测试注意事项及相关结果分析

1、 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 800-1000lux. 双倍光源(如D50光源换为 D65光源，同时打开)，

2、或者 同时打开D65和D50光源。 在60-80cm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

3、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

4、、 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

5、 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测试卡的测试环境测试卡的测试环境 正确的对于SFR

6、plus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MTF20

7、P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

8、析结果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

9、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

10、晰度和畸变数据。 SFRplus图像分析结果图像分析结果 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 棋盘卡图像分析棋盘卡图像分析 棋盘卡图像分析结果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

11、边 角的距离)，公式为(input) radius r(distorted) = rd. r = r(corrected) r(distorted) = ru rd 这里ru 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棋盘卡图像分析结果 色彩色彩/白平衡测试环境设置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。 色彩色彩/白平衡测试结果分析白平衡测试结果分析 定义和结果分析 当饱

12、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。 色彩色彩/白平衡测试结果分析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

13、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。 色彩色彩/白平衡测试结果分析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 色彩色彩/白平衡测试

14、结果分析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。 色彩色彩/白平衡测试结果分析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。 色彩色彩

15、/白平衡测试结果分析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 PlotFigure 10: Color Analysis Plot 色彩色彩/白平衡测试结果分析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

16、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 Figure 11: Gray scale tonal response and noiseand noise 色彩色彩/白平衡测试结果分析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

17、示了R, G, B, 和 Y （亮度）的噪点谱。 Figure 12: Noise detailFigure 12: Noise detail 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

18、样与测量的位置和像素数量无关。 Lateral Chromatic Aberration(LCA)横向色差的定义横向色差的定义 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测试卡的图像分析测试卡的图像分析 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