手機(jī)攝像頭模組影像評(píng)測(cè)

2018-5-31解像力Resolution雜光、鬼影Flare&Ghost畸變Distortion視場(chǎng)角FOV場(chǎng)景Scene亮度均勻LensShading色彩均勻ColorShading色彩飽和度（ColorSaturation）&信噪比（SignalNoiseRatio）白平衡（WhiteBalance）灰階（Grayscale）&動(dòng)態(tài)范圍（Dynamicrange）影像測(cè)評(píng)項(xiàng)目1、解像力定義表征攝像設(shè)備對(duì)被攝景物細(xì)節(jié)的再現(xiàn)分辨能力測(cè)試目的確認(rèn)模組分辨率是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試工具三腳架、測(cè)試板、測(cè)試Chart測(cè)試方法Chart受光亮度不得低于500lux，拍攝模組視場(chǎng)必須涵蓋Chart有效邊緣，光軸與Chart不得有傾角與位移，避免誤判分辨率Chart類型EIAJIEEEISO122330.3M像素1.3M像素2M像素5M像素評(píng)分四周中心四周中心四周中心四周中心＜150＜300＜450＜550＜600＜700＜900＜1100較差≥150≥300≥450≥550≥600≥700≥900≥1100差≥200≥350≥500≥600≥650≥750≥1000≥1200良好≥250≥400≥550≥650≥700≥800≥1050≥1250好≥300≥400≥600≥700≥750≥850≥1100≥1300優(yōu)秀模組線對(duì)12233chart測(cè)試對(duì)照表TestResultLocation1(MTF50):708.7LW/PHLocation2(MTF50):681.2LW/PHLocation3(MTF50):434.0LW/PHLocation4(MTF50):652.9LW/PHLocation5(MTF50):418.8LW/PHLocation6(MTF50):298.1LW/PH345621反差=（照度的最大值-照度的最小值）/（照度的最大值+照度的最小值）。所以，反差的數(shù)值總是小于等于1的。這里我們引入調(diào)制度M的概念：M=（Imax－Imin）/（Imax+Imin）調(diào)制度M總是介于0和1之間，調(diào)制度越大，反差越大。在對(duì)鏡頭的反差和分辨率進(jìn)行測(cè)試時(shí)，我們將正弦光柵置于鏡頭前方，測(cè)量鏡頭成像處的調(diào)制度。這時(shí)由于鏡頭像差的影響，會(huì)出現(xiàn)以下情況。當(dāng)空間頻率很低時(shí)，測(cè)量出的調(diào)制度M幾乎等于正弦光柵的調(diào)制度；當(dāng)所拍攝的正弦光柵空間頻率提高時(shí)，鏡頭成像的調(diào)制度逐漸下降。鏡頭成像的調(diào)制度隨空間頻率變化的函數(shù)稱為調(diào)制度傳遞函數(shù)MTF（ModulationTransferFunction）。對(duì)于原來調(diào)制度為M的正弦光柵，如果經(jīng)過鏡頭達(dá)像平面的像的調(diào)制度為M’，則MTF函數(shù)值為：MTF值=M’/M由此可見，MTF值必定大于0，小于1。MTF值越接近1，說明鏡頭的性能越優(yōu)異。MTF值不但可以反映鏡頭的反差，也可以反映鏡頭的分辨率。由于MTF值是廠商在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試環(huán)境下測(cè)得的，排除了成像介質(zhì)（膠片或感光元件）的影響，因此較為客觀。當(dāng)空間頻率很低時(shí)，MTF趨于1，這時(shí)的MTF值可以反映鏡頭的反差。當(dāng)空間頻率提高，也就是正弦光柵的密度提高時(shí)，MTF值逐漸下降，這時(shí)的MTF曲線可以反映鏡頭的分辨率。由于人眼的分辨能力有限，我們一般取MTF值為0.03時(shí)的空間頻率作為鏡頭的目視分辨率極限?？臻g頻率低于這個(gè)值時(shí)，鏡頭成像素質(zhì)的變化人眼難以察覺，也就不存在測(cè)量的意義了。MTF2、雜光&鬼影定義指光學(xué)系統(tǒng)成像時(shí)到達(dá)像面上的光線除了正常光路進(jìn)行的成像光線外還有一部分是不參加成像的非成像光線在像面上光的擴(kuò)散影響光學(xué)系統(tǒng)的成像，這部分非成像光線稱為雜散測(cè)試目的確認(rèn)模組拍攝時(shí)影像畫面內(nèi)是否存在其它光線影像成像效果測(cè)試工具日光燈、測(cè)試板、三腳架測(cè)試方法將模組解像力OK模組（需保證外光OK）對(duì)準(zhǔn)日光燈管，距離3m左右，當(dāng)燈管放于畫面中心時(shí)（以此為零度），再向影像八個(gè)角落依0度至90度方向測(cè)試，每10度記錄一張相片判定標(biāo)準(zhǔn)

