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技术应用 // 测试技术
DXOMARK摄像头光学性能测试模块介绍
  • DXOMARK
    • 2021-02-05
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DxOMARK 的 Optics 模块用于测试摄像头的光学性能,使用者可以借由这个模块来测试摄像头的锐度、畸变、color shading、色偏、色边现象以及有效焦距。这个模块对于使用者有着高自由度,能够按照使用者的需要去选择简单或复杂、手动或自动化的配置。

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DxO DOT 图卡(点阵图)

用于测试畸变、横向色差、BxU、亮度与 color shading、闪光灯性能、有效焦距测试。

 

均匀图卡

用于测试亮度及 color shading。

 

DXO MTF 图卡或 ISO12233图卡(上图2与3)

用于测试 MTF 调制传递函数、纵向色差、Fringing、散光。

 

色边现象专用图卡

用于测试色边(包括紫边或紫边效应)。

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Optics 模块的高自由度可让使用者自行选择设备,根据需求测试对应的指标。以使用自动化补光灯、图卡框架搭配图卡挂架及导轨:

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或手动调整补光灯、手动支架及导轨,搭配单独可移动的图卡框架:


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如今大多数实验室用自动化导轨、补光灯及自动化切换图卡,搭配机械手臂的全自动化方案,拥有更多的晋升空间,适配多种模块。自动化工作流程能更好的而减少人为误差,并增加测试效率。

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畸变:


由于镜头的特性,畸变对于广角镜头来说一直是一个重点指标。拍摄点阵图并使用 DxOMARK 软件 Analyzer 分析,最后结果将以百分比表示畸变程度;其数值介于 0% 到 0.3% 之间是可接受的范围。

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TV distortion 是 SMIA 标准描述的指标,以下列公式计算。TV distortion 为负值则畸变为桶型畸变,为正值则为枕型畸变;TV distortion 的绝对值如小于 0.9% 则为接受范围,处于 0.9% 以上时,容易被看出来。

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横向色偏:


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通过拍摄点阵图,Analyzer 将分析 R(Mr)、G(Mg)、B(Mb)三个信号的影像数据,然后选择 Mr/Mg/Mb 最长的距离作为评估指标输出,以表示色偏的状况。

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其中 CA 2D 20x30cm 等效数据处于 0.1mm 以上时,代表色偏现象能被观察到,处于 0.2mm 以上时,表示色偏难以被接受。另外,软件还会按照CPIQ 标准计算相对应的指标。


BxU, BlureXperience Unit (模糊及锐度):

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BxU 是 由DXOMARK 的专家提出,用于描述影像清晰度的指标。与锐度不同的是,锐度是针对高频率的测试,而 BxU 则是结合低频率 MTF 的数值。因其评估与影像的区域有关,所以其与传感器的分辨率、大小没有直接的关系,画面不同区域的数值的 BxU 可能都不相同,最终结果将以上图的图表呈现。BxU 符合人眼感知规律,如欲了解更多请自行查阅论文 “Uniqueness of blur measure”, IEEE ICIP2004。

 

软件将分析点阵图并计算 RGB 以及 Y 通道的 BxU 值。BxU 指标可以用于评估任何添加至照片的滤镜算法,也支持 RAW 格式数据的分析。

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软件会给出上面数值,包含 BxU 值以及其具体的取样范围。BxU 20x30cm这个数值可依照下方区间参考:


0-10 影像过度锐利

10-20 影像锐利

20-30影像有轻微模糊

30-40 可看出模糊

40-50 模糊强烈

大于50 太过于模糊


MTF,调制传递函数:

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亮度及色彩均匀性 Color shading:

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有效焦距:

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闪光灯:


拍摄点阵图并使用 DXOMARK 软件可用于评估闪光灯的性能,包括亮度衰减(均匀度)、色彩偏离以及补光灯偏离等;均匀度衰减数值小于0.4EV(小于24%)则表现良好,色偏数值小于6则表现良好,补光灯偏离数值小于17%则表现良好。

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色边现象(紫边):

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色边现象 color fringing,可以在影像中较亮与较暗区域之间的高对比度边缘中观察到。这个现象会导致横向或纵向的色差,摄影师们经常会称这个现象为“紫晕”或“紫边”,但其不仅仅可能显紫色。如欲了解更多内容可查阅论文 “Characterization and measurement of color fringing“,2008。

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Color Fringing 图卡后方使用透射灯箱,在画面形成高低亮度对比以观察色边现象。拍摄影像,通过软件分析会给出R、G、P通道对应的数值,数值介于30-100之间定义为“可发现“,数值小于30定义为”难发现“。

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方案需要使用者按照需求拍摄多张照片,DxOMARK 软件能够自动拼接影像、分析并评估鱼眼镜头的 MTF 数值。最终的结果将按照不同镜头区域、不同的 RGB 通道显示:

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如果您想咨询更多关于此模块的内容,请联系我们。

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除了 DXOMARK 针对光学性能的测试设备之外,研鼎自主研发的针对鱼眼镜头与广角镜头的综合测试仪针对长焦性能的中继镜测试系统这类针对特殊需求量身定制的特殊方案,广受业界好评!

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