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ISO12233图像分辨率测试卡的使用方法

日期:2019-03-28 11:02 人气:
       ISO12233分辨率测试卡,又称解析度卡(有0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍几种)2000线,解析度卡(分辨率卡)是标准样张,可以进行拍摄的垂直分辨率和水平分辨率等辅助测试。分辨率测试采用国际标准的ISO12233分辨率测试卡进行测试,拍摄角度和拍摄环境统一。ISO12233分辨率测试卡的类型有反射式和透射式两种:反射式分辨率测试卡由前面照明的反射光照射在测试卡上,透射式分辨率测试卡由后面照明的透射通过分辨率测试卡,即采用透射式灯箱作为背景光源。下图为ISO12233分辨率测试卡区域功能。

ISO12233分辨率测试卡区域功能
分辨率测试卡区域功能图

       关于分辨率测试卡尺寸:测试卡影像宽高比可选择16:9、3:2、4:3和1:1,常用的有16:9和4:3两种,在测试Cellphone Camera Module的分辨率时,一般都选取4:3区域。以下详述ISO12233图像分辨率测试卡测试分辨率的使用方法。分辨率单位:用相高每的线宽来表示,标记为LW/PH分辨率测试区域:主要使用下图中的水平方向的J1、K1:垂直方向的J2、K2:倾斜45度方向的JD、KD样式,另外还有四角的十字区域。

       各测试区域的测试内容:J1、K1:用于测量中心的水平可视分辨率,拥有100~2000LW/PH的测试范围;J2、K2:用于测量中心的垂直可视分辨率,拥有100~2000LW/PH的测试范围;JD、KD:用于测量斜45度的可视分辨率,拥有100~1000LW/PH的测试范围;四角十字型测试单元:用于测量四角的水平和垂直可视分辨率,拥有100~1000LW/PH的测试范围。

       透射式分辨率测试卡测试条件:分辨率测试卡反射式的照明方式如下图所示,测试卡任一白色区的亮度应在测试卡中心区平均亮度的±10%的范围内。并应避免镜头被光源直接照射。测试卡周围区域应具有低反射系数。分辨率测试卡应屏蔽任何反射光,并应具有有效光谱中性。应使用日光或ISO7589给定的白炽灯光。

 

分辨率测试卡
分辨率测试卡分辨率测试部分介绍

 

        透射式分辨率测试卡需要在均匀光源背景下进行测试,所以需要使用符合标准的透射式灯箱。下图为已经安装好了正在上使用的透射式分辨率测试卡示意图。

 

分辨率测试卡安装示意图
分辨率测试卡安装示意图

 

        首先,一般来讲对于某一手机相机模组而言。测试分辨率时的拍摄距离取决于该模组的对焦距离。即将模组放在对焦距离的位置拍摄ISO12233分辨率测试卡。确定好拍摄距离后,原则上应当选择正好能让有效高度正好充满画面的分辨率测试卡。实际上完全按照该要求拍摄有一定难度,因此也可拍摄得稍小或稍大,但后续需要将此时的读数换算成正确的分辨率值。在正好让测试卡有效高度充满画面时,测试卡得4:3区域也应该正好充满画面。在取景偏大或偏小的情况下,应尽量使4:3区域中的J1、K1、J2、K2、JD、KD处于画面中心。测试四角分辨率时,要分别将四角上的十字型测试单元置于画面角落。实际操作可以将分辨率测试卡16:9端线贴在画面外框,测量这一端上下两个角的分辨率,在测另一侧两个角的分辨率。

 

camera拍摄示意图
camera拍摄示意图

 

       Camera的拍摄设置包括:曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。相机模组在Demo board上进行测试时,通常采用默认的设置拍摄既可。相机模组在手机上进行测试时,需要选择预设定的设置,即不加强任何效果下进行拍摄,并且一下压缩的分辨率模式下拍摄或保存。若特殊效果下拍摄测试,需要给出说明。依剧CIPA标准,可使用软件HYRes判定极限分辨率。

使用HYRes读数的方法;A.用HYRes软件打开图片,裁剪出读数区域。选定后,点击Trim Execute。注意,裁剪需要选择正确的线形(Wedge Type)和方向(Direction)。