角度各像素通用現(xiàn)象描述得分值差大/小角度光暈與鬼影任一項(xiàng)嚴(yán)重0稍差光暈與鬼影有但均輕微3良好光暈與鬼影有一項(xiàng)且輕微6優(yōu)秀無明顯光暈與鬼影10測(cè)試條件燈光角度方向日光燈0-180度8個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：3、畸變定義攝像設(shè)備拍攝的畫面相對(duì)于被拍攝圖案的幾何變形。如所攝畫面大于被攝圖案時(shí)為正畸變，亦稱枕形畸變，反之為負(fù)畸變，亦稱桶形畸變測(cè)試目的確認(rèn)模組中心及周邊拍攝是否有變形現(xiàn)象測(cè)試工具標(biāo)準(zhǔn)光源箱、畸變Chart、測(cè)試板測(cè)試方法Chart受光亮度不得低于800lux將解像力OK模組以鏡頭端面對(duì)準(zhǔn)DistortionChart,鏡頭離chart距離35cm左右，必須將chart兩端依中心線對(duì)齊，且拍攝影像效果必須清晰將保存影像畫面帶入Imatest進(jìn)行分析

各像素通用畸變范圍得分值判定標(biāo)準(zhǔn)差|TV|＞2%0合格1%＜|TV|≤2%5優(yōu)秀0%＜|TV|≤1%10測(cè)試條件chart照度分析軟件距離畸變chart400～600LUXImatest30cm判定標(biāo)準(zhǔn)：SMIATVDistortion=100%*{(A1+A2)/2-B}/B4、視場(chǎng)角定義在畫面充滿視場(chǎng)條件下，被攝畫面對(duì)角線兩端與攝像設(shè)備鏡頭中心連線的夾角為對(duì)角線視場(chǎng)角測(cè)試目的確認(rèn)模組影像涵蓋面積范圍是否符合要求測(cè)試工具標(biāo)準(zhǔn)光源箱、測(cè)試板、卷尺測(cè)試方法將解像力OK模組以鏡頭端面對(duì)準(zhǔn)墻壁，鏡頭距離墻壁1m調(diào)整測(cè)試板方向使影像畫面橫向與縱向分別離中心線的距離相等，目視影像畫面用卷尺量測(cè)影像對(duì)角所對(duì)應(yīng)墻壁的距離

各像素通用差值范圍得分值判定標(biāo)準(zhǔn)差超出鏡頭公差+2°0稍差超出鏡頭公差-8°5優(yōu)秀滿足鏡頭公差+2/-8°10測(cè)試條件量具距離規(guī)格卷尺100±1cm無測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：5、場(chǎng)景判定標(biāo)準(zhǔn)各像素通用現(xiàn)象標(biāo)準(zhǔn)得分值銳利清晰度3輪廓分明度3動(dòng)態(tài)范圍效果2色彩失真度26、亮度均勻性定義用攝像設(shè)備拍攝亮度均勻的畫面，畫面中心和畫面邊緣的亮度差異程度。常用所拍攝的畫面周邊亮度相對(duì)于中心亮度之比表述。測(cè)試目的：確認(rèn)模組周邊與中心相對(duì)亮度是否達(dá)到要求測(cè)試工具：DNP光源、測(cè)試板測(cè)試方法：將解像力OK模組以鏡頭端面朝前平行貼于已穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)DNP光源面上，距離表面1cm左右，將保存圖片帶入Imatest軟件分析周邊及中心的光亮對(duì)比度，計(jì)算公式Shading=Y(corner)/Y(center)*100%判定標(biāo)準(zhǔn)

