图像镜头质量测试课件.ppt

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1、付腾桂,图像和镜头质量测试,测试灯箱,D65/D50，D75，CWF/TL84，A/F,DNP 5100K,测试卡,X-Rite ColorChecker,ISO 12233,综合测试卡,网格卡,KODAK Q13/Q14,测试仪表,色温计,照度计,测试软件,Imatest,Olympus HyRes,测试项目,图像测试：自动曝光、自动白平衡、自动聚焦、色彩还原、信噪比、解析度、动态范围、畸变、阴影、低照度、宽动态、紫边、实景测试镜头测试：解析度、红外合焦、畸变、阴影、眩光、紫边、光圈、反差、色彩还原、低照度、实景测试,自动曝光（图像）,自动曝光（AE）是指摄像机根据光线的强弱自动调整曝光量，

2、防止过曝或欠曝，使最终的图像亮度达到预设的目标亮度值。调整图像的曝光量一般需要调节镜头光圈、图像传感器曝光时间以及模拟或数字增益三个变量。,测试照度：D50/D65、D75、CWF/TL84、F/A光源照度不同，分别测试即可测试卡判定：1. Exposure error: -0.3, 0.12. White: 220, 2403. Black: 20, 40其他判定：1. 曝光平均稳定时间2. 曝光过程稳定性、平滑性、是否来回震荡3. 自动光圈性能评估（快门优先、增益固定时 判定1、2）4. 日夜切换临界照度5. 日夜切换稳定性、是否来回震荡,自动白平衡（图像）,自动白平衡（AWB）指摄像机根

3、据场景的色调自动将白色物体还原成白色的过程。,测试光源：D50/D65、D75、CWF/TL84、F/A测试卡判定：HSV Saturation: 0, 0.1其他判定：1. 白平衡平均稳定时间2. 白平衡过程稳定性、平滑性、是否来回震荡3. 大面积单色（蓝、绿、红）白平衡是否准确,自动聚焦（图像）,自动聚焦（AF）指摄像机根据实际场景自动调整镜头的聚焦镜片组，使得被摄物体达到聚焦最清晰的状态。,判定：1. 聚焦平均稳定时间2. 聚焦过程稳定性、平滑性、抗干扰性、是否来回震荡3. 变倍时间4. 变倍过程平衡性、是否全程清晰5. 特殊场景聚焦（白纸、白墙、低照度、点光源等）,色彩还原（图像&镜头

4、）,色彩还原指景物经过图像传感器拍摄加工后，彩色画面的色彩大体上和原景物的色彩相一致。影响色彩还原的因素主要有图像传感器性能、图像信号处理算法、摄像机镜头质量以及光线色温等。,测试光源：D50/D65、D75、CWF/TL84、F/A测试卡判定：Saturation: 115%, 125%c*ab chroma corr(): 0, 10c*ab uncorr(): 0, 12c*ab(): 0, 15,信噪比（图像）,信噪比（SNR）指图像信号和噪声的比值，它反映了摄像机成像的抗干扰能力，主要体现在画面上是否干净无噪点。,测试卡判定：SNR_BW(dB) : 45, 55,解析度（图像&镜头

5、）,解析度（Resolution），又称分辨力、解像力或分辨本领，是指摄像机清晰地再现被摄景物纤微细节的能力。显然分辨率越高的摄像机，所拍摄的影像越清晰细腻。它的优点是可以量化，用数据表示，使结果更直观、更科学、更严密。,测试卡判定：1080p: 中心900，四周800960p: 中心800，四周711720p:中心600，四周533,动态范围（图像）,动态范围指摄像机图像亮区和暗区的细节表现，动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。,测试卡判定：17 stepsTotal detected range: 5.5,畸变（图像&镜头）,畸变是光学透镜固有的透视失真，凸透镜汇聚

