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Android の Camera2 API を使ってマニュアルモードで撮影する

Last updated at 2019-07-21Posted at 2019-07-21

Android の Camera2 API を使ってカメラのプレビュー画面を表示する
の続きです。

概要

Camera2 API では、3A (Auto Focus, Auto Exposure, Auto White Balance) と呼ばれる自動撮影モードがサポートされている。
それに加えて、露出時間やセンサ感度などのパラメータを指定するマニュアルモードもサポートされている。

Camera2 API の様々な機能を実装したL Camera というアプリが公開されている。
下記のような機能がある。

マニュアルフォーカス
マニュアル露出時間
マニュアルセンサ感度
DNG出力
フル解像度バーストモード
セミバルブモード ( Semi-bulb )
フル解像度ビデオ録画

なお、このアプリは、Scale言語で記述されている。

この記事では、このアプリを参考に、java言語でマニュアル露出を実装する。

L Camera

マニュアル露出をサポートしているか

下記のように判定する。

contains(characteristics.get(
                               CameraCharacteristics.REQUEST_AVAILABLE_CAPABILITIES),
                        CameraMetadata.REQUEST_AVAILABLE_CAPABILITIES_MANUAL_SENSOR);

マニュアル露出のパラメータ

マニュアル露出に関するパラメータとして、下記のものが取得できる。

露出時間の範囲
センサ感度の範囲
絞りの値の一覧
最小フレーム期間 (MinFrameDuration)

reference : SENSOR_INFO_EXPOSURE_TIME_RANGE

reference : SENSOR_INFO_SENSITIVITY_RANGE

reference : LENS_INFO_AVAILABLE_APERTURES

reference : getOutputMinFrameDuration

Nexus5では、下記の値を取得した

露出時間の範囲: [13231, 866975130]
センサ感度の範囲: [100, 10000]
絞りの値の一覧: 2.4 (値は１つだけ)
最小フレーム期間: 33134528

マニュアル露出のUI

露出時間やセンサ感度のリストを用意しておき、
その中から選ぶようにする。
露出時間は、慣習に従い 1/60 秒のような分数で表記する。

マニュアル露出の設定

マニュアル露出に関するパラメータとして、下記のものが指定できる。

制御モード(Control Mode)
キャプチャの目的 (Capture Intent)
自動露出モード
露出時間
センサ感度
絞り
センサフレーム期間 (sensor_frame_duration)
手ぶれ補正 (Optical Stabilization)

reference : CONTROL_AE_MODE

reference : SENSOR_EXPOSURE_TIME

reference : SENSOR_SENSITIVITY

reference : LENS_APERTURE

reference : SENSOR_FRAME_DURATION

[reference : LENS_OPTICAL_STABILIZATION_MODE]
(https://developer.android.com/reference/android/hardware/camera2/CaptureRequest.html#LENS_OPTICAL_STABILIZATION_MODE)

reference : CONTROL_CAPTURE_INTENT

設定の例

CaptureRequest.Builder builder

// # 3A モードを有効にする
    builder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CONTROL_MODE);

// 自動焦点を指定する
    builder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);

// マニュアル露出を指定する
    builder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_OFF);

// マニュアルを指定する
        builder.set(CaptureRequest.CONTROL_CAPTURE_INTENT, CaptureRequest.CONTROL_CAPTURE_INTENT_MANUAL);

        builder.set(CaptureRequest.SENSOR_EXPOSURE_TIME, 露出時間の値);
        builder.set(CaptureRequest.SENSOR_SENSITIVITY, センサ感度の値);
        builder.set(CaptureRequest.LENS_APERTURE, 絞りの値);

// 手ぶれ補正を指定する
        builder.set(CaptureRequest.LENS_OPTICAL_STABILIZATION_MODE, CaptureRequest.LENS_OPTICAL_STABILIZATION_MODE_ON);