CIF&VGA像素1.3M&2M像素3M及以上像素得分值很差LSC＜55%LSC＜60%LSC＜65%0稍差55%≤LSC＜65%60%≤LSC＜70%65%≤LSC＜75%2.5合格60%≤LSC＜75%70%≤LSC＜80%75%≤LSC＜85%5良好75%≤LSC＜80%80%≤LSC＜90%85%≤LSC＜95%7.5優(yōu)秀LSC≥80%LSC≥90%LSC≥95%10測(cè)試條件光源照度分析軟件距離DNP光源2000～2500LUXImatest1cm測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：定義顏色的均勻性測(cè)試目的確認(rèn)模組周邊與中心色彩一致性是否符合要求測(cè)試工具DNP光源、測(cè)試板測(cè)試方法將解像力OK模組以鏡頭端面朝前平行貼于已穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)DNP光源面上，距離表面2cm左右，對(duì)軟件調(diào)試一組均勻性較好的代碼參數(shù)，以此代碼對(duì)其他模組進(jìn)行同樣的拍攝并保存圖片，將保存圖片分別帶入Imatest軟件分析R/B、R/G、G/B的max與min值，并用min值除以max值從而得到需求值，取最小值7、色彩均勻性判定標(biāo)準(zhǔn)

各像素通用差值范圍得分值很差X＜80%0稍差80%≤X＜85%3良好85%≤X＜90%7優(yōu)秀X≥90%10測(cè)試條件光源照度分析軟件距離DNP光源2000～2500LUXImatest1cm測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：8、色彩飽和度定義色彩的還原能力：目標(biāo)顏色和拍攝顏色用數(shù)值的方法表示2種顏色給人色彩感覺上的差別測(cè)試目的確認(rèn)模組在模擬藍(lán)天日光下的偏色現(xiàn)象及還原性效果測(cè)試工具標(biāo)準(zhǔn)光源箱、測(cè)試板、24卡測(cè)試方法選取標(biāo)準(zhǔn)光源箱D65光源測(cè)試，光源照度為1500±100lux，色溫在6500±500K，將調(diào)焦OK模組以鏡頭斷面對(duì)準(zhǔn)24色卡,lens端面需與色卡平行，拍攝色卡圖像邊緣需在影像畫面的0.75F以內(nèi)，將保存圖面帶入Imatest軟件進(jìn)行分分析（如有特殊要求，則必須在不同的燈源下不同的照度下進(jìn)行拍攝）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：判定標(biāo)準(zhǔn)CIF&VGA像素1.3M&2M像素3M及以上像素各像素分?jǐn)?shù)△C△E△C△E△C△ESat稍差＞20＞25＞15＞18＞13＞15S<90或S>1205優(yōu)秀≤20≤25≤15≤18≤13≤15120≥S≥10010測(cè)試條件光源chart分析軟件D6524色卡Imatest9、信噪比定義在規(guī)定的條件下，傳輸信道特定點(diǎn)上的有用功率與和它同時(shí)存在的噪聲功率之比。測(cè)試目的：確認(rèn)模組拍攝光線較暗是否會(huì)有彩點(diǎn)/雜訊產(chǎn)生測(cè)試工具：標(biāo)準(zhǔn)光源箱、測(cè)試板、24色卡測(cè)試方法：選取標(biāo)準(zhǔn)光源箱D65光源測(cè)試，光源照度為1500±100lux,色溫在6500±500K，將調(diào)焦OK模組以鏡頭端面對(duì)準(zhǔn)24色卡,lens端面需與色卡平行，拍攝色卡圖像邊緣需在影像畫面的0.75F以內(nèi)，將保存圖面帶入Imatest軟件進(jìn)行分析（如有特殊要求，則必須在不同的燈源下不同的照度下進(jìn)行拍攝）

