摄像头(Camera)图像测试(以Imatest为主要工具)V1.0

摄像头（Camera）图像测试项目及简介——以Imatest等为主要工具目录测试环境和设备测试常用ChartImatest界面测试项目光学实验室（暗房）光学实验室（暗房）可布置各类测试场景和光箱，测量清晰度（分辨率）、色卡等。测试方法与环境摄像头测试照明箱VideoChecker给摄像头测试提供一个特殊的照明光源，满足具有光照均匀度高、测试距离可调、光源色温可切换和照度连续可调节等要求。灯箱光源•D65：国际标准人工日光，色温6500K，代替自然光对色，适合普通要求，大部分客户均指定用D65色。•TL84：三基色荧光光源，色温4000K，欧洲，日本商店灯光，欧洲及日本客户通常会指定用TL84对色。•CWF：色温4150K--美国商店或办公室光源（或称冷白光），美国客户常用。Collwhite•F/A：夕阳光，黄光源，比色参考光源。•UV：荧光或紫外光，用于检测使用荧光及增白染料的物品，控制物品白度（如比较特白织物之效果）型号：ITILEDLightbox•可用于测试宽动态（需结合相应的测试卡）•色温可选5100K或3100K•照度调节范围为0～2000luxGLX-3044LightboxViewer透射灯箱型号：multiLightLPROFESSIONALMaster200686照明范围:125x54cm外形尺寸(WxHxDcm):132x12x60换灯工具CVLL/MULTILIGHTPROF.L,5种光源照度可调，LAN口连接，WIFI可控反射光源型号：GLSPECTIS1.0TOUCH1.Lux–照度值2.Luminance-亮度值3.Lumen–光通量4.CRI–显色指数，根据CIE为标准5.CCT–相关色温，据CIE为标准6.COLOR–颜色坐标，根据1931和CIE1964为标准7.mWatt–辐射能源值型号：色彩照度计CL200A•三刺激值：XYZ•色度值：Evxy；Evu’v’；Ev；特征波长，色纯度•相关色温：EvTcpΔuv；Tcp（JIS法：仅连接CL-S10w时有效）•色差：Δ(XYZ)，Δ(Evxy)，Δ(Evu’v’)，ΔEvΔu’v’(标准值：1)检测设备LEADER波形监测仪SD\HD\3G\12G-SDI，4K协议接口。功能包括波形显示，图像显示，矢量显示，CINELITEⅡ，FiveBar显示，数字音频，模拟音频，数据状态显示，色域报警，眼图测试，帧率测试等。检测设备通过码流分析，测出图像真实分辨率，实际帧率，捕捉帧，得到每一帧的大小。该工具包还有视频缓存分析，图像分析包括色域亮度分析，视频格式、视频质量分析，以及YUV视频流分析，视频编码分析等等。支持格式：MPEG-1Video/Audio,MPEG-2Video/Audio,AAC,AC-3,AVC/H.264和HEVC/H.265.码流分析软件工具包自动测试机械臂测试设备调制传递函数（MTF）离焦调制传递函数景深虚化像点大小像散有效焦距光学畸变场曲主光线角度环绕能位置色差倍率色差视线*透射率*散射光*MTF分析仪，型号：OpTestTM测试设备ISO12233ChartISO12233:2000年标准，今后将逐渐被淘汰的分辨率测试卡。下面以此版为准。ISO12233:2014Chart根据最新的ISO12233:2014标准的分辨率测试卡，增加了可测区域，增加了色彩测试和灰阶测试等。MacbethColorcheckChart•色彩测试图卡（MacbethColorcheckChart）•在不同色温/光源条件下拍摄MacbethColorcheckChart，比较拍摄图样中的色块数值与标准值的差异，评价LENS的色彩还原能力。GrayScaleChart•灰阶测试图卡（GrayScaleChart）•灰阶测试图卡底色为中灰，在取整数的近似条件下，均匀提取RGB（0，0，0）至RGB（255、255、255）共256级灰阶中的20级灰阶，用20个面积大小相等的矩形块分别填充上述20级灰度。每级反射密度相差0.1，图卡中设A、M、B三个标定相对应的反射密度是0.05、0.75和1.65，它们代表着高光、中性灰度和阴影，背景密度和M点相同。ISO14524灰阶卡KodakGrayScale灰阶卡HighDynamicRangeCharts可测高达120dB的动态范围。Distortiontestchart•由横17和23的垂直线的栅格结构被布置在白色背景上形成18X24正方形。2垂直网格线各分，中间在外2个垂直方行。一个水平网格每一行划分中间在外水平方行。Graychart•灰卡18%Graychart•灰卡可以确定照片的色彩平衡度。在拍照时将灰卡拍入画面的一角或将灰卡拍满一幅底片。将冲扩后的照片与灰卡实物进行比对，就能简单地通过照片l来判断色彩是否平衡。Imatest3.4界面简介畸变MTF解析度测试色彩还原、AWB、信噪比测试灰阶测试Shading、colorshading测试本文以此版为准。Imatest4.4界面简介测量宽动态等需要用此版本。测试项目•解析度Resolution•色彩还原ColorAccuracy/Saturation•亮度均匀性LensShading•色彩均匀性ColorUniformity•白平衡WhiteBalance•灰阶GrayScale•信噪比SignalNoiseRatio•畸变TVDistortion•视场角FieldofView•杂光鬼影Flare&Ghost•感光度Sensitivity•自动对焦AutoFocus•场景ScenceResolutionimageresolution，中国大陆译为“分辨率”，香港、台湾分别译为“解像度”和“解析度”，又称“解像力”，泛指量测或显示系统对细节的分辨能力。此概念可以用时间、空间等领域的量测。日常用语中之解析度多用于影像的清晰度。