 

HYRes软件打开图片
HYRes软件打开图片

        B.进入读数界面,点击Execute,自动读出线数。注意,如果拍摄的图片拍摄质量不好或者图片拍摄质量不好或者不图片线条收到信号干扰严重时,可能无法读出数值。此时,仍然需要通过目测来读数。

 

HYRes软件读数界面
HYRes软件读数界面

 

        如果图片中ISO12233分辨率测试卡的4:3区域正好充满,则读数即为这时的分辨率测试数值。如果图片中ISO12233分辨率测试卡的4:3区域正好充满,需要通过如下关系转换算成正好充满时的数值:结果=画面高度/ISO12233测试卡在画面中的高度X读数。如果图片中ISO12233分辨率测试卡的4:3区域过满,需要通过如下关系换算成正好充满时的数值:结果=ISO12233测试卡实际高度/画面中拍摄到的测试卡的实际高度X读数。注意:测试四角分辨率时,读数和换算也参照上述关系。

 

分辨率读数
分辨率读数

        

ISO12233分辨率卡适用范围及引用标准
 
1、适用范围:CIPA标准DC-003(2003)(以下简称本标准)适用于民用静止照片数码相机以下简称(DSC)。在产品目录等中记载静止照片的分辨率时,采用本标准规定的测量方法。
2、引用标准及文件:在本标准中引用下列标准,它们将购成本标准规定的一部分。
 
这些引用标准都适用其最新版本(含追加内容)。
 
ISO12233:2000 Photography-Electronic still-picture cameras - resolution measurements
 
ISO7589:2002 Photography
 
3.术语及定义
 
a) 分辨率resolution
 
除锯齿外,可分辨精细图案的极限。以画面每单位高度的条数来表示。
 
b) 锯齿aliasing
 
采样频率小于图像信号最高频率的2倍时,在采样频率的高次谐波附近会产生带波重叠的噪音。(新版摄影术语辞典(株)写真工业出版社1988)
 
4.测试图表
 
4.1 ISO12233分辨率测试卡
 
本标准以12233为基础,测试图表(图4.1,以下简称ISO图表)也直接利用ISO12233用图表。ISO图表中包含各种样式,本标准(视觉 分辨率)主要使用其中的水平方向J1、K1;垂直方向的J2、K2;倾斜45度方向的JD、KD等样式。(ISO12233中记载了3种测量方法、ISO 图表的采购方法,请参考9.关于12233。)使用ISO图表时,不一定直接使用该图表。也可以剪出必须的部分,并经过重新拼接排列后使用
 
ISO12233主要由美国Sine Patterns公司和Applied Image公司以及日本生产,在中国可以从代理。
 
4.2 ISO图表中所记载数字的含义
 
摄影时让图表的有效高度(横向长边看图4.1时粗框内侧的高度)正好占满画面,图案的数字*100即为画面中每单位高度的条数.拍摄时不一定要让有效高度占满整个画面,但此时需要进行标定(参考5.2取景构图).
 
4.3 ISO图表以外的图表
 
也可自己制作并使用与ISO图表相同的图表。此时必须满足ISO12233中规定的如下事项(ISO图表当然满足这些规定的要求)。
 
a) 白底部分的反射率Rmax与大面积黑色部分的反射率Rmin之比为80>Rmax>Rmin>40(ISO12233的第4.5项)。
 
b) 各个图案的位置精度相对所规定位置为0.2mm(画面高度的+-0.1%)(ISO12233的第4.8项)。
 
c) 线宽为+-5%(ISO1233的第4.8项)。
 
d) 双曲线图案K1、K2的最细部分(的白色部分和黑色部分)的反射率比Rmax/Rmin为18以上。但这仅为“推荐”水平(ISO12233的AnnexB)
 
