Camera客观标准测试

Camera客观标准测试Camera图像效果相关测试项目解析度Resolution色彩偏差ColorError/饱和度Saturation白平衡AWB信噪比SNRShading测试（LensShading/ColorShading）灰阶GrayScale/动态范围DynamicRange曝光偏差ExposureErrorGammaDensityRange畸变TV-Distortion色散ChromaticAberration视场角FOV完成以上测试项目需要的测试设备及软件：硬件设备：多光源测试灯箱（可提供D65，TL84，CWF，A，H光等多种光源），色温照度测试计，均匀光源（DNP灯箱，亮度可调），各种测试Chart（包括24色色卡，ISO12233Chart，21阶灰卡，动态范围测试Chart，18%中性灰卡，畸变测试chart，色散测试chart等），白板（Diffuser）；一、测试软件Imatest，Photoshop二、注意事项1、拍摄过程中尽量等摄像头的亮度和颜色稳定后再进行拍照，尤其是切换光源后；2、建议每个模块项的照片都拍两张，便于确认问题；3、照片尽量拍正，因为照片拍得好坏对测试结果影响很大.Imatest界面简介测解析力直接打开前一张MTF测试图片色彩还原、饱和度、白平衡、信噪比、曝光、Gamma灰阶、动态范围灰阶、动态范围Shading测试畸变一、解析度(Resolution)1.1测试目的：测试手机拍照系统的清晰度，包含中心解析度和边角解析度；1.2测试设备：12233Chart，色温照度计；1.3测试环境：实验室光线照度为200Lux。原则上是保持chart表面照度均匀的前提下，尽量让测试环境达到最亮，我们实际调试时为了提高效率，尽量模拟客户的测试环境。1.4拍照步骤：（1）将手机Camera调至sensor实际分辨率，其余拍照菜单保持默认选项（如EV、Flash等）；（2）将12233Chart垂直固定在墙上；注：30像素选用1X的Chart，130万和200万像素的选用2X的Chart，500万像素的选用4X的Chart，1200万像素以上的项目选用增强型4XChart.（3）移动手机的位置，保证手机摄像头的光轴与ISO12233Chart平面垂直，测MTF值时使ISO12233Chart中的4：3区域正好落在手机的预览画面中,如下图1红线框所示：图1（4）固定手机，待图像稳定后拍照；（5）测线对时，中心的解析度测试可用上述照片，角落解析度测试需另外拍两张照片。拍照步骤同上，不同的是调节手机预览ISO12233Chart的区域，具体拍照区域见图2，图3的红色线框区域：图2图31.5测试方法（1）线对读取方法：从低频楔形线对（可以很容易的辩别为5/9条线）开始往高频率开始读，当不能再辩别为5/9条线对的时候，就该处的值为此处的解析度值；注：一般用人眼去分辨只能读出线对的大概值，也可以使用测线对的软件（如HYRes3_1）测出精确的线对值。（2）MTF测试方法：1）、点击Imatest主界面按钮，导入相应图片；注：利用Imatest进行测试时，存放图片的路径中不要出现中文字样，否则计算过程中会卡住，需要重启Imatest才能继续进行测试。2）、选择测试区域如果之前测试过MTF，选择完测试图片软件会显示上一次测试选中的ROI（RegionofInterest），并提示是否要按上一次的测试区域及设置进行测试，如下所示：注：Imatest中出现的Expressmode都是按照上一次的settiing&option进行测试的意思。