生活中，你是否遇到过这样的情况：逆光拍摄时，整个画面像蒙上了一层 “薄纱”，画面对比度降低且出现圆形光斑。这些现象均是杂光造成的！除了摄影创作中一些特定的杂光现象，在大部分应用中，杂光对成像的影响均是负面的。因此，对杂光的测试是数字相机成像质量测试的关键一环。本文将为大家介绍数字相机杂光测试的原理与方法！
图 1 生活中的杂光现象
一、什么是杂光？
杂光是指在成像系统中到达像平面的非成像光线。
图 2 杂光成像光路
如图，成像光线（蓝色实线）在镜头内部发生非预期反射产生非成像光线（蓝色虚线），这种不按预设的光路传播的非成像光线统称为杂光，当杂光传播至像面，便会对正常成像形成干扰。
二、杂光常见形态
杂光对成像的影响以不同形态呈现：
例如：图 3 中太阳强光下，建筑仿佛被 “薄纱罩住”，出现画面对比度大面积降低的雾化现象和多个模糊的圆形光斑；图 4 中太阳周围绽放出花瓣状的红色光斑；图 5 中太阳下方拖着的一串彩色光斑；以及图 6 中太阳发出的像星芒一样的放射状线条。
三、杂光是如何产生的？
在宏观层面上，杂光现象的产生是光线在成像系统内部发生的非预期的反射、散射或衍射造成的。
例如图 3 的雾化现象缘于非成像光线在镜头内部发生的散射；图 4 的花瓣状光斑是由传感器的微透镜阵列产生的衍射光斑经滤光片反射形成的；图 5 的一串圆形光斑也就是我们常说的鬼影，是由光在镜片之间的多次反射造成的；而图 6 中太阳呈现出的芒刺效果，常常是由镜头的孔径光阑所形成的衍射导致的。
四、杂光测试标准
相机杂光测试的三个常见标准：
1. ISO 18844:2017杂光测试方法
摄影领域的相机杂光测量标准为 ISO 18844:2017。其核心是在均匀照明或均匀发光的白色背景上，设置多个低反射/低透射的圆形黑色区域（即高密度光阱（黑点）的对角线阵列，见图7）。通过计算图像中黑色区域与白色背景的亮度比值，即杂光指数F，来定量评估杂光的严重程度，F值越小，杂光对像质的影响越小。
图7  高密度光阱（黑点）的对角线阵列
杂光指数F计算公式：
其中，Sblack表示黑色区域亮度均值；Swhite表示黑色区域周围4个白色区域亮度均值。
针对该标准，研鼎开发了 LV-2CI-15F 超高亮度透射灯箱和 CP300-TI 透射式 Flare 测试图卡用于杂光测试。
图8  LV-2CI-15F 超高亮度透射式灯箱
LV-2CI-15F 超高亮度透射灯箱支持多达 60,000 级连续亮度调节，表面照度高达 150,000 lux；灯箱具有两个并排卡槽，便于插入透射式测试图卡，可支持 Flare、HDR、Flicker、Shading、高亮色彩等测试项。
图9  CP300-TI  透射式Flare测试图卡
CP300-TI 透射式 Flare 测试图卡，用于测试相机杂光。其上布置 17 个黑色圆形测试区域，用于计算杂光指数。
2.QC/T 1128-2019测试方法
QC/T 1128-2019 规定了车载摄像头杂光性能的测试方法和评估指标。在 QC/T 1128 中，须在暗环境中，使用被测设备对点光源进行拍摄。根据标准中定义的炫光及鬼影在图像总面积中的占比来评估摄像头对杂光的抑制能力。
针对该标准，研鼎开发了 HS-FTB 眩光测试箱，支持炫光、鬼影测试。该测试箱内部为黑色材料制成，配合六面封闭设计可提供全封闭遮光环境；摄像头端具备 5 轴手动移动功能及 2 轴程控自动旋转功能，可灵活调整摄像头位置。HS-FTB 眩光测试箱可兼容不同型号的点光源，以满足测试要求。
图10  HS-FTB 眩光测试箱
LS-OF500 眩光光纤点光源与 LP1C-0002 鬼影测试点光源，分别针对车载摄像头炫光、鬼影性能测试场景开发，其亮度输出、色温输出、发光角度等核心参数严格匹配 QC/T 1128-2019 标准的强光模拟条件，可精准复现高强度点光源干扰场景，为相机杂光的量化测评提供标准化光源支撑。
3.IEEE 2020-2024测试方法
IEEE 2020-2024 标准是车载图像质量评估的重要规范，其定义的杂光（Flare）测试包含 Flare A 和 Flare B 两种测试方法：
（1）Flare A 测试：基于 ISO 18844:2017 标准点阵图，在水平、垂直轴增设额外测试点以覆盖更大视场并捕捉特定方向杂光，通过计算杂光指数 F 值来定量评估杂光的严重程度； 
图11 (CP303-TI) IEEE 2020-2024标准Flare A测试图卡
（2）Flare B 测试：通过旋转点光源或被测设备（DUT），模拟强光源从水平、垂直、对角线等多角度入射镜头，采集一系列图像后分析图像的炫光衰减（Flare Attenuation），计算平均炫光衰减（Average Flare Attenuation）、最差炫光衰减（Worst Flare Attenuation）等指标，来量化相机的杂光性能。 
针对该标准，研鼎自研了一款测试摄像头炫光的自动化设备—— RT-Flare 摄像头模组眩光综合测试仪。该设备的光源照明条件与算法均遵循 IEEE 2020-2024 标准。针对 Flare B 测试搭载平行光源系统，可精准模拟无穷远处点光源；算法结合相机 ISO 感光度、曝光时间、快门半径等参数，全面分析图像眩光衰减特性。测试结果以热力图直观呈现，同步输出平均 / 最差炫光衰减曲线，为车载相机杂光测评提供高精度数据。
详细解说视频可扫码观看：
如您对相机杂光测试感兴趣或有任何疑问，欢迎联系我们：021-60497127，我们将竭诚为您服务！