解析度越高代表影像品质越好，越能表现出更多的细节；但相对的，因为记录的信息越多，文件也就会越大。个人电脑里的图像，可以使用影像处理软件（例如AdobePhotoshop、PhotoImpact）调整大小、编修照片等。imatest中SFR测试可反映图像解析度水平。Resolution•调节摄像模组位置，使摄像模组与标版距离应在模组景深（成像最佳像距）范围内，且使ISO12233标版的相应区域（红框处）正好落在摄像模组的预览画面中，待图像稳定后拍照。•将拍摄图片按实际大小预览显示，用肉眼判别绿框区域处的线对，从低频楔形5条线处开始往高频处读，将线条数发生变化的空间频率作为判读的分辨率，即当不能再辨别为5条线对时，此时即为解析度值。Resolution•用cameramodule比较Resolution的方法有两种•第一种是拍ISO12233chart，然后用眼睛看照片的resolution,这种方法虽然是手机厂经常用到，但因为Sensor的解析度越来越大，而且用眼睛看，而每个人的眼力各不相同，很难分辨细微的差异。垂直刻度可以看出线条大概是8时不会太模糊，所以V_Res=800左右垂直刻度实际上表现出来的是水平方向像素区分情况。Resolution•水平刻度可以看出线条大概也是8，V_Res=800左右，所以这个摄像模组的resolutionH，V都是800，因为这是考验人的眼力，所以有时候眼力比较好的人会觉得刻度9的线条也可以看得清楚，比较有争议。可使用HyRes读数，但不保证准确性。水平刻度实际上表现出来的是垂直方向像素区分情况。SFR•另一种方法使用imatest分析•SelectSFRROIbyclicking&dragging,orclickoutsideimageMTF选择区域SFR•选择黑色和白色交界的区域，一共需要测10次，中间横向，中间纵向，四角的横向纵向SFR•中间红色的“+”符号应在灰色和黑色的交界处，可使用左侧功能键作微调，务必使两种颜色在1:1之间，选择“Yes,Continus”进行下一步SFR•设定分析内容，按“OK”进行分析，进行下一步SFR•需要保存测试结果选择YES•不需要保存测试结果选择NOSFR•色散•首要看CA的值，单位为pixels。0~0.5：色散控制极佳；0.5~1.0：较好范围；1.0~1.5：人肉眼可识别，中等镜头；1.5以上：镜头较差，影响成像质量SFR•MTF50解析度判断标准：像素解析度（lw/ph）区域常规高规四角解析度最大差异CIF中心200200边缘150150VGA中心30035050边缘2002501.3M中心600650100边缘5005502M中心800850150边缘6006503M中心9501000150边缘8008505M中心12001400200边缘100011008M中心15001600200边缘12001400Colorcheck•色彩还原测试•将24色色卡置于灯箱正面中心，色卡中心与边缘照度不大于10%。调节摄像模组位置，使摄像模组正对色卡中心，并使标板占据模组预览画面75%以上，待图像稳定后拍照。Colorcheck•在不同灯光下拍下如下图•打开colorcheck分别选中A光下的24色图片、C光下的24色图片、D光下的24色图片A光图片CWH光图片D65光图片Colorcheck•软件会协助判断24color框的位置，可使用左侧功能键作微调，务必将24color都选在框内，选择“Yes,Continus”进行下一步Colorcheck•选择“OK”，进入下一步。•点击Yes保存结果。•若不需要保存结果，则点击No。ColorcheckColorcheck在此图片对应可以看到■ideal：表示理想值●Camera：表示摄像头的实际测得值Saturation（饱和度）：越高颜色越鲜艳，其中Sat=101.1%ΔC*abmean=9.53;max=21.8ΔE*abmean=14.6;max=23.8其中ΔC，ΔE表示色彩正确度误差，一般而言值越小表示越接近真实颜色SRGB，也表示摄像模组的颜色误差越小，颜色越好，ΔE*ab计算色度差（C）外，还加入明度差（Y）。Colorcheck•测试摄像模组相对色版24色的表现和色版标准颜色的差异，相机表现的色彩和原始色彩相对较大，数值越大，同样的颜色，方形与圆形越远，则此颜色的倾向越大，色彩差异值不能说越小越好，因为这一数值是24颜色的综合差异值。Colorcheck•色彩还原判定标准像素色彩还原ΔCΔESatCIF1520100VGA15201001M1015100~1302M1015100~1303M1515105~1205M1515105~1208M1515105~120Colorcheck•RGBYNoise噪声测试Colorcheck•测试摄像模组Camera的噪点情况，4个数值R,G,B,Y都必须小于1，以D65色温作分析即可，D65光源下，0.3M～2M要求1.5%，3M以上1%•由下面的图片可知R：0.40，G：0.37，B：0.59，Y：0.32•RGBYNoise数值很小表示摄像头模组的噪点小Colorcheck•白平衡（WhiteBalance）测试•分析不同色温光源下拍摄的图片，得出21、22色块HSVSaturation的值。•Imatest辨认•0.3M要求D65/CWF/TL84，21/22格S0.1，A光0.15;1.3M～2M要求D65/CWF/TL84，21/22格S0.1，A光0.12;3M以上要求D65/CWF/TL84，21/22格S0.08，A光0.1。AWB一般是看这两个色块Stepchart•测试摄像模组的动态范围•KodakQ14灰阶卡置于D65光源灯箱正面中心，灰阶卡中与边缘照度差不大于10%，调节摄像模组位置，使摄像模组正对灰阶卡中心，并使灰阶卡占据模组预览画面80%以上，待图像稳定后拍照。ISO14524灰阶卡同理。•进入ImatestStepchart模块，选择测试图片，并框定测试区域。S