白平衡，字面意思即白色的平衡。白平衡是描述顯示器中紅、綠、藍三基色混合生成後白色（無彩色）準確度的一項指標。
如果用白平衡準確的彩色相機拍攝白紙或者灰板（不能過曝），生成的圖像不應該存在偏色，而應該是純粹的灰色。灰色RGB圖像的R、G、B通道圖是一模一樣的，如下：
白 色：255, 255, 255
中性灰：128, 128, 128
黑 色：0, 0, 0
彩色相機的白平衡設置很簡單，在相機端就可以一鍵設置。
那麼黑白多幀相機如何設置白平衡呢？有些人可能大喫一驚：黑白相機也有白平衡？？
以黑白三幀相機爲例，它是設計了一種特殊的三色光源，依次曝光發出紅光、綠光、藍光，曝光的同時，黑白相機連續拍攝3次。
這三張“灰色”的黑白圖通過圖像算法合成，就可以合成一張RGB彩色圖像。如果黑白三幀相機用這種方式拍攝灰板，那麼最終合成的RGB“彩色圖像”看起來應該也是灰色的，而不應該存在偏色。
灰色的RGB圖（包括白色）是由紅、藍、綠三通道圖以等比例組成的，所以對灰色物體拍照時，紅光、綠光、藍光單獨拍攝得到的黑白圖的灰度值應該完全一樣，這就是黑白多幀相機白平衡的原理。
以紅通道圖爲例，紅通道圖的灰度值與什麼有關呢？
光圈大小、相機增益、伽馬值、曝光時間、光源亮度。
一般來說，拍攝三幀圖像時，光圈大小、相機增益、伽馬值都是相同的。從控制變量的角度來看，還需要鎖定一個參數——所以一般把光源控制器的紅光、綠光、藍光的光源亮度檔位都設置成相同的。
插一句：公司委託供應商定製的光源控制器，在光源亮度檔位相同時，紅光、綠光、藍光拍攝灰板生成的圖像的灰度值基本相同，這是個不錯的特性。
那麼黑白三幀相機設置白平衡的的關鍵就變成了：鎖定紅、綠、藍光的光源亮度時，如何計算出紅綠藍光對應的曝光時間，使得生成的三張黑白圖的灰度值相等。
假設三張黑白圖的灰度值=20時，紅、綠、藍光的曝光時間分別應該是多少呢？
假設三張黑白圖的灰度值=60時，紅、綠、藍光的曝光時間分別應該是多少呢？
假設三張黑白圖的灰度值=200時，紅、綠、藍光的曝光時間分別應該是多少呢？
不斷改變曝光時間，生成的黑白圖的灰度值也會不斷變化，假設它們之間存在線性關係：Y = KX + B，如下圖所示。（事實上，確實存在這種近似的線性關係）
圖中X軸是曝光時間，Y軸是圖像灰度值。紅綠藍三根線分別代表紅光、綠光、藍光的曝光時間與灰度值的關係。
具體操作：可以單獨用紅光先曝光20次，收集20個圖像的灰度值，每次曝光時間逐漸增加。然後用20個灰度結果值擬合出紅色這條線段。由於在太暗和太亮的情況下，點的直線擬合性不好，所以上圖中上下各有一條橫線，代表灰度值在上下線範圍以內的線段纔是有效的。
對藍光、綠光進行同樣的操作，這樣就有了紅綠藍三根線。
這三根線可以用方程表示：（Y = KX + B）
Y紅=K紅* X紅 + B紅 （1）
Y綠=K綠* X綠 + B綠 （2）
Y藍=K藍* X藍 + B藍 （3）
Y代表灰度值，X代表曝光時間，K和B是直線方程的係數。
在校正過程中，對着白紙或者灰板。紅綠藍光分別曝光20次，通過最小二乘法就能擬合出直線，得到係數K和B的值。
建議是使用色卡中的灰色塊，用白色塊很容易圖像就過曝了。（或者說更推薦使用灰板，而不是白紙）
做完校正後，六個係數K、B可以保存在一個文件中。以後軟件在設置曝光時間時就先讀入這個文件，只要設置一種光源的曝光時間，另兩種光源的曝光時間就能自動計算出來，且保證得到的圖像色彩逼真。（因爲當合成圖的白平衡準確時，在不同的曝光時間組合下，Y紅=Y綠=Y藍始終成立。）
值得注意的是，如果改變了光圈大小、相機增益、伽馬值、光源亮度中的任意一個，那麼白平衡設置就需要重新做。