1、为什么相机在进行白平衡调节时保持G分量不变？
白平衡调节在处理RGB分量时固定其中一个分量的设计主要源于以下方面原因：
（1）RGB分量参数组合的非唯一性
因为白平衡的颜色由RGB三者比例决定的，跟RGB的实际分量大小没有直接关系，所以能够达到相同白平衡的组合可能会有无数个色彩相同，亮度不同的组合（比如：有三个颜色RGB的值分别为100，100，100和128，128，128和255，255，255。三种颜色的RGB比例都是1:1:1，所以它们的色彩是一样的，亮度不一样），如果数值比较小的组合会出现整体画面太暗的情况；相反如果数值太大的组合回出现整体画面过曝的情况。
（2）算法实现优化
在常规的算法中，固定其中一个分量，可以提高ISP算法的效率，防止数据溢出避免颜色出现异常增加系统的可靠性。固定其中一分量可降低自由度，将三维颜色空间调节简化为二维映射问题：假设G固定在一个合理的值，通过调整R、B增益实现白平衡（比如：当白平衡颜色偏绿时，即绿G色多了，也就时红色R和蓝色B少了，此时可以通过增加R和B的分量，使白平衡达到所需的效果）。这种设计既能保证理论合理性，又可大幅减少计算复杂度。
白平衡调节在处理RGB分量时固定G分量的设计主要源于以下方面原因：
（1）传感器物理结构特性
主流传感器采用拜尔阵列滤色片布局（RGGB排列模式），其中G像素数量是R、B的两倍。这种设计使G通道具有更高的采样密度，获得的亮度信息占整体信号的60%以上，形成了更稳定的统计基准。
（2）人眼视觉感知特性
人类视网膜对550nm左右的绿色波段最为敏感，视觉系统约70%的亮度感知来自于G通道信息。保持G分量基准可最大限度保留视觉敏感的亮度特征，避免调节过程引入明显的明暗失真。
总之，白平衡调节时G分量不变是在应用场景和算法效率之间的权衡结果，而非技术缺陷。目前固定G分量的方法仍是多数ISP的基础实现方案。
2、为什么相机在进行自动曝光时，增益不可调？
相机设计在自动曝光时，增益被设置为不可调，主要原因包括以下几点：
在图像信号处理（ISP）中，自动曝光（AE）算法中通常有三个核心参数：增益、快门时间（数字快门、曝光时间）和光圈（需要外接可控制光圈装置，如果没有连接则不可调）。
（1）增益的本质
增益（模拟增益或数字增益）是通过放大传感器信号来提高亮度，但会同时放大噪声。高增益可能导致图像信噪比（SNR）下降，出现明显的噪点或色彩失真。
（2）数字快门时间（曝光时间）本质
数字快门时间（曝光时间）是通过调整照射到光传感器（Sensor）的时间（曝光时间）来改变图像的亮度，曝光时间越长图像越亮。曝光时间和图像帧率有关（曝光时间和帧率成反比关系），曝光时间越长，帧率越低。
（3）算法优化，以达到更好测图像效果
显微镜相机自动曝光时，根据不同的场景或应用环境，ISP算法自动调节增益和曝光时间，不同的场景采取不同的组合策略，以达到更好的图像效果。如果手动调节增益可能会出现图像噪点大色彩失真或曝光不足的情况。
如下图1是明场观察下常见的一种策略，这种策略是固定曝光时间ExpT（帧率），根据曝光情况自动调节增益ISO Gain，以达到所需的曝光亮度。
下图2是暗场观察下常见的一种策略，这种策略是根据显微镜的照明以及观察物情况，自动调节曝光时间ExpT（帧率）和增益ISO Gain，以达到所需的曝光亮度。
总之，增益不可调通常是ISP在画质和算法效率之间的权衡结果，而非技术缺陷。实际应用中可结合具体场景手动调节曝光时间和增益进行优化。
3、为什么调节的是目标亮度，不是曝光补偿？两者有什么差别？
（1）目标亮度（Target Luminance）
定义：ISP通过传感器数据和场景分析（如测光统计、直方图分布）计算出的理论理想亮度值，是自动曝光（AE）算法的核心输出目标。通常基于中性灰（18%灰）或特定场景的亮度统计（如人脸优先、高光保护等）。代表ISP认为当前场景下“正确曝光”应达到的亮度基准。
特点：
A 自动生成：由ISP的AE模块实时计算，无需用户干预。
B 动态调整：随场景光线、被摄体反射率、测光区域（全局/点测光）变化。
C 技术实现：通过调节曝光三要素（曝光时间、增益、光圈）逼近该亮度值。
（2）曝光补偿（Exposure Compensation）
定义：用户或上层算法主动偏移ISP自动计算的目标亮度的指令（如+1EV、-1EV），是一种对自动曝光结果的主观修正。本质是让最终画面亮度相对于目标亮度更亮或更暗。
特点：
A 人为干预：用户根据具体需求（如保留高光/阴影）或场景特殊性（如雪景、夜景）手动调整或通过上层算法调整。
B 相对调整：基于目标亮度的偏移量（例如+1EV=让最终亮度比目标值高1档）。
C 实现方式：ISP在AE计算后，叠加补偿值重新调整曝光参数。
核心区别
| 维度 |
目标亮度（Target Luminance） |
曝光补偿（EV±） |
| 产生方式 |
ISP自动曝光算法的计算结果 |
用户/上层算法主动输入的偏移指令 |
| 作用目标 |
作为自动曝光的基准亮度 |
对目标亮度的主观修正 |
| 调整逻辑 |
基于物理测光（如18%灰、直方图分布） |
基于用户需求或场景经验规则 |
| 动态性 |
实时随场景变化 |
固定偏移量（除非用户手动更改） |
| 技术实现 |
直接影响曝光三要素的初始选择 |
在目标亮度基础上叠加偏移量 |