各像素通用噪聲范圍得分值判定標(biāo)準(zhǔn)很差3≤X0稍差2＜X＜33良好1.5≤X≤27優(yōu)秀X＜1.510測(cè)試條件chart光源分析軟件距離24色卡D65光源Imatest40cm測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：打開imatest軟件點(diǎn)擊colorcheck按鈕，選取D65燈箱下拍攝的24色卡的的圖片，代入軟件中按照色彩飽和度測(cè)試流程，保存結(jié)果，并在保存的結(jié)果，圖片中找到如圖一所示圖片，讀取MIDDLEGRAYNOISERGBY%值，例如圖片上讀取的結(jié)果分別為R:1.18，G:0.62，B:1.07，Y:0.42取其中最大值，作為噪聲分析結(jié)果。10、白平衡白平衡攝像設(shè)備所具有的一種調(diào)節(jié)功能。通過白平衡調(diào)節(jié)，使在不同的光源（晴天、陰天、白熾燈、熒光燈、閃光燈等）測(cè)試目的：條件下能獲得與人眼觀察相符的彩色再現(xiàn)。確認(rèn)模組拍攝不同色溫光源下是否會(huì)出現(xiàn)偏色及其他雜色摻雜，測(cè)試工具：標(biāo)準(zhǔn)光源箱、測(cè)試板、24色卡測(cè)試方法：將調(diào)焦OK模組以鏡頭端面對(duì)準(zhǔn)24色卡,Lens端面需與色卡平行，分別切換標(biāo)準(zhǔn)光源箱D65/COWL/U30(LT84)/A/Horizon光源拍攝并保存圖面，拍攝色卡圖像邊緣需在影像畫面的0.75F以內(nèi)，將保存圖面帶入Imatest軟件進(jìn)行分析光源色溫規(guī)格CIF/VGA1.3M/2M3M及以上D656500KS<0.1S<0.1S<0.08COWL4150KS<0.1S<0.1S<0.08U30(LT84)3000KS<0.1S<0.1S<0.08A2856KS<0.15S<0.12S<0.1Horizon2300KS<0.1S<0.1S<0.08測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：依次將在標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱D65、coolwhitr、A、TL84U30、HORIZON五種光源下拍攝的24色卡圖片代入軟件，計(jì)算并保存結(jié)果，在保存的結(jié)果中分別找到如圖一所示D65、coolwhitr、A、TL84U30、HORIZON五種光源下的分析圖片，讀取HSVSATURATION值（這里我們僅參考21.22，色塊）例如圖一讀取的數(shù)據(jù)為21色塊：0.111,22色塊：0.15811、灰階灰階攝像設(shè)備對(duì)不同光譜特性或等效光譜特性的灰度的分辨能力，通常用拍攝灰階圖卡來測(cè)試。測(cè)試目的：確認(rèn)模組影像拍攝黑白效果的明亮度測(cè)試工具：標(biāo)準(zhǔn)光源箱、測(cè)試板、24色卡、Q14灰階測(cè)試方法：選取標(biāo)準(zhǔn)光源箱D65光源測(cè)試，光源照度為1500±100lux,色溫6500±500K，將調(diào)焦OK模組以鏡頭端面對(duì)準(zhǔn)D65光源下24色卡上的Q14灰階卡,lens端面需與色卡平行，拍攝灰階卡邊緣需要在影像畫面的0.75F以內(nèi)，將保存圖面導(dǎo)入Photoshop軟件進(jìn)行分析（相鄰兩塊亮度差異值≧8為一階）第A色塊亮度值需在230DN~250DN測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：判定標(biāo)準(zhǔn)

CIF&VGA像素1.3M&2M像素3M及以上像素得分值很差8＞X9＞X10＞X0稍差11＞X≥812＞X≥913＞X≥103良好14＞X≥1114＞X≥1215＞X≥137優(yōu)秀X≥14X≥14X≥1510測(cè)試條件chart光源分析軟件距離A塊明度24色卡+Q14灰階D65光源photoshop40cm230～25012、動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍攝像設(shè)備能夠記錄的從最黑到最白之間最大的影調(diào)范圍。動(dòng)態(tài)范圍越大，說明能被捕捉下來的層次越豐富。所有超出動(dòng)態(tài)范圍之外記錄為黑或白。的曝光值都只能它實(shí)際上描述了攝像設(shè)備記錄影像灰階等級(jí)的能力。測(cè)試目的：確認(rèn)模組拍攝影像最亮與最暗的相對(duì)效果是否滿足要求測(cè)試工具：標(biāo)準(zhǔn)光源箱、測(cè)試板、24色卡測(cè)試方法：選取標(biāo)準(zhǔn)光源箱D65光源測(cè)試，光源照度為1500±100lux,色溫在6500±5