自动背光算法Android-81

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本文基于工作中自动背光笔记扩充了下，记录下自动背光算法。
基于 Android 8.1, 代码可参看 http://androidxref.com/8.1.0_…
Android 9 加入了所谓的机器学习算法，根据用户调节时亮度和光感重新生成曲线，
自动背光时的滑动条不再是调节 adjustment 值，暂时不想写了。。。
Android 10 简单看了下，加入了对单个应用的支持，暂时不想写了。。。

简单的说，其实背光调节就三大步，建曲线，采样去抖，计算亮度

Brightness
 1 ^
   |
   |
   |。|。|。+。min+。|
   0+--+---+-------------------> lux 
          min

建曲线这个其实就是建立一个 lux 对应的 brightness 的曲线，这样就可以根据光感传来的 lux 值，计算出对应的亮度为多少。
（安卓的算法需要 Brightness 比 lux 多一个值，所以上图曲线两者的 min 值不对应）

这个就是采集一段时间内的 lux 值，然后根据这段时间的 lux, 算出这段时间的 lux 值。
当然考虑到抖动 (如有闪电等突然变化很大，然后又恢复的情况; 或者周期性的明暗明暗变化等情况），所以需要去抖，
默认安卓是要求光照稳定在 -0.8~+1.1 倍之间，并且持续一段时间（由暗到亮是 4 秒，由亮到暗是 8s）

安卓的算法流程
1). 开自动背光时，下拉通知条为一系数，假设为 x, 其区间为[-1.0, 1.0], 应用层为除以 1024, 浮点精度

2). 计算背光时，先计算出 lux 对应的亮度，假设为 y, 其区间为[0.0, 1.0], 考虑为用户会微调，所以然后再处理用户微调(1 中的 x)

3). 最终计算屏幕亮度 z 向下取整

4). 然后再处理 z 的极值区间，例如我们设置的 11~255, 18~255

用公式表示即为

$$
\mathbf{z = y^{3^{-x}}*255, x\in[-1.0, 1.0], y\in[0.0, 1.0], z\in[min, 255]}
$$

公式中 3 表示为 gamma3.0, 后面是 3 的 - x 次方, 即 $3^{-x}$

举个例子，

                                        /
出地库        光照稳定在 -0.8~1.1 倍之间 4S  /
  |         |                       |/
  +---------+-----------------------+--------------
10lux   5000lux         开始改变屏幕，假设屏幕亮度从 55 -> 255, 
                        那么亮度调节完需要时间为((255-55)/rampRate)*16.6ms, 约 3.3S
                     (16.6ms 是一个 vsync 时间，rampRate 默认为 1，可以更改进行速率调节)

正文完