What is Lens Shading Correction?

镜头的镜片是由多个凸透镜组成。凸透镜的光学特性就是将平行光折射过焦点。这也就导致了在感光器件上只有中间部分的亮度高、周围的部分亮度暗，呈一个亮度衰减的现象。如图 A 中，可以看到在拍摄纯黑场景时，中间亮，周围暗，仅仅是亮度差异，这种 shading 被称为 luma shading。

不同颜色的光经过凸透镜之后，由于折射率不同的原因，会导致感光器件上会有颜色偏色的问题。如图 B 中，可以看到中间部分和周围除了亮度差异，还具有颜色差异，这种 shading 被称为 color shading。

How to correct Lens Shading?

如果 shading 阴影的对称性比较好，这里推荐使用径向矫正算法，每个像素点到中心点的远近距离不同，做不同程度的补偿。

另一种是网格矫正方法，将一张完整的图分为 N*M 的大小的网格，每一个网格上的点对应一个矫正系数，落实到每一个像素点可以根据具体某一个网格的四个点的矫正系数来进行插值法计算出具体的值。最后将像素点的值乘上这个矫正系数即可。

OutPut = Input * 矫正系数

还有一种是动态的 shading 矫正，即根据不同的场景去做图形重建。

矫正前后效果图对比，可以看到四周的阴影部分去除前后，图像有明显的亮度差异。

这张图可以看到，矫正前图像四周有明显的色彩差异，校正后图片整体色彩正常。