根据场景亮度变化，图像传感器（Image Sensor）通过调节曝光次数、曝光时间、模拟增益（Analog Gain）与数字增益（Digital Gain），实现亮度自适应与高动态范围（HDR）成像。不同厂商在实现方式上各有特色，本文简单对比安森美（ON Semi）、豪威（OmniVision）与索尼（Sony）的HDR方案。

1、安森美（ON Semiconductor）

安森美传感器支持最多四次曝光，统称为 HDR Mode，即单像素可以分别以不同曝光时间采样，显著扩展动态范围。每次曝光的曝光时间，本质是积分时间（Integration Time），是可以独立配置的。

其模拟增益称为 DCG（Dual Conversion Gain），包含两种模式：

• HCG（High Conversion Gain）：高转换增益，适用于低照度场景，提升信噪比；
• LCG（Low Conversion Gain）：低转换增益，适用于高亮场景，防止像素饱和。

数字增益方面没有特殊的地方，支持按像素配置。对于RGGB像素阵列，R、Gr、Gb、B四个通道可独立设置Digital Gain（也可以用来做白平衡）。

2、豪威（OmniVision）

豪威传感器采用2x2光电二极管（PD）结构，整体作为LPD（Large Photodiode）。独立作为SPD（Small Photodiode），实现灵活曝光控制。

其四次曝光模式命名为：

• HCG Log：使用LPD + HCG，用于暗区细节；
• LCG Long：使用LPD + LCG，用于亮区抑制；
• SPD曝光：使用独立小PD，提升动态响应；
• VS曝光：very short exposure，极短曝光，应用于高亮闪烁场景；

模拟增益称为 Real Gain，没什么特别之处。

豪威的digital gain就不按照像素来了：豪威支持按“曝光帧”而非“像素”设置Digital Gain。例如，对SPD曝光帧，可独立配置其曝光时间、模拟增益与数字增益，实现更精细的动态范围分层控制。

3、索尼（Sony）

索尼传感器同样支持四次曝光，命名更具结构性：

• SP（sub-pixel）1_HCG：高灵敏度像素组 + 高转换增益
• SP1_LCG：高灵敏度像素组 + 低转换增益
• SP2H / SP2L：低灵敏度像素组 + 高/低增益组合

其中，SP1 为高灵敏度像素，应用于低照度场景；SP2 为低灵敏度像素，用于抑制高光溢出，二者协同实现宽动态范围。

在增益控制方面，索尼没有什么特别之处—— Analog Gain 与 Digital Gain 均可按曝光帧独立配置，灵活性高。

在自动曝光（AE）调节策略中，建议优先调整 Analog Gain，因其在模拟前端放大，信噪比更优；而 Digital Gain本质为后端数字放大，增益越高，引入的量化噪声越明显，反而容易导致图像质量变差。