摄像头（Camera）图像测试（以Imatest为主要工具）ppt课件

1、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Chart Imatest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,Video Checker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

2、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。Coll white 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：ITI LED Lightbox 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02000lux,GLX-3044 Lightbox Viewer,透射灯箱,型号： multiLight L PROFESSIONAL Master 200686 照明范围: 125 x 54 cm 外形尺寸 (W x H

3、 x D cm): 132 x 12 x 60 换灯工具 CVL L / MULTILIGHT PROF. L, 5种光源 照度可调，LAN口连接，WIFI可控,反射光源,型号：GL SPECTIS 1.0 TOUCH,1.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CIE 1964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；Evuv；Ev；特征波长，色纯度 相关色温：EvTcp uv；Tcp（

4、JIS 法：仅连接CL-S10w时有效） 色差：(XYZ)，(Evxy)，(Evuv)，Evuv(标准值：1,检测设备,LEADER波形监测仪,SDHD3G12G-SDI，4K协议接口。功能包括波形显示，图像显示，矢量显示， CINE LITE ，Five Bar 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-1 Video/Audio, MPEG

5、-2 Video/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,ISO12233 Chart,ISO12233:2000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,ISO12233:2014 Chart,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

6、测试等,Macbeth Colorcheck Chart,色彩测试图卡（Macbeth Colorcheck Chart） 在不同色温/光源条件下拍摄 Macbeth Colorcheck Chart，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,Gray Scale Chart,灰阶测试图卡（ Gray Scale Chart） 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.

7、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,ISO 14524灰阶卡,Kodak Gray Scale 灰阶卡,High Dynamic Range Charts,可测高达120dB的动态范围,Distortion test chart,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,Gray chart,灰卡18% Gray chart 灰卡可以确定照片的色彩平衡度。在拍照时将灰卡拍

8、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,Imatest 3.4界面简介,本文以此版为准,Imatest 4.4 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 Color Accuracy/Saturation 亮度均匀性 Lens Shading 色彩均匀性 Color Uniformity 白平衡 White Balance 灰阶 Gray Scale 信噪比 Signal Noise Ratio 畸变 TV Distortion 视场角 Field of View 杂光鬼影 Flar

9、e max=21.8 E*ab mean=14.6;max=23.8 其中C，E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，E*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,Colorcheck,RGBY Noise 噪声测试,Colorcheck,测试摄像模组Camera的

10、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，0.3M2M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 RGBY Noise数值很小表示摄像头模组的噪点小,Colorcheck,白平衡（White Balance）测试 分析不同色温光源下拍摄的图片，得出 21、22色块HSV Saturation的值。 Imatest辨认 0.3M要求D65/CWF/TL84，21/22格S0.1，A光0.15; 1.3M2M要求D65/CWF/TL84，21/22格S0.1，A光0.12; 3M以上要求D65/CWF

11、/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 Kodak Q14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。ISO 14524灰阶卡同理。 进入Imatest Stepchart模块，选择测试图片，并框定测试区域,Stepchart,当选择非Kodak的灰阶卡，例如ISO 14524灰阶卡时，Imatest会弹出一个窗口，选择与目标对应的Chart 类型，OK后进入下一步。若没对选对Chart类型，会

12、影响选取框范围和最终结果,Stepchart,选取ROI范围，分析所拍摄的图片，必须将所有的格子都选中，但又不能超出格子（通过位置调整按钮调整）。 在图中红色标注的即是可区分级数，所以右图可区分的级数是12，所以它的动态范围就是12,Stepchart,对比度：（最高亮度-最低亮度）/255 例如（240.3-4.3）/255=0.93(93%) 最好是大于80,Stepchart,平均亮度：有两种表示，一是将所有亮度相加除以20；另一种是取中间阶亮度再加上前后阶亮度做平均；这两个值越接近越好。 灰阶分辨率：前一灰阶亮度减下一灰阶亮度必须大于8，并且有任一阶小于0，如：240.3-221.2=

13、19.18，计算出所有大于8的个数，所取得的个数就是可区分级数。 判定标准如右图,Light falloff,测试手法和测试环境： 1、色温，亮度都均匀的发光面板。如国际上通用的DNP灯箱。 2、模组靠近发光面板，保持在1cm以内，并尽可能排除外部其他光源干扰,Light falloff,选择Imatest的Light Falloff，选中摄像头拍的18%灰照片，然后框起来分析范围，要超过照片的95%以上,Light falloff,如果要在测试另一张照片，Imatest会秀出“ROI repeat”视窗，按“YES”不需再重选画面框的大小，防止框选的误差,Light falloff,Corn

14、ers：中心点与边缘四角的均一度比较，Corners：69.1% Sides：中央与边缘四边的均一度比较，Sides：76.2% 一般要求corners/sides80%，越大越好,Light falloff,在调整Shading时发现和Camera模组的IR_Cut及色彩偏光片的品质有很大关系，如果使用的很烂，Shading怎样也调不好，手机调整Tools通常有亮度补偿可以让中央与四边的亮度提高，来提高亮度均一度，但是亮度均一度变好，颜色均一度可能会变差，色斑更明显，有时可以改变环境色温多计算几次，也许可以通过color shading,Distortion,Distortion称为畸形率或

15、扭曲度，这是一种因为Lens内凹凸透镜搭配问题而造成成像的缺陷，像点会随着中心点的距离之增大而位移，令影像中的“直线”向外或向外弯曲,Distortion,将畸变测试卡置于灯箱正面中心，调节摄像模组位置，使摄像模组正对测试卡中心，并使测试卡100%充满模组预览画面，待图像稳定后拍照,Distortion,计算方法： SMIA TV Distortion = 100( A-B )/B ; A = ( A1+A2 )/2 SMIA TV Distortion 0 is pincushion（枕形）; 0 is barrel（桶形,若不考虑误差，大致有如下关系： SMIA TV Distortion

16、 = 2 EBU TV Distortion,另一种计算方法 EBU TV Distortion，公式如下,EBU: European Broadcasting Union SMIA: Standard Mobile Imaging Architecture,Distortion,畸变判定标准 （SMIA TV Distortion,Filed of view,调节摄像模组位置，使摄像模组正对ISO12233标板中心，并使标板4:3区域充满模组预览画面，带图像稳定后拍照,Filed of view,测量或计算出标板4:3区域高度W、宽度W以及摄像模组到标板的距离L。 计算方法，如下图,File

17、d of view,视场角判定标准,Flare&Ghost,测试摄像模组在逆光拍摄时，是否会产生异常的亮光映像。 将摄像模组对着光源不同角度拍摄。 对着光源拍摄时，若有明显羽状光芒，判定为杂光。 若有明显可随着镜头位置变换而移动的光斑存在，则被判定为有鬼影,Sensitivity,测试摄像模组在低照度拍摄时的表现。 将24色色卡置于灯箱正面中心，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，待图像稳定后分别在光源照度：5、10、25、50Lux条件下进行拍摄。图片增加标注：亮度（Lux）、帧率（fps）、增益倍数（Gain）。 肉眼主观判断是否能辨识色卡各色块，是否存在大量噪点,Auto Focus,近焦测试：将印满5号字体的A4纸置于灯箱正面中心，调节摄像模组位置，使摄像模组距离A4纸