①②采用上一次的ROI，但要重新确认设置选项采用上一次的ROI及设置选项进行测试在上一次测试的ROI上进行微调重新选择测试区域选择测试区域:点击鼠标左键确定起始点，拖动鼠标确定选择范围，如下所示，每次选择完测试区域，都可以对ROI做进一步的微调，出现如下提示窗口：③对整个ROI进行上下左右微调ROI单独对ROI的边缘进行上下左右微调对ROI放大显示或正常显示对选好的区域直接按之前的设置选项测试出结果继续暂不测试，接着选别的测试区域，选完后一起测试放弃此次选中的ROI，重启选择ROIROI3）、设置选项：ROI(单个或多个)确认OK后，点，会出现如下界面：以上设置选项若勾选了结果就会显示出来，设置完成后点OK，会出来一系列你想要的测试结果，并提示如下窗口：设置MTF曲线横坐标单位CA测试选项多个区域一起测试时，结果集中显示的单位设置勾选想要保存的结果勾上，点击下方YES后，结果界面会自动关闭，Imatest运行需要较大的缓存空间，建议勾上。结果保存路径结果文件名设置，当需要对同一张图片进行不同设置测试时会用到照片信息4）、结果读取MTF50意义：MTF值为0.5时对应的空间频率（Cycle/pixel）值；MTF50P意义：MTF值为曲线峰值一半时对应的空间频率（Cycle/pixel值）；Cycle/Pixel与LW/PH间的转换公式：LW/PH=2*(Cycle/Pixel)*（PictureHeight）当多个区域一起测试时，可直接从Multi_ROI结果界面读取所有结果，如下所示：锐度，客户一般看overshootMTF曲线MTF一般以LW/PH（linewidthperpictureheight）单位的结果为准各数值的意义CA（ChromaticAberration）测试结果：注：CA正规测试是拍摄如下图片，用SFRplus选项进行测试，后面会具体描述。CA调试方法：加大边缘降饱和力度。CA结果，值越大，R/G/B三根曲线重合率越低，说明边缘色散越严重二、色彩偏差（ColorError）、饱和度（Saturation）、白平衡（AWB）测试2.1测试目的：（1）色彩偏差（ColorError）：测试手机摄像头的色彩偏差；（2）饱和度（Saturation）：测试手机摄像头的色彩饱和程度；（3）白平衡（AWB）：测试手机摄像头在不同色温环境下对白色的还原能力；2.2测试设备：MacbethIII标准对色灯箱，24色色卡；2.3测试环境：D65、CWF、TL84、A、H五种光源；2.4拍照步骤：（1）将手机Camera调至sensor原始分辨率，其余拍照菜单保持默认选项（如EV、Flash等）；（2）打开D65光源，将24色卡置于灯箱正面中心，移动手机位置，使其正对该Chart，保证该Chart占整张照片的85%比例，可参考图4尺寸：图4（3）待图像稳定，完成对焦后即可拍摄D65光源下的照片；（4）将灯箱调至对应光源，步骤同上，分别拍摄CWF、TL84、A、H光源下的照片；2.5测试方法1）、点击Imatest主界面的按钮，导入相应的图片，点击鼠标左键确定起始点，拖动鼠标确定选择范围，选中图片中所拍下来的24色块，再进行微调，确保色卡的黑框不要被选进去，如下所示：2）、设置选项：其它选项运用同MTF测试，点击继续，会出现如下界面：ROI调整每个选中色块框的大小，保证不要框到黑边设置想要显示的测试结果选择噪声结果显示方式色彩空间选择，一般用默认的设置计算色彩偏差的色彩空间，一般都是sRGB噪声测试色块选择∆C的Mean值一定显示，∆C的Maximum和sigma择一显示确认好设置选项后，点击OK，吐出所有测试结果。3）、结果读取色彩偏差（ΔC、ΔE）、饱和度（Saturation）测试结果：1）Saturation=100%*((a2+b2)1/2)/((a*2+b*2)1/2)2）ΔC=((a-a*)2+(b-b*)2)1/23）ΔE=((L-L*)2+(a-a*)2+(b-b*)2)1/2ΔC_corr是用饱和度校准到100%时a,b的值去计算的，而ΔC_uncorr是按实际的饱和度去计算a,b的。其中L、a、b为经过拍照系统处理后的值，L*、a*、b*为ColorChecker的理想值；Mean值和RMS（Root-Mean-Square，均方根值）值（σ，也叫有效值）；Mean(x)=∑xi/n；RMS(X)=σ(X)=(∑(xi)2/n)1/2；用σ值表示偏差时，大的偏差的权重更大。