极客笔记本讲是Android Camera专题系列的第38讲，我们介绍Android Camera2 API专题的通过CropRegion控制Zoom缩放。
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| 知识星球 | 星球名称：深入浅出Android Camera 星球ID: 17296815 |
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Android Zoom简介
Zoom就是对画面进行放大或缩小功能，分为光学变焦(Optical Zoom)和数字变焦(Digital Zoom)两种
| 光学变焦 | 数字变焦 |
|---|---|
| 光学变焦是通过物理光学手段来变焦的，也就是调整硬件的镜片间的距离实现的 | 数字变焦是软件手段，在计算机上放大图片 |
| 光学变焦是真实的像素，它可以原汁原味地还原远处的景物，而不会有什么质量损失 | 数字变焦是利用软件对已有像素周边的色彩进行判断，并根据周边的色彩情况插入经特殊算法加入的像素，所产生的照片是通过软件运算方式得到的 |
| 光学变焦的原理就是通过改变焦距的大小来改变图像的大小，而且光学变焦只是改变了光线传输的距离，光线本身没有变化，所以照片质量不会发生变化 | 数字变焦最基本的原理就是将一张已经固定的照片在进行放大，因为数码照片是使用像素组成的，所以进行变焦之后只能看到一个个的小点或者小方块 |
如何查询当前Camera支持的Zoom能力
| CameraCharacteristics | Description |
|---|---|
| SCALER_AVAILABLE_MAX_DIGITAL_ZOOM | 当前Camera支持的最大数字变焦倍数 active area width / crop region width 或 active area height / crop region height能支持的最大值，也就描述了最小的crop region 当crop region小于该区域时，超出的部分会被忽略 |
| CONTROL_ZOOM_RATIO_RANGE | 当前Camera支持的变焦范围，包括数字和光学变焦的能力 maxZoom >= 1.0 >= minZoom, 当minZoom小于1时表示能增加FOV(手机上是指切到广角镜头) |
通过Crop Region控制Digital Zoom
CaptureRequest#SCALER_CROP_REGION用于控制digital zoom的
Crop Region坐标系
不支持android.distortionCorrection.mode
- Left,top = [0, 0], Right,bottom = [android.sensor.info.activeArraySize]
支持android.distortionCorrection.mode
- distortion correction mode 是OFF
- Left,top=[0,0], Right bottom = [android.sensor.info.preCorrectionActiveArraySize]
- distortion correction mode 是非OFF
- Left,top=[0,0], Right bottom = [android.sensor.info.activeArraySize]
对于支持ULTRA_HIGH_RESOLUTION_SENSOR的Camera设备，当android.sensor.pixelMode设置为SENSOR_PIXEL_MODE_MAXIMUM_RESOLUTION，参考坐标系要相应地修改为activeArraySizeMaximumResolution和preCorrectionActiveArraySizeMaximumResolution.
Crop Region应用的时机点
Crop region应用于raw转其他颜色空间(比如yuv)时,因此对raw buffer不生效
Crop Region与输出流间的裁剪规则
当crop region的宽高比与stream size的宽高比不一致时,会发生裁减
- 如果crop region是4:3，那么4:3的stream能看到所有画面, 16:9的stream会出现垂直方向上的裁减
-
如果crop region是16:9，那么16:9的stream能看到所有画面,4:3的stream会出现水平方向上的裁减
Crop Region裁减规则说明
-
假设camera device的active array size为(2000,1500)，且支持FREEFORM的crop
- Active array size: 2000×1500 (3 MP, 4:3 aspect ratio)
- Output stream #1: 640×480 (VGA, 4:3 aspect ratio)
-
Output stream #2: 1280×720 (720p, 16:9 aspect ratio)
Case #1: 4:3 crop region with 2x digital zoom
- Crop region: Rect(500, 375, 1500, 1125) // (left, top, right, bottom)
- 640×480 stream: (500, 375, 1500, 1125) (与 crop region相等)
- 280×720 stream: (500, 469, 1500, 1031) (垂直裁剪)
Case #2: 16:9 crop region with ~1.5x digital zoom
- Crop region: Rect(500, 375, 1833, 1125)
- 1280×720 stream: (500, 375, 1833, 1125) (与 crop region相等)
- 640×480 stream: (666, 375, 1666, 1125) (水平裁剪)
Case #3: 1:1 crop region with ~2.6x digital zoom
- Crop region: Rect(500, 375, 1250, 1125)
- 640×480 stream: (500, 469, 1250, 1031) (垂直裁剪)
-
1280×720 stream: (500, 543, 1250, 957) (垂直裁剪)
Case #4: Replace 640×480 stream with 1024×1024 stream, with 4:3 crop region
- Crop region: Rect(500, 375, 1500, 1125)
- 1024×1024 stream: (625, 375, 1375, 1125) (水平裁剪)
-
1280×720 stream: (500, 469, 1500, 1031) (垂直裁剪)
Crop Region精度控制
由于硬件限制或者一些对齐要求，上层在CaptureRequest里面设置的crop region可能会被Camera HAL做微调，最终实际生效的Crop region会在CaptureResult中体现。
Crop Region与Sensor输出大小关系
Crop region大小不会影响到Sensor输出大小，Sensor输出不同的Size都会被mapping到Active array size上来进行计算；这里Active array size仅表示当前sensor mode下sensor输出的全尺寸，并不是sensor输出大小
Crop Region与Zoom Ratio
从API Level 30开始，在Logical multicam中强烈建议通过CONTROL_ZOOM_RATIO来控制Zoom，因为该控制方式会结合光学变焦和数字变焦的能力，甚至可以缩小到1倍zoom以下
- 通过CONTROL_ZOOM_RATIO控制Zoom时，Crop region设置为默认active array size即可