Camera2拍照时部分机型非常暗

一、问题描述

1.部分手机在弱光环境下不管什么分辨率，预览和拍出来的照片都非常的暗

2.部分手机在弱光环境下，预览分辨率1920x1080，输出图片分辨率1920x1080时，预览和拍出来的照片亮度比较亮，但是在预览分辨率1920x1080，输出图片分辨率4000x2250时，预览和拍出来的照片都非常暗

3.不是调整曝光度(CaptureRequest.CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION)能解决的问题，增加曝光值只是使画面变得更加苍白，没有让场景本身变得亮起来。

二、解决方案

1.通过设置曝光时间范围(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE)，增加感光元件的曝光时间，接收到更多的光线，使得弱光场景下拍的更亮。

这是调整FPS范围为[15,15]时拍摄的效果和之前较暗时效果的对比。

这里参考了链接https://stackoverflow.com/questions/28429071/camera-preview-is-too-dark-in-low-light-android/49643140#49643140   其中的这个回答：

 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);

最终我的预览previewBuilder相关设置如下：

//设置预览请求的方式
previewBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);

...

//自动对焦
previewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
//设置自动曝光帧率范围
previewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE,getRange());
 //对焦触发器设置为空闲状态
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) {
            //帧率不能太低，大于10
            if (range.getLower()<10)
                continue;
            if (result==null)
                result = range;
            //FPS下限小于15，弱光时能保证足够曝光时间，提高亮度。range范围跨度越大越好，光源足够时FPS较高，预览更流畅，光源不够时FPS较低，亮度更好。
            else if (range.getLower()<=15 && (range.getUpper()-range.getLower())>(result.getUpper()-result.getLower()))
                result = range;
        }
        return result;
    }

实际代码中我设置的自动曝光FPS范围是[10,30]，理由是，FPS下限越小，曝光时间越长，那么接收到的光线越多，拍出来的场景就越亮。FPS的范围需要有一定的跨度是因为，FPS太小的时候，比如10，预览会比较卡，体验没那么好，如果范围设置成[15,15]这种，全程都很卡。跨度大一点，在光线足够的时候，FPS会升上去，就不卡了。因为拍照其实对预览的帧率要求没有录像高，因此牺牲一些帧率大大的提高感光度是可以接受的。关于录像使用这种方式会比较卡顿的问题，后面会讲另一个办法。

这里我的代码中没有用到CONTROL_AE_LOCK，有些人可能设置了预览拍照的时候锁定曝光，或者手动调曝光模式，需要注意了。这个方法是不会起作用，因为他是设置在自动曝光模式下的FPS范围，你可能需要设置曝光模式在非锁定状态下或自动曝光模式下，才能起作用。

最后，如果预览的时候亮度正常了，拍照时还是比较暗，需要在拍照的CaptureRequest.Builder也进行这样的设置。

2.设置预览请求方式为CameraDevice.TEMPLATE_RECORD，优先保证稳定的帧率，牺牲画面的质量。

previewBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_RECORD);

设置这种预览请求方式后，即使不设置曝光的FPS范围，也能在弱光环境下看到比较亮的场景，但是，明显的感觉到，噪点变多了，画面没那么清晰了，可以做个切换，对比一下画质。这时也可以去设置曝光FPS的范围，但是作用不大，甚至让本来流畅的预览变得更卡。

最终我的处理是，拍照的时候，预览方式是CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW，画质更清晰，弱光时帧率稍低一点，光线足够时帧率比较流畅。预览和拍出来的照片亮度都很好。录制视频时，预览方式是CameraDevice.TEMPLATE_RECORD，画质稍差，无需设置曝光FPS范围。帧率能够全程保持流畅，弱光环境下视频效果也比较亮。

比较了一下轻颜相机，它采取的应该是统一使用CameraDevice.TEMPLATE_RECORD的预览方式。