AE——自动曝光
本文旨在从零开始快速、通俗理解AE（自动曝光）原理及其相关知识。
从色彩说起
色彩三要素：色相、纯度、明度
- 色相：即是什么颜色，是区分色彩的最重要特征。如，红色，黄色，天青色等。
- 纯度：又称饱和度，表示色彩的鲜艳程度，纯度越高，色彩越鲜艳，纯度为0时即为灰度图。
- 明度：可理解为亮度，色彩明度越高越接近白色，明度越低越接近黑色。
如何定量描述色彩：色彩空间
当我们想准确的使用数值表示一种色彩时，最直接想到，可以对上述色彩三要素分别量化然后取值组合在一起。但实际上我们用的是更加准确简洁的描述方式，叫做“色彩空间”：
- RGB：将颜色用不同亮度的三原色的组合来描述，表示为（Red, Green, Blue)，每一位数值从0~255，越大表示越亮。
- YUV：将颜色拆分为明度与色度来描述，这里的色度包括上面提到的色相与饱和度两方面。它相比于RGB的最大优势是节省带宽，便于用于视频传输等。同时将明度分离出来便于单独处理。
AE算法在调整的是照片的亮度，本质上就是色彩的明度。而YUV色彩空间恰好有分离出来的明度，这就为我们的调整提供了极大的便利。
图片亮度
曝光量
物体的真实亮度由反射光线的多少决定，非常客观。但照片的亮度呢？这里有一个重要的概念，叫做曝光量。它描述感光原件在曝光时间内接收到光的多少，直接影响成像的亮度。也就是说，物体亮度不变的情况下，传感器的曝光量越大，成像越亮。
曝光量由光圈、快门、ISO三部分组成：
- 光圈：理解为镜头孔径的大小，注意孔径越小光圈越大，光圈越大进光量越多，成像越亮。
- 快门：理解为曝光时间，快门越慢曝光时间越长，进光量越多，成像越亮。
- ISO：感光度，是一组可调参数，其值越大，成像越亮。
对于手机来说受硬件限制大部分光圈都是固定的，快门时间又是用户设置，因此AE算法想要调整感光度就得从ISO下手，调整图片亮度，让最终成像的亮度呈现一种让我们感到正确、舒适的亮度。
AE自动曝光
AE的目标简单理解，就是将成像亮度调整至目标亮度。这两者具体取决于什么呢？
- 成像亮度：取决于物体亮度、ISO；
- 目标亮度：取决于物体亮度。
因此，AE流程可理解为：
- 给一组ISO，从传感器得到成像亮度，可计算出物体亮度；
- 根据物体亮度计算出目标亮度；
- 根据成像亮度与目标亮度差值，调整ISO，循环。