为什么相机在进行白平衡调节时保持G分量不变
为什么很多相机的白平衡调节时只能调节R、B的增益，而不是R、G、B三个增益都可以调？
简单来说，不是不能调，而是在大多数设计中，调节R和B两个增益就足以实现完美的白平衡，同时这种做法在工程和效果上有多重优势。
核心原因在于：在标准色彩学模型中，只需要两个独立的调整就能校正因光源色温变化引起的颜色偏差。而绿色通道通常被选为“基准”或“参考”。
以下是详细的解释：
1、色彩学的理论依据：相对性
人类视觉和色彩科学对“白色”的定义是相对的。我们判断一个物体是否是白色，并不依赖于其反射光的绝对强度，而是依赖于它在整个场景中不同颜色通道之间的相对关系。
色温的影响：不同色温的光源（如白炽灯偏黄、日光灯偏蓝）会改变场景中RGB三个通道的相对强度。
白平衡的目标：就是找到一个合适的增益（乘法系数），作用于每个通道，使得在给定光源下，一个“应该是白色”的物体，其RGB三个分量值重新变得相等（R=G=B），从而在图像中呈现为中性白。从数学上看，有三个变量（R增益、G增益、B增益）需要确定，但约束条件是 R’ = G’ = B’（调整后的值）。这实际上只提供了两个独立的方程（例如，令 R’ = G’ 和 G’ = B’）。因此，只需要两个自由变量就能解出这个方程组。将其中一个增益（通常是G）固定为基准（例如1.0），然后只调节另外两个（R和B），是最直接有效的方法。
2、图像传感器的物理现实：拜耳阵列
绝大多数数码相机和摄像头使用的是拜耳滤镜传感器。它的像素点排列是：一个红像素、一个蓝像素、两个绿像素（RGGB）。
绿色像素的数量是红色或蓝色像素的两倍。这样设计是因为人眼对绿光最敏感，绿色信息对亮度（ luminance ）的贡献最大（约60%）。
G通道作为亮度的主承载者：由于G像素多，其信号强度最大，信噪比通常也最好。将其作为基准，可以最大限度地保持图像的亮度稳定性和整体信噪比。如果随意调整G增益，会剧烈改变图像的亮度和对比度，并可能引入更多噪声。
R和B的调节更“安全”：调整R和B增益，主要影响的是图像的色度，对整体亮度和细节（由G通道主导）的干扰较小。
3、工程实现的优势
简化电路与算法：只需要两个可编程增益放大器（PGA）分别控制R和B通道，电路设计和控制逻辑更简单。
用户界面简洁：对于用户或自动白平衡算法来说，调节两个参数（可视为“黄-蓝”和“红-绿”的平衡）比调节三个参数更直观、更容易实现快速收敛。很多相机/软件界面上的白平衡“色温/色调”滑块，背后就是对应着R和B增益的联调。
避免过度调整和不稳定：如果三个增益都可独立调，算法或用户可能会陷入无意义的调整循环，例如同时增加R和G（相当于整体提亮红色和绿色区域），这并不能更有效地校正色偏，反而可能导致调整过程不稳定或结果不唯一。
总结：一个巧妙的“三赢”设计
所以，固定G增益，只调节R和B增益，是一个融合了色彩理论、传感器特性和工程实践的巧妙方案：
理论足够：从色彩校正角度看，两个自由度已经足够。
效果最优：以信息量最大、最稳定的G通道为亮度基准，保证了图像质量和噪声控制。
实现最简：降低了硬件复杂度、算法难度和用户操作成本。当然，在一些非常高端的电影摄影机或专业图像处理软件中，你可能会看到对RGB三个通道的“偏移”和“增益”都有更精细的控制。但那通常属于“二级调色”或特定创意色彩科学的范畴，而不是用于实现基础白平衡校正。对于绝大多数摄像头和相机来说，“调R和B”就是实现精准、高效白平衡的最佳路径。
