Imatest测试注意事项及相关结果分析.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,左右两个面光源以45度角照射测试卡，见图1,对于荧光灯管类光源(D65/CWF/3500K等)每天在测试前需要开灯15分钟预热使其稳定。,应该经常测量光源照度/色温/均匀性以保证适当的测试条件。,反射测试卡测试环境,可通过以下方式调节光照在测试卡上的照度,首先把每种色温的灯管,开关,全部打开，亮度调整到最大。调节光源面板到测试卡的距离，距离越近照度越大。,单倍光源的光强在距离60-80cm时，,对于,60cm的照面,可以达到,1200-1500lux,。,80-120cm,的距离可以达到,8,00,-,1000lux.,双倍光源,(,如,D50,光源换为,D65,光源，同时打开,),，或者同时打开,D65,和,D50,光源。在,6,0-80cm,的距离，,60cm,以内的照度可以达到,2000-3000lux,，,80-120cm,的距离可以达到,1500-2000lux.,反射测试卡测试环境,测试的光照均匀性要求,-对于反射式测试卡应测量9个点分析光照的均匀性,或至少5个点(中间及四角),。见右图。,-我们建议在大多数的情况下，例如卡的尺寸在,1,米以下的情况，尽量达到90%以上的均匀条件。,1,米以上的尺寸尽量达到,80%,以上。,反射测试卡测试环境,清晰度体现了一个成像系统表现图像细节的能力。它是所有图像质量参数中最为重要的一个。,消费者希望相机增加像素的同时也增加清晰度，但往往这是难于实现的。,相机的清晰度通常会随着ISO速度的增加更降低，这是由于噪点的增加和软件降噪处理造成的。,SFRplus测试卡是测量清晰度的理想图卡，因为它可以在整个取景器内分析各个位置的图像,Sharpness 清晰度的定义,FOV是一个成像系统在一定位置上拍摄时的可见视场范围。在FOV以外的空间是相机不可见的。通常用角度来表示。,FOV通常分为垂直视角，水平视角和对角线视角表示。,SFRplus测试卡可以自动分析FOV。,Field of View(FOV)视场角的定义,畸变,畸变是一种可以把直线变成曲线的像差。广角镜头、变焦镜头，远距镜头容易造成严重的畸变。在图像的边缘切线尤其明显，但对于沿半径的放射线是看不到畸变的。,畸变有两种形式,Barrel 桶形畸变,Pincushion枕形畸变,畸变越小越好，但是,对于普通消费者的拍摄来说，畸变不是一个很大的问题，特别是手机拍摄，但是对于建筑摄影来说是非常关键的。,Distortion畸变的定义,色差(CA)是由于不同波长的光通过镜头时的折射不同造成的。对于不同色彩的光镜片折射的程度不同。尽管将横向色差控制到最小是镜头设计的目标之一，但问题不会完全消除，大多数的超广角镜头，长焦镜头，大范围的变焦镜头的横向色差会比较明显。在图像的边缘也会比较明显横向色差可以使用SFRplus测试卡进行测量，它的结果由图像中心到边角距离的百分比来表示（即1/2对角线距离的百分比），根据所选区域到边角的夹角进行校正。它可以给出最好的综合分析结果，因为这样与测量的位置和像素数量无关。,Lateral Chromatic Aberration(LCA)横向色差的定义,使用反射式面光源以左右45夹角照射测试卡。,测量光源的色温和照度，确保达到适合的测量条件。,我们建议的,常用,测量条件是：,色温D65或D50,照度达到900lux左右,均匀性90%(4倍的测试卡大于80%),SFRplus测试卡的测试环境,正确的对于SFRplus测试卡进行取景是得到准确测量结果的关键。,在调整好光照条件和正确取景后就可以进行拍摄了。,建议在一个设备同一条件下拍摄多张图片,SFRplus测试卡的拍摄,在Imatest软件的界面打开SFRplus 设置模块。,调入拍摄的图像。,SFRplus测试卡的图像分析,右图是一些参考设定,在Optional Settings设置中输入测量的上黑边到下黑边的高度，以及镜头到测试卡的距离。,然后点击切换到”SFRplus Auto mode setup“,SFRplus测试卡的图像分析,清晰度的结果一般表示为每个选择位置的MTF50P和MTF20P数据，并可以按照图像的不同区域设置权重。MnnP是指MTF从峰值减少到nn%时，的空间频率。MTF50P和MTF20P与MTF50和MTF20类似，但由于软件的锐化处理，增加了MTF50和MTF20的数值，但是图像质量并没有提升，甚至由于边缘出现“Halos”现象，图像的视觉质量还有所下降。,MTF20P很接近于“消失的”分辨率，即人眼几乎看不到细节的空间频率位置，而MTF50P则更好的反应视觉清晰度或分辨力。,MTF50P和MTF20P可以用LW/PH空间频率值来表示，它代表着图像可以再现多少细节，LW/PH单位可以比较不同像素的相机之前的清晰度。,SFRplus测试卡的图像分析结果,对于每一个选中的区域，MTF50P和MTF20P都可以显示在二维的图像中。在三维图像中显示MTF50P可以在取景范围内有更好的可视化比较。,通常在空间域，一个清晰锐利的没有“Halo”现象(5%-25%)的边缘是非常好的，而在频率域则表现为在Nyquist频率以下，MTF50P或MTF20P的数值较高，oversharpening 低于20%-25%。,Nyquist频率以上的能量如果过多，刚代表可能出现了混淆现象或摩尔纹。