数码照相机 色位移的测量 征求意见稿

1数码照相机色位移的测量本文件界定了数码照相机色位移测量方法的相关术语和定义，描述了数码照相机色位移的测试模式、测量条件和方法，以便能够比较测量结果。本文件未规定色位移的允许范围。本文件适用于数码照相机输出的图像性能的检测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。本文件无规范性引用文件。3术语和定义以下术语和定义适用于本文件。3.1色位移由光学、机械、电气和图像处理因素引起的输出图像中不同颜色特征位置的偏移。注2：它是输出图像中红色(R)和蓝色(B)3.2径向色位移由横向色差的光学因素引起的输出图像中不同颜色位置的径向偏移，可能会受到机械、电气和图像处理等因素的影响。4试验条件和方法4.1通则应使用捕获测试图卡的数码照相机输出图像的数字信号进行测量。在测量数码照相机的色位移时，应使用以下测量条件作为标称条件。如果不可能或不适合实现这些标称操作条件，应与报告结果一起列出。2GB/TXXXXX—XXXX4.2设备和硬件应指定每个测试图卡，以及照明条件，如照度、亮度和照明色温。4.2.1照明照明色温为5700K±1000K。本文件不要求特定的照明水平，建议1000lux至2000lux（辐射图，318cd/m2至637cd/m2之间)。特殊的测量目的可能需要其他级别。图卡上的照度（或亮度）的不均匀度应小于10%。光源(s)应提供均匀照明，不产生眩光或镜面反射。4.2.2测试图卡概述测试图卡的示例如图1和图2，可以是反射式测试图卡或透射式测试图卡。黑色图案（如点状或V型）应代表不到图像总表面的20%。测试图卡对比度水平应至少为40：1，且不高于10000：点状图卡点状测试图卡中的黑色圆点均匀分布在一个白色背景方形规则的网格中。通过测量圆点的中心位置，计算色位移和径向色位移。点的大小和数量应该根据相机的像素数和拍摄距离来调整。在图像中，4:3宽高比画面内上的点数不少于20×15点，每个点的直径不小于10像素。有关如何确定图卡中的点和点中心的详细描述，请参见5.2.1。注：ISO17850，几何畸变测量也采用点状图。使用点状图可以减少了对相机进行特性描述所需的工作量。V型图卡3GB/TXXXXX—XXXXV型图卡可以在仅测量水平方向上复制位置的位移来测量水平和垂直方向上的位移，几何值的提取方法见5.2.2。对图卡平面度的要求不平度可能是由图卡的弯曲引起的。对图卡平面度的要求为：l1/l3Deviationofmeasured12345689图3图卡平面度说明及其对测试值的影响4GB/TXXXXX—XXXX表面偏差：即距离参考平面的高度或深度（表示为弯曲l1见图3)应小于图卡宽度的1.5%。对于小的弯曲，“l”等于所有数字都被标准化的图卡宽度的一半。如果在图卡中出现弯曲“l”，则被相机拍摄到的有效图卡宽度为“l”。l和l之间的差异导致由于图卡弯曲而测量的百分对于局部几何畸变的测量，标准的要求应该是最大误差为由于图卡的平面度引起的偏差的0.045%。这相当于一个最大的平面度偏差的3%，宽度一半的3%等于整个图卡宽度的1.5%。4.3测量设备的布置4.3.1反射试验图反射试验图的测量设备的布置应如图4所示，摄像机的位置不能在测试图卡上投射阴影，测试图卡的背景应为哑光黑色墙或黑色环绕物。图4反射试验图测量设备布置4.3.2透射试验图透射测试图卡的测量设备的布置应如图5所示，可以使用一个积分球体来代替一个灯箱。无论使用哪种光源，照度应在图面上均匀分布，以符合4.2.1中的要求。5GB/TXXXXX—XXXX图5透射试验图测量设备布置4.3.3摄像机的放置图卡应该垂直光轴。可以使用设置在目标平面上（即平行于目标平面）的镜像来进行对准，如图6所示。图6相机和目标平面使用镜子对准6GB/TXXXXX—XXXX如果该对准方法不适用，应采用利用图板中的直线的手工方法，使图板中心的水平和垂直线的交叉点位于图像的中心。对于每一根水平/垂直线，都应调整到和图像的水平和垂直边框“平行”，意思就是每根线距离图像中心的水平/垂直高度都应一样。