第39讲 Android Camera2 API 通过ZoomRatio控制Zoom缩放

本讲是Android Camera专题系列的第39讲，我们介绍Android Camera2 API专题的通过Zoom Ratio控制Zoom缩放，包括如下内容：

1. 为什么要在API Level 30引入Zoom Ratio来控制Zoom
2. 通过Zoom Ratio控制Zoom
   • Zoom Ratio与Crop Region同时使用说明
   • Zoom Ratio对3A Region的影响
   • Zoom Ratio对Physical Camera影响

视频在线观看：

• CSDN：Android Camera2 API精讲-Array-Android视频教程-移动开发-CSDN程序员研修院

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为什么要在API Level 30引入Zoom Ratio来控制Zoom

1. Crop Region都是整数，Zoom精度控制不够
   • 相比android.scaler.cropRegion控制Zoom，Zoom Ratio方式的精度更高
2. Crop Region无法缩小到1倍以下
   • 通过Zoom Ratio可以Zoom到1倍以下（超广角Camera），android.scaler.cropRegion无法做到

但，Zoom Ratio仍然有他的缺点

• 只能做CENTER_ONLY的Zoom，不支持FREEFORM的Zoom

• 当使用Zoom Ratio来控制Zoom时，都是基于中心点不变的方式来Zoom，不支持FREEDOM方式进行Zoom。即使设置了FREEDOM的crop region也会被Camera framework覆盖掉

Zoom Ratio与Crop Region同时使用说明

CaptureRequest#CONTROL_ZOOM_RATIO：App可以通过该metadata以更简单的方式来控制Zoom，这里的Zoom包含了光学变焦和数字变焦

这里的光学变焦如何理解

• 在Android手机上，可能会同时存在多个不同焦距的镜头，比如长焦Camera、广角Camera，超广角Camera

• 使用Logical multi-cam时，当在这些Camera间切换时能产生不同的Zoom效果，这里的Zoom被认为是光学变焦

Zoom Ratio与Crop Region同时使用说明

• 假设camera device的active array size为(2000,1500)
  • Active array size: 2000×1500 (3 MP, 4:3 aspect ratio)
  • Output stream #1: 640×480 (VGA, 4:3 aspect ratio)
  • Output stream #2: 1280×720 (720p, 16:9 aspect ratio)

Case #1: 4:3 crop region with 2.0x zoom ratio

• Zoomed field of view: 1/4 of original field of view

• Crop region: Rect(0, 0, 2000, 1500) // (left, top, right, bottom) (post zoom)

• 640×480 stream source area: (0, 0, 2000, 1500) (与 crop region相等)

• 1280×720 stream source area: (0, 187, 2000, 1312) (垂直裁剪)

Case #2: 16:9 crop region with 2.0x zoom

• Zoomed field of view: 1/4 of original field of view

• Crop region: Rect(0, 187, 2000, 1312)

• 640×480 stream source area: (250, 187, 1750, 1312) (水平裁剪)

• 1280×720 stream source area: (0, 187, 2000, 1312) (与 crop region相等)

Case #3: 1:1 crop region with 0.5x zoom out to ultrawide lens

• Zoomed field of view: 4x of original field of view (switched from wide lens to ultrawide lens)

• Crop region: Rect(250, 0, 1750, 1500)

• 640×480 stream source area: (250, 187, 1750, 1312) (垂直裁剪)

• 1280×720 stream source area: (250, 328, 1750, 1172) (垂直裁剪)

从这些例子可以看出：

1.cropregion的坐标系统现在变成了有效的后变焦FOV，3A和Face看到的也是有效的后变焦FOV

2.在CaptureRequest中设置Zoom Ratio后，CaptureResult中，ZoomRatio表示Camera设备实际调整的倍数，Crop Region表示在Camera设备Zoom的基础上额外加上的Zoom倍数。

Zoom Ratio对3A Region的影响

举例：App想放大2倍，预览size为640×480，App想设置左上角1/4为3A ROI，有下面两种实现方式：

• zoomRatio = 2.0, scaler.cropRegion = (0, 0, 2000, 1500)
  • android.control.aeRegions 需要设置为 (0, 0, 1000, 750)
• zoomRatio = 1.0 (default), scaler.cropRegion = (500, 375, 1500, 1125)
  • android.control.aeRegions 需要设置为(500, 375, 1000, 750)

Zoom Ratio对Physical Camera影响

Zoom Ratio只会设置给Logical muti-camera，对Physical Camera不起作用.