曝光控制：让画面亮暗由你说了算

大家好，我是你们的Android摄像头开发课讲师。今天我们来聊聊曝光控制——说白了，就是怎么让相机拍出你想要的亮度。

我记得刚入行那会儿，总觉得曝光是相机自动搞定的事。直到有一次做扫码项目，在强光下二维码死活扫不出来，我才意识到：曝光控制，其实是摄像头开发里最容易被忽视、却又最关键的一环。

测光模式：相机怎么判断「亮不亮」？

相机要决定曝光，首先得知道场景有多亮。这个「知道」的过程，就是测光。

Android Camera2 API 提供了三种测光模式，我一个个说。

1. 矩阵测光（MeteringMode.MATRIX）

这是最常用的模式。相机把画面分成几十个区域，分别测光，然后加权平均。说白了，就是「大家投票决定曝光值」。

适合风景、日常拍照。我自己的习惯是，拍大场景时优先用矩阵测光，省心。

2. 中心权重测光（MeteringMode.CENTER_WEIGHTED）

画面中心区域权重更高，边缘区域权重低。适合主体在画面中央的场景，比如人像。

嗯，这里要注意：如果你的主体不在中央，用这个模式容易翻车。我曾经拍一张侧脸人像，背景太亮，结果人脸全黑了——就是因为用了中心权重测光。

3. 点测光（MeteringMode.SPOT）

只取画面中一个很小的点（通常1%-5%的区域）来测光。适合逆光、舞台、月亮等极端场景。

为什么会有这种模式？你想想看，拍月亮时如果还用矩阵测光，整个画面会被平均成灰蒙蒙一片，月亮根本拍不清楚。点测光只盯着月亮测，就能把月亮拍得又亮又清晰。

曝光补偿：手动微调亮度

自动测光再聪明，也有犯傻的时候。比如雪景，相机觉得太亮会自动压暗，结果拍出来雪是灰色的。这时候就需要曝光补偿。

曝光补偿的单位是EV（Exposure Value）。每+1EV，亮度翻倍；每-1EV，亮度减半。

场景	建议补偿值	原因
雪景/白色背景	+1.0 ~ +2.0 EV	相机容易过暗，需要提亮
黑色物体/夜景	-0.5 ~ -1.0 EV	相机容易过亮，需要压暗
逆光人像	+0.7 ~ +1.3 EV	人脸需要补光

在Camera2 API里，设置曝光补偿的代码很简单：

// 获取曝光补偿范围
Range<Integer> compensationRange = characteristics.get(
    CameraCharacteristics.CONTROL_AE_COMPENSATION_RANGE);
int min = compensationRange.getLower();
int max = compensationRange.getUpper();

// 设置曝光补偿（单位：EV的1/8步进）
CaptureRequest.Builder builder = cameraDevice.createCaptureRequest(
    CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
builder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION, 6); // +0.75 EV

AE Bracketing：多拍几张，总有一张对的

AE Bracketing，全称是自动曝光包围。说白了就是：按一次快门，相机自动拍多张不同曝光的照片。

为什么要这么做？

因为有些场景太复杂，一张照片根本搞不定。比如拍日落，天空很亮、地面很暗。你曝光调亮了，天空过曝；调暗了，地面死黑。这时候AE Bracketing就派上用场了。

典型的Bracketing设置：

• 张数：3张或5张
• 步进：±0.7 EV 或 ±1.0 EV
• 顺序：欠曝 → 正常 → 过曝

在Camera2 API里，实现Bracketing需要用到CaptureRequest的重复请求：

// 创建三个不同曝光的请求
List<CaptureRequest> bracketRequests = new ArrayList<>();

// 欠曝 -1.0 EV
CaptureRequest.Builder builder1 = cameraDevice.createCaptureRequest(
    CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
builder1.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION, -8);
bracketRequests.add(builder1.build());

// 正常曝光
CaptureRequest.Builder builder2 = cameraDevice.createCaptureRequest(
    CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
builder2.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION, 0);
bracketRequests.add(builder2.build());

// 过曝 +1.0 EV
CaptureRequest.Builder builder3 = cameraDevice.createCaptureRequest(
    CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
builder3.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION, 8);
bracketRequests.add(builder3.build());

// 发送Burst请求
captureSession.captureBurst(bracketRequests, captureCallback, null);

HDR原理：把多张照片合成一张

AE Bracketing拍完多张照片后，下一步就是合成HDR。

HDR的全称是High Dynamic Range，高动态范围。它的核心思想很简单：

• 从欠曝照片里提取高光细节（天空、灯光等）
• 从过曝照片里提取暗部细节（阴影、地面等）
• 把两者合成到一张照片里

说白了，就是「取长补短」。

Android从4.0开始就内置了HDR模式。在Camera2 API里，开启HDR的方式有两种：

1. 场景模式：CONTROL_SCENE_MODE_HDR，系统自动处理Bracketing和合成
2. 手动Bracketing + 第三方合成：自己拍多张，然后用OpenCV或RenderScript合成

第一种最简单，但可控性差。第二种灵活，但需要自己写合成算法。

我个人建议：如果只是做普通拍照App，用系统自带的HDR就够了。但如果你在做专业相机App，比如拍星空、拍产品，那手动Bracketing + 自定义合成才是王道。

知识体系总览

下面这张图，把今天讲的内容串起来了：

从这张图可以看得很清楚：测光模式决定了「看哪里」，曝光补偿决定了「调多少」，AE Bracketing决定了「拍几张」，HDR决定了「怎么合」。四者环环相扣，缺一不可。

写在最后

曝光控制这块，说难不难，说简单也不简单。我见过很多开发者，花大量时间研究图像算法，却忽略了最基础的曝光控制。结果拍出来的照片，要么过曝、要么欠曝，算法再好也救不回来。

记住一句话：曝光是照片的骨架，算法只是血肉。骨架歪了，血肉再丰满也没用。

好了，今天的内容就到这里。下一章我们聊聊白平衡——为什么有时候拍出来的照片偏黄、偏蓝？怎么手动校正？到时候见。

---

公众号:蓝海资料掘金营，微信deep3321