Imatest测试注意事项及相关结果分析

• 参数设置有如下推荐。
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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。
• 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
• 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
FOV可以在二维多区域图表中显示。如 下图
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棋盘卡图像分析
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
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棋盘卡图像分析
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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.
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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
右图是典型的CSV输出数据，可以看到 FOV, 清晰度和畸变数据。
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清晰度分析结果
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。
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FOV图像分析结果
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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。
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Sharpness 清晰度的定义
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。
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Lateral Chromatic Aberration(LCA)横向色差的定义
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。
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SFRplus测试卡的图像分析
在Imatest软件的界面打开SFRplus 设置模块。 调入拍摄的图像。
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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“
• 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-C<3时，较难用肉眼分辨。当Delta-C>10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。
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色彩/白平衡测试结果分析
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清晰度分析结果
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。
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SFRplus图像分析结果
分析数据可以存储为多种数据格式和分 析图表。
CSV,XML,JSON
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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。
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Figure 11: Gray scale tonal response and noise
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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。
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SFRplus测试卡的测试环境
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%)
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SFRplus测试卡的拍摄
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
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SFRplus测试卡的图像分析结果
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。
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。
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色彩/白平衡测试结果分析
定义和结果分析
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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。
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Field of View(FOV) 视场角的定义
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。
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Distortion畸变的定义
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
反射测试卡测试环境
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。
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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12001500lux。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)，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20003000lux，80-120cm的距离可以达 到1500-2000lux.