走进真4K |图像质量测试有哪些“硬”标准？

图像质量客观参数测试标准

IMAGE QUALITY

Test standard

摄像系统的产品性能主要体现在图像质量和对图像的处理上，整体要求为全视场清晰，视场边缘无模糊现象。有较好的黑白对比和色彩还原能力，R、G、B颜色无明显失真感觉。而在图像的获取、处理、传输和记录的过程中，由于成像系统、处理方法、传输介质和记录设备等不完善，加之物体运动、噪声污染等原因，不可避免地会带来图像失真和降质。

图像质量客观评价的基本目标是设计能够精确和自动感知图像质量的计算模型，其终极目标是希望用计算机来代替人类视觉系统去观看和认知图像。在国际上，图像质量客观评价通常是通过测试影响影像质量的因素，并通过计算模型获得图像质量量化值与人类主观观测值一致性的好坏来评估的。

美国的Imatest和法国的DxO analyzer就是其中比较出名的图像质量客观评价系统。无论是Imatest还是DxO analyzer，两个测试系统都是通过“测试卡+光源环境+测试软件=测试结果”的模式。通过各种各样的测试卡和光源，在实验室中模拟各种环境，再把成像结果输入软件系统，由系统自动分析，最后得出结果。

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常用测试环境及工具

测试环境

暗室

部分客观参数需要在暗室中进行测量，以规避杂光干扰。

色温与亮度可调的灯箱

标准光源种类通常有A、TL83、CWF、D50、D65、D75等。

DNP光源

此类光源发光均匀，主要与透射式测试卡配合使用。

测试工具

以下测试卡通常都有反射式/透射式两种，可以满足不同的测试需求。

ISO12233：2000

分辨率标准测试卡，并根据测试需求不同分为多种精度。

24色标准色彩测试卡

不同类型的灰阶测试卡

畸变测试卡

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常用测试指标

如下

分辨率/解析度/SFR

测试设备：12233 Chart、DNP光源/灯箱、照度计

测试目的：通过测量中心和四个角落的水平、垂直分辨率来评估Camera系统成像的清晰细腻程度和整体平衡性，分辨率越高则画面越清楚。根据SFR曲线还可评估系统的锐化程度

色彩还原性测试

测试设备：24 Color Chart、DNP光源/灯箱、照度计

测试目的：通过计算与标准色卡在LAB域的色差来评估Camera系统成像对色彩的还原能力，色差越小则还原性越好。同时该测试项还能够评估出Camera在不同色温环境下对白色的再现能力。影响色彩还原的主要因素有传感器性能、镜头、滤光片以及光线的色温

灰阶/动态范围测试

测试设备：灰阶测试卡、DNP光源/灯箱

测试目的：通过测量可明显区分的灰阶级数来评估Camera系统的动态范围。灰阶在很大程度上体现了图像在不同亮度下的分辨能力，通常灰阶数越高，系统分辨能力越强：当灰阶损失时，很可能会出现过亮或过暗处无法看清物体的情况；一般灰阶数目较高时，对于亮暗区细节会有较好保留，但图像通透性会降低

信噪比测试

测试设备：24 Color Chart/灰阶卡、DNP光源/灯箱

测试目的：通过计算信噪比来评估Camera系统成像的噪声程度，通常以dB（分贝）为单位。噪声计算可采用均方根或标准差方法。信噪比越高，干扰噪点对画面的影响越小

亮度均匀性与色彩均匀性测试

测试设备：DNP光源

测试目的：通过计算中心区域与四角暗区亮度/色差的比值来评估Camera系统的均匀程度，Shading现象主要由镜头引入

畸变/几何失真测试

测试设备：几何失真测试卡、DNP光源/灯箱

测试目的：通过计算Distortion值来评估Camera系统的几何失真程度。畸变主要包括桶形失真和枕形失真两种形式，通常由镜头引入

亮度响应测试

测试设备：DNP光源/灯箱、照度计

测试目的：测量动态范围内Camera系统的OETF函数与显示设备的EOTF，通过最小二乘拟合来评估整体系统亮度响应的线性度

END

超越眼界 突破期待

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