从Ideal和camera间连线的长度和角度可以看出色彩偏差的方向和大小饱和度结果色彩偏差结果白平衡测试结果：三、信噪比（SNR）测试3.1测试目的：测试摄像头的噪声大小；3.2测试设备：MacbethIII标准对色灯箱，24色色卡；3.3测试环境：灯箱D65光源下；注：当要求不同照度时，需将灯箱对应光源调至相对应的照度下拍摄24色卡；3.4拍照步骤：一般直接使用之前拍摄的D65光源下的24色卡照片；3.5测试方法（1）同之前色彩偏差等测试方法一样，相关设置上文有介绍；（2）结果读取：如下所示曝光测试结果白平衡测试结果白平衡偏色方向看测试结果时关注下每个阴影块是否都在色块上，确保色块旁的黑边不要进入有的客户需要看20/21/22色块的R/G/B/Y四个通道的信噪比，此时通过查看计算结果的表格xxx_summary.csv更方便，如下所示：注：若灯箱D65光源照度不可调时，采用D50/CWF/TL84等光源调到不同照度应该也是可取的。GCsensor一般都是B通道的信噪比偏低。信噪比结果计算的方法：SNR=20log10((S19-S24)/N22)；S19、S24分别为第19，第24灰阶块的信号亮度值，而N22是第22灰阶块的噪声值。四、Shading测试Shading测试包括两部分：lensshading（亮度均匀性）和colorshading（色彩均一性）。4.1测试目的：测试手机摄像头成像的亮度/色彩均匀性；4.2测试设备：均匀光源DNP灯箱、MacbethIII标准对色灯箱、灰卡、Diffuser；4.3测试环境：全黑的实验室环境4.4拍照步骤：（1）保证均匀光源处无其他光源干扰（需要一个暗室环境），将手机Camera调至sensor原始分辨率，其余拍照菜单保持默认设置（如EV、Flash等）；Gamma曝光信噪比结果（2）Lensshading:使手机正对着DNP的荧光屏，并且使手机摄像头贴在DNP荧光屏上拍摄照片；Colorshading:1）用Diffuser盖住手机镜头，分别在D65、CWF、TL84、A四种光源下拍摄灰卡，整张照片必须都是灰卡；2）用Diffuser盖住手机镜头，平放在灯箱，分别在D65、CWF、TL84、A四种光源下拍摄照片；注：以上只是部分客户的拍照方法，具体根据客户的要求定；4.5测试方法：（1）点击Imatest主界面的选项，导入相应的测试图片并选择ROI，此时可以手动框测试区域，也可以使用快捷键Ctrl+A或者点击图像外部选中整幅画面，如下图所示：（2）选好ROI后，可对测试区域进行微调，确认OK后点击继续，出现如下设置选项界面：Colorshading测试选项选择Shading选择的四周测试区域的大小设置，一般不做改动（3）结果读取：确认好设置选项后，点击OK，出来测试结果，如下所示：1）Lensshading测试结果2）ColorShading测试结果LensShading测试结果，根据客户要求确认以哪一项为准。用以计算结果选中的区域四角R/B与中心R/B比值的最差值和平均值。上图所示，四周八个测试区域R/B值与中心区域R/B值的比值。以中心选中的区域为基准，四周R/B值与中心R/B值比值的最大值和最小值。注：从Imatest的测试结果来看，LensShading和Colorshading的测试结果都有好几个值，Worst、Mean等，至于看哪个则根据每个客户的标准来。LensShading:Shading测试原理：在整幅图像中的四角和中央分别取相同大小的区域，然后算出这些区域的亮度值，以中间区域为基准，用四角区域的亮度值和中间区域的亮度值相比，得到一个比值，这个比值越接近1越好，即Shading值=（四角最暗处的亮度值Y/中心最亮处的亮度值）×100%ColorshadingColorshading测试原理：把整幅图像等分