6、光线、凹透镜发散光线，所以无法消除，只能改善。镜头畸变一般分为桶形畸变和枕形畸变两种，桶形畸变一般发生在镜头的广角端，枕形畸变一般发生在镜头的长焦端，由此我们可以得出一个结论，焦距越小桶形畸变越明显，焦距越大枕形畸变越明显。对于畸变严重的镜头，摄像机内部一般会通过相关的图像处理算法对畸变进行校正。,测试卡判定：SMIA TV Distortion: -4%, 4%镜头测试仅作参考,阴影（图像&镜头）,阴影也叫暗角，是由于成像光线与镜头光轴的夹角造成的，沿着视场边缘光线的前进方向看光圈，由于光线与光圈所在的平面有夹角，看到的光圈是椭圆的，所以通光面积减小，形成阴影。所以阴影也不能消除，只能改善，

7、一般广角镜头更容易产生阴影。对于阴影严重的镜头，摄像机内部一般会通过相关的图像处理算法对阴影进行校正。,测试卡判定：Worst: 70%, 100%镜头测试仅作参考,低照度（图像&镜头）,照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫勒克斯（Lux）。低照度是指光照强度很低的环境，一般采用10Lux以下的照度作为低照度测试更具有参考意义。,测试照度：图像：0.01lux 0.05lux 0.1lux 0.5lux镜头：0.1lux 0.5lux判定：细节轮廓、噪点（大小、密度、色彩）、流畅性、拖尾等彩色模式和黑白模式都要测试,宽动

8、态（图像）,宽动态指在亮度对比非常强烈的环境下让摄像机既能还原暗区细节也能还原亮区细节的一种技术。,判定：亮区和暗区细节轮廓、暗区噪点、流畅性、拖尾等,紫边（图像&镜头）,紫边指摄像机在拍摄取过程中由于被摄物体反差较大，在高光与低光部位交界处出现的紫色色斑现象。紫边出现的原因与摄像机内部的图像信号处理算法、摄像机镜头的色散以及图像传感器成像面积大小等有关。,判定：紫边严重程度,实景（图像&镜头）,实景测试主要测试白天和夜晚室内和室外场景,判定：清晰度、画面亮度、色彩还原、通透性、运动物体流畅性、运动物体拖尾、噪点等夜晚实景彩色和黑白模式都要测试,红外合焦（镜头）,根据透镜原理，由于不同波长的光

9、透过相同的介质，其折射率不同，这就会导致同一景物可见光成像和红外光成像不在同一个焦平面，因此摄像机镜头厂商一般都会在日夜型的镜头中加入特殊的镜片或镀膜改善这种现象。,测试卡判定：合焦差异：0, 10%,眩光（镜头）,眩光指当光源直射入镜头，在成像画面中形成光雾，从而降低图像对比度和饱和度的现象。造成这种现象主要是由于光线在镜头内部的扩散和反射造成的，所以变焦镜头出现眩光的情况往往比定焦镜头更严重，因为前者拥有更多的光学元件，光的扩散和反射也更多。另外，眩光还跟镜片所使用的材质以及镀膜有关。,判定：眩光严重程度,光圈（镜头）,光圈是镜头内部一个用来控制光线进入机身感光面光量的装置，一般采用F值表

10、示光圈大小，F值越小，光圈越大。摄像机镜头一般有固定光圈、手动光圈和自动光圈三种类型，光圈测试仅适用于手动光圈和自动光圈镜头。,判定：光圈全开、全关状态是否正常光圈是否可以工作在中间状态（快门优先、增益固定）,反差（镜头）,反差，又称鲜锐度或明锐度，是摄像机镜头鲜明地再现景物中间层次、暗部层次、影纹细节以及微妙色彩变化的能力。反差高的镜头，所成影像轮廓鲜明、层次丰富、纹理细腻、质感强烈、彩色还原真实自然。镜头反差专业的测试方法必须利用光学仪器通过计算光学传递函数（OTF）的方式得出，因此我们仅通过分析ColorChecker灰色块的明暗对比来判定镜头的反差程度，对于镜头对比测试，具有一定的参考价值。,反差系数 = (最亮亮度 最暗亮度) / (最亮亮度 + 最暗亮度),Q&A,