【PDAF】高通平台PDAF校准流程及思考

更新记录：

V1 2020.09.17 记录高通平台PDAF校准一般流程

关键字：

高通Qualcomm，PDAF calibration，Gain map，DCC，

1.校准环境及软件配置设定

    1.1 模组上表面要与测试chart平行，也就是要朝向chart，水平方向对焦

    1.2 模组表面到光源距离，根据模组产品规格定义，下面只介绍一般情况：

        macro：近焦：2cm，远焦10cm

        wide：近焦：10cm，远焦10m

        tele：近焦：40cm，远焦10m

    1.3 测试chart，目前大多数模组厂都是用棋盘格，测SFR的chart，测试MTF的chart方法也可以；

    1.4 软件设定：sensor 最佳有效尺寸，mirror/flip都关闭，sensor Gain为1x，

2.测试标准

    近焦，远焦，测试中心SFR或MTF最大时的DAC值为其Code；

    然后这两个值烧录到eeprom对应的map位置中；

    需要烧录三个方向的DAC值：水平，向上，向下

    要在马达的线性区间内测试

    测试200颗左右模组的数据，计算出三个数据的均值，烧录

操作方法一：

    1.判断马达的线性区间位置，比如wide是50cm位置，tele在1m的位置

    2.固定位置，将镜头分别朝着三个方向计算其SFR或MTF最大时的DAC值；

    3.反复200颗，取平均值将三个DAC值烧录到EEPROM中

操作方法二：

    1.使用激光测距仪

    2.三个方向在线性区间内，设置步长移动

    3.记录下不同的方向下，不同的dac值对应的不同的距离，

    4.然后在相同距离下，不同的dac两两相减，

    5.多取几个点，计算均值得到这颗模组的姿势差值；

    6.反复200颗，取平均值将三个DAC值烧录到EEPROM中

1. Gain map校准

    1.1 校准环境及软件配置设定

        1.1.1 D50色温，照度在1000lux，保持光源纯洁，无其他光源进入

        1.1.2 模组表面到光源的距离：1~2cm内，或者再近一点也可以；

        1.1.3 mirror/flip都关闭，sparsed pd 2×1 PD的sensor，sensor gain是1x，2PD sensor是2x，lens position要推到无限远

    1.2 操作流程

        1.2.1 将模组表面到光源的距离1cm内，且保持与光源平面平行

        1.2.1 调整曝光时间，使画面中心1/10的ROI区域的G通道的值在10bit的900左右（不去除OB），拍摄一张raw，高通的DLL会自动计算出Gain map数据；

        1.2.3 保存gain map数据到EEPROM中；

2.DCC map校准

    2.1 校准环境及软件配置设定

        2.1.1 D50色温，照度在chart上1000lux

        2.1.2 模组到chart的距离：infinity dac值和macro dac值的差的一半的dac值对应的物距

        2.1.3 测试chart：竖条纹或菱形chart，建议竖条纹；

W[mm] = (a[mm] – f[mm]) / f[mm] * 0.11[mm]

a是值测试chart到模组的物距，也就是计算出来的inf和macro中间dac对应的物距

f是有效焦距

        2.1.4 mirror/flip都关闭，sensor尺寸要保持和驱动中使用的一致，sparsed pd 2×1 PD的sensor，sensor gain是1x，2PD sensor是2x，

        2.1.5 调整曝光时间，使画面中心1/10的ROI区域的白色区域的值在10bit的900左右（不去除OB）

        2.1.6 将AF水平方向行程校准中获取的infinity和macro值，区间分成9段，一共10个值，每次移动一步，拍一张10bit raw，传入到高通校准工具中；

        2.1.7 调用PDAF_cal_get_dccmap（）函数计算获取DCC map数据，

        2.1.8 其中校准验证的tolerance，是infinity和macro差值的百分比，根据不同的sensor要设置不一样，2pd是10%，sparse pd是20%，2×1 pd是15%

        2.1.9 烧录数据到EEPROM

    以上是各家模组厂大概的AF和PDAF校准流程，但是其中我们有很多地方需要分析研究的地方，用来提高改善PDAF的效果；

如下是我个人的一些想法：

    1. gain map校准时的亮度值对gain map的影响，加不加毛玻璃有什么区别？

    2. DCC校准时，模组厂有没有准守模组到测试chart的距离是按照上述描述的位置来操作，以及测试chart是否按照公式重新制作的chart，这些都会影响PD的计算；

    3. 温度对校准的影响？这个要看温漂的变化程度

    4. 最重要的DCC 的tolerance的设置，因为最后验证pd时会计算出一个PD值的位置和10个位置fv进行曲线拟合会出一个位置进行比较，偏差系数就是tolerance，不同的模组infinity和macro值差值是不同的，系数还是那个系数，这个误差就很大了，需要实测评估分析；

    现在在L8版本中高通更新PD offset map的校准以及Field curvature calibration，都是为了来配合算法改善对焦效果，个人分析，校准的好坏在后续算法的使用至关重要，AF是个系统的工作，每个环节都要研究其最优的做法；这样在后端AF行为和精准调试的时候才会效果好；