4.4相机设置照相机应设置为自动曝光模式，并应报告图像中的平均数字值。如果有曝光度调整，应调整曝光度，使整个图卡的平均值在110到160之间。对输出图像(包括黑色图案和白色背景)进行均值计算，图像中图卡的亮或黑暗区域部分不要被剪裁，应调整白平衡，使图像中心尽可能保持中性。聚焦应使图像的中心处于焦点位置。相机设置如光圈f值、焦距和到物体的距离等因素对色位移测试的影响很大，这些设置应该优先设置为它们的出厂默认值。根据测试的目的，相机设置如ISO感光度和其他图像设置可按以下方式进行调整：可以调整ISO感光度和曝光时间，以便在图像中观察不到光源闪烁引起的可见噪声或条带。光圈孔径和焦距应与ISO灵敏度和曝光时间一起报告。更准确地说，相机的ISO感光度可以设置为最小，以减少噪声。用户的设置如颜色和对比度可能会失效。如果可能，压缩和清晰度应该设置为它们的最小值。如果颜色编码不是sRGB，例如opRGB，则应予以报告。5分析方法5.1概述每个测试图卡的第一步是需要确定绿色和红色通道之间的水平和垂直距离(ΔRH_i，ΔRV_i)，以及绿色和蓝色通道之间的水平和垂直距离(ΔBH_i，ΔBV_i)（见图7）。5.2位移的确定5.2.1点状图7GB/TXXXXX—XXXX5.2.2V型图案参照图8，通过测量a、a'、b、b'，或测量B或R通道与G通道之间水平方向上位移像素的数量进行测量。当选择的线路与参考通道中的V图案交叉时，应分别从原点c、d、e和f测量偏移量a、a'、或水平方向上的偏移像素量以及∆RV_i、∆BV_i，或垂直方向上每个位置点的B或R通道和G通道之间的偏移像素量。水平和垂直位移∆H和∆V应按以下公式计算：ΔH=ΔV=A=B=' 2 22∆RH和∆RV分别是G通道和R通道的∆H和∆V，∆BH和∆BV分别为G通道和B通道的∆H和∆V。图8位移的计算方法5.3色位移5.3.1数值定义8GB/TXXXXX—XXXXCDabs_iH_iCDabs_iH_iV_iH_iH_i2_i2H_i2CDrel_iH2+V2CDrel_i22CDrel_i22H+VΔBCDrel_i，ΔBCDabs_i——蓝色通道的色位移；H，V——在水平方向和垂直方向上的输出像素数。红色通道[ΔRCDabs_i(max)]或蓝色通道[ΔBCDabs_i(max)红色通道[ΔRCDrel_i(max)]或蓝色通道[ΔBCDrel_i(max)]中相对色位移的最大值应为∆Ci_CDrel。5.4径向色位移5.4.1数值定义对于每个R和B通道，在每个点上测量与G通道相关的径向位置差，并绘制成绿色通道到图像中心的距离的函数。当透镜的光学系统是完全旋转对称的时，横向色位移也是旋转对称的。有时由于制造公差等原因，它可能不是旋转对称的。在本文件中只测量旋转对称情况。图9：径向色位移及其径向近似值的示意图像素径向色位移(ΔRRCDabs、ΔBRCDabs）计算如下：9RCDrel_iGBRCDrel_iRCDabs_iRCDabs_iRCDabsiRCDabsi_--HiVi__22-H_iV_iHiVi__H_iV_i相对径向色位移(ΔRRCDrel，ΔBRCDrel)是由径向HiViHi____ HiViHi____ HiViHiVi___HiViHiVi____RCDreli_RCDreliH——水平方向的输出像素数；6结果报告6.1色位移以像素为单位的色位移与相对色位移两者或者之一都可以报告。应说明各点色位移最大的值，还建议标注这个点。光圈值、镜头焦距、图距、照明照度，以及所记录的像素数的水平和垂直方向等也应该被报告。像素的色位移应报告如下：演示示例1：位移：相对于图像中心近似为1.5像素(x=-500，y=1500)焦距：4.6毫米光圈值：2.8记录像素数：5472×3648照明照度：1500lux图距：1.5米演示示例2：GB/TXXXXX—XXXX6.2径向色位移GB/TXXXXX—XXXX%图10：径向色位移测量GB/TXXXXX—XXXX（资料性）从目标中提取这些点一个MATLAB代码可以从下面的URL中提取这些点,并找到