,SFRplus测试卡的图像分析结果,SFRplus 多区域分析结果图,此图显示了在取景范围内各个位置的MTF值,在被选的区域旁边有许多带颜色的数据框,浅蓝色框：代表中心到边角的位置百分比%distance,黄色框：MTF50P,浅灰色框：MTF20P,品红色框：横向色差区域中心到边角的位置百分比,SFRplus测试卡的图像分析结果,右边上侧的的图表是斜边在空间域的显示,一个关键的数据是10%-90%的像素数差异,斜边Over/Undershoot 的数据由一个百分数表示,下侧的图表则显示在斜边在频率域中MTF数据的变化。,清晰度分析结果,分析数据可以存储为多种数据格式和分析图表。,CSV,XML,JSON,右图是典型的CSV输出数据，可以看到FOV,清晰度和畸变数据。,SFRplus图像分析结果,当选择13个分析区域时，可以生成一张3D的分析图表。,在这个图表中重点看MTF数据在整个取景范围内的均匀性。,这是一种简单的可视化的方式，去分析清晰度的分布。,SMIA 畸变也可以在此图表中读出。,清晰度分析结果,FOV可以在二维多区域图表中显示。如下图,FOV图像分析结果,青色和红色的线表示校正后的水平和垂直线。,青色和红色的箭头示意畸变方向,棋盘卡图像分析,棋盘卡图像分析,棋盘卡图像分析结果,右上图显示了畸变在半径方向造成的改变r(归一化到中心到边角的距离)，公式为(input)radius r(distorted)=rd.,r=r(corrected)r(distorted),=r,u,r,d,这里r,u,表示校正后的半径。,r,是校正图像的Scaling的函数,棋盘卡图像分析结果,色彩/白平衡测试环境设置,在“Multichart_1 ROI Fine Adjustment”窗口可以微调选区，选好后确认参数设置是否正确。在V4.0 版的软件中，可以对ColorChecker进行自动定位。,参数设置有如下推荐。,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,当饱和度100%时，视觉上饱和度会增强。饱和度在图像质量参数中是比较重要的，特别是从RAW文件在转换时经常关注。在相机图像处理时提高饱和度使图片更生动，(120%的饱和度在卡片机上是很常见的)但提高饱和度可能带来较高饱和区域的细节损失。超过120%一般认为是过度。,白平衡错误在中灰块上的表现十分明显。(最下面的20-23块)，当Delta-C10时则比较严重了。,不同品牌对于色彩和白平衡有不同的策略，有些倾向于提高饱和度，有些则倾向于较“暖”或较“冷”的基调，基于不同的AWB调整。,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,在分析结果时需要考虑以下因素。相机生产商不需要精确的色彩复制，因为结果是沉闷的。他们认为精确的色彩和令人愉快的色彩是有所不同的。大多数的人喜欢深蓝色，饱和的绿色，暖调的、微微饱和的肤色。因此他们常常提高饱和度，特别是对于蓝色，绿色和肤色。,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,在CIELAB色彩空间中显示出色彩误差。,小方块是理想的ColorChecker数据，来自于ColorChecker的参考文件。圆点是真实的(a,b)数据，来源于图像在方块或圆圈附近的数字是ColorChecker色块的编码。,测试卡的背景在显示色域中如SRGB中 希望达到L=0.9左右,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,平均饱和度差Chroma(%)是图像饱和度与ColorChecker参考数据的饱和度百分比的平均值,C是不考虑亮度的，仅考虑彩度的差异。而E则包括了亮度的差异。Imatest显示两种C值，带有饱和度校正的，以及不带饱和度校正的。,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,平均饱和度差Chroma(%)是图像饱和度与ColorChecker参考数据的饱和度百分比的平均值,C是不考虑亮度的，仅考虑彩度的差异。而E则包括了亮度的差异Imatest显示两种C值，带有饱和度校正的，以及不带饱和度校正的。,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,中间的方块是色块的理想值，根据测试卡上的照明修正。此修正是根据灰色区域的二届调整得到。区域,1,和区域,2,的亮度应该很接近。区域,2,可能在有些色块暗一些，有些色块亮一些。区域,2,和区域,3,对应于,L*a*b*,色彩误差绘图,Figure 10:Color Analysis Plot,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,右图是由底部灰度色块得到的图形结果，包括色调响应和噪点。,左上角的图显示了灰度色块的平均密度（黑色曲线），和一阶二阶密度调整（蓝色点划线和绿色曲线）。,右上角的图显示了色卡（灰度色块）的密度响应,左下角的图显示了每一个灰度色卡的信噪比（,SNR,）,Figure 11:Gray scale tonal response and noise,色彩/白平衡测试结果分析,定义和结果分析,左上角的图显示了色卡（灰度色块）的密度响应,右上角的图显示了色卡第三行的噪点或信噪比（,SNR,），包含了最强烈的色块。,左下角的图显示了每个色块对数曝光的,R,G,B,和,Y,（亮度）的均方根噪点。,左下角的图显示了,R,G,B,和,Y,（亮度）的噪点谱。,Figure 12:Noise detail,