSED | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Transformación inmediata si el enfoque es malo Se bloqueó el lente |
| FOCUSED_LOCKED | AF_TRIGGER | FOCUSED_LOCKED | Sin efectos |
| FOCUSED_LOCKED | AF_CANCEL | INACTIVA | Reinicia el escaneo de AF |
| NOT_FOCUSED_LOCKED | AF_TRIGGER | NOT_FOCUSED_LOCKED | Sin efectos |
| NOT_FOCUSED_LOCKED | AF_CANCEL | INACTIVA | Reinicia el escaneo de AF |
Máquinas de estado de AE y AWB
Las máquinas de estados de AE y AWB son casi idénticas. AE tiene estados adicionales de FLASH_REQUIRED y PRECAPTURE. Por lo tanto, las filas que se refieren a esos dos estados deben ignorarse para la máquina de estados de AWB.
| mode = AE_MODE_OFF / AWB mode not AUTO | |||
|---|---|---|---|
| State | Causa de la transformación | Estado nuevo | Notas |
| INACTIVA | AE/AWB inhabilitado | ||
| mode = AE_MODE_ON_* / AWB_MODE_AUTO | |||
|---|---|---|---|
| State | Causa de la transformación | Estado nuevo | Notas |
| INACTIVA | HAL inicia el análisis de AE/AWB | BUSCANDO | |
| INACTIVA | AE/AWB_LOCK activado | BLOQUEADO | Valores bloqueados |
| BUSCANDO | HAL finaliza el escaneo de AE/AWB | CONVERGED | Valores buenos, no cambian |
| BUSCANDO | HAL finaliza el análisis de AE | FLASH_REQUIRED | Convergencia, pero demasiado oscura sin flash |
| BUSCANDO | AE/AWB_LOCK activado | BLOQUEADO | Valores bloqueados |
| CONVERGED | HAL inicia el análisis de AE/AWB | BUSCANDO | Valores bloqueados |
| CONVERGED | AE/AWB_LOCK activado | BLOQUEADO | Valores bloqueados |
| FLASH_REQUIRED | HAL inicia el análisis de AE/AWB | BUSCANDO | Valores bloqueados |
| FLASH_REQUIRED | AE/AWB_LOCK activado | BLOQUEADO | Valores bloqueados |
| BLOQUEADO | AE/AWB_LOCK desactivado | BUSCANDO | Los valores no son buenos después del desbloqueo |
| BLOQUEADO | AE/AWB_LOCK desactivado | CONVERGED | Valores buenos después del desbloqueo |
| BLOQUEADO | AE_LOCK desactivado | FLASH_REQUIRED | Exposición buena, pero demasiado oscura |
| Todos los estados de AE | PRECAPTURE_START | PRECAPTURA | Cómo iniciar la secuencia de captura previa |
| PRECAPTURA | Se completó la secuencia, AE_LOCK desactivado | CONVERGED | Listo para capturar imágenes de alta calidad |
| PRECAPTURA | Se completó la secuencia, AE_LOCK activado | BLOQUEADO | Listo para capturar imágenes de alta calidad |
Habilita el control manual
Varios controles también participan en la configuración de los bloques 3A del dispositivo para permitir el control directo de la app.
El modelo de HAL para el control de 3A es que, para cada solicitud, el HAL inspecciona el estado de los campos de control de 3A. Si se habilita alguna rutina de 3A, esa rutina anula las variables de control que se relacionan con ella, y estos valores de anulación estarán disponibles en los metadatos del resultado de esa captura. Por ejemplo, si la exposición automática está habilitada en una solicitud, el HAL debe reemplazar los campos de exposición, ganancia y duración de fotogramas (y, posiblemente, los campos de flash, según el modo de EA) de la solicitud. La lista de controles relevantes es la siguiente:
| Nombre del control | Unidad | Notas |
|---|---|---|
| android.control.mode | enum: OFF, AUTO, USE_SCENE_MODE | Control 3A de alto nivel Cuando se establece en APAGADO, se inhabilita todo el control de 3A por parte del HAL. La app debe configurar los campos para los parámetros de captura. Cuando se establece en AUTO, los controles de algoritmo individuales en android.control.* están vigentes, como android.control.afMode. Cuando se establece en USE_SCENE_MODE, los controles individuales de android.control.* están inhabilitados en su mayoría, y el HAL implementa una de las configuraciones del modo de escena (como ACTION, SUNSET o PARTY) como desee. |
| android.control.afMode | enum | OFF significa control manual del enfoque del lente a través de android.lens.focusDistance. |
| android.control.aeMode | enum | APAGADO significa control manual de la exposición, la ganancia o la duración de la trama a través de android.sensor.exposureTime / .sensitivity / .frameDuration. |
| android.control.awbMode | enum | APAGADO significa control manual del balance de blancos. |