也可使用透过型图表。此时上述项目的反射率应解释成透过率。使用透过型图表时,用扩散光进行照明。
 
无过是反射型还是透过型,评估用图案必须呈中性分光特性。
 
5.拍摄条件
 
5.1 照明
 
光源根据ISO7589的规定,采用“日光”(标准规定)或“钨丝灯”。对图表进行充足的照明以确保相机能输出信号。照明时要保证图表任何部分与中 央区域的照度差异位于+-10%的范围内。要注意不要让照明光源的光线直接进入相机镜头。在图表周围放置放射率较低的物体,以便将反射光的影响降到最低。
 
5.2 取景构图
 
放置图表时使之与相机的焦点面平行,并且使得横向看时,水平方向的粗框与画面水平框平行。根据12233的规定,拍摄时让图表的有效高度(横向看图 4.1时粗框内侧的高度)正好占满画面.实际上完全按照该要求拍摄有一定难度,因此也可拍摄得稍小。此时,将乘以“整个画面的垂直的像素数/画面中图表的 每有效高度的像素数”进行规定。
 
5.3 相机条件设定的原则
 
根据本标准测量分辨率时,相机参数原则实际上采用出厂时的设定。采用出厂设定以外的设定进行测量时必须注明所采用的设定。若存在根据出厂时的设定无法确定的参数时,厂商将按照相机的用户最可能使用的设定进行侧量,并注明可确定该设定的信息。
 
5.4 曝光条件设定
 
没有特别设定
 
5.5 对焦
 
没有特别设定
 
5.6 白平衡
 
相机的白平衡必须相对照明光源进行适当调节。
 
5.7 变焦位置
 
没有特别设定
 
6.测量条件
 
6.1用打印图像进行的评估
 
为了尽量缩小评估的离散性,以如下2点作为评估基准。
 
a) 将视觉分辨率评估图案的楔形线数发生变化(如由5条变为-4条)的空间频率作为分辨率。单位以每高度的条数来表示。
 
b) 观察时请务必从低频侧开始跟踪。
 
打印频率可设定为任意值。
 
6.2 用显示图像进行的评估
 
为了尽量缩小评估的离散性,以如下2点作为评估基准。
 
a) 将视觉分辨率评估图案的楔形线数发生变化(如由5条变为-4条)的空间频率作为分辨率。单位以每高度的条数来表示。
 
b) 观察时请务必从低频侧开始跟踪。
 
显示屏观察时的放大(变焦)倍率可设定为任意值。
 
7. 标记事项
 
进行分辨率标记时,不是通过说明或宣传媒体(以下简称媒体)进行标记,而是按照如下规定进行。关于7.2~7.4的事项,在规格一览、性能一览等栏目中记载分辨率时必须进行记载。
 
7.1 分辨率的数值
 
仅标记利用CIPA分辨率测量方法中规定的测量方法所决定的条件下测量的分辨率。对 于分辨率为600条以上的相机,最好以50条为单位进行标记。50条的根据如附件4所述。
 
根据CIPA分辨率测量方法标准确定的分辨率测量方向中,有(1)水平、(2)垂直、(3)45度右上倾斜、(4)45度右下倾斜等4种方向。(45度右上倾斜/右下倾斜测量的数值有时会不同)。4种方向中最低的数值必须标记。
 
若要标记其它数值,必须在近旁同时注明最低数值。
 
7.2 分辨率的测量方向
 
标记用多个测量方向测量的数值时,必须同时注明分辨率的测量方向。另外,为简单起见,也可将“45度右上倾斜”标记为“右上”,将“45度右下倾斜”标记为“右下”。而且仅标记“45度右上倾斜”或“45度右下倾斜”某一方的数值也可省略为“倾斜”。
 
7.3 分辨率的测量方法
 
a) 原则:包括拍摄条件、测试图表、测量方法在内,标记时也可省略为“根据CIPA标准”、“依据CIPA”或“CIPA”。
 
b) 例外:与记载有分辨率的相同说明.宣传媒体或其它媒体中已标记了根据CIPA分辨率测量方法的测量结果时,也可省略关于测量方法的标记。
 
7.4 相机的条件
 
将相机参数设定为出厂设定以外的设定进行测量时,要将该条件标记在分辨率标记旁边。


ISO12233图像分辨率测试卡在分辨率测试功能的使用方法就介绍到这里。