均匀性是成像质量的核心指标，其表现深刻影响各领域相机的应用效果。对于车载摄像头，均匀性的优劣直接关系到边缘目标检测与颜色判断的准确性。本篇文章将深入探讨数字相机均匀性测试的奥秘！
一、均匀性的定义
均匀性包含亮度均匀性和色彩均匀性双重维度。
亮度均匀性指的是图像从中心到四周边缘的亮度分布是否一致。左图是亮度不均匀现象，呈现中心亮，四周偏暗，即亮度衰减问题。色彩均匀性指的是图像从中心到四周边缘的色彩显色情况是否一致。右图是色彩不均匀现象，呈现中心偏红，四周偏绿的现象，即色彩偏移问题。
二、均匀性较差的原因 
（一）亮度不均匀成因
假设发光的物体为朗伯辐射体（或余弦辐射体）时，光分别从镜头中心和镜头边缘传播，从中心到边缘，图中的θ角即主观线角会变大，镜头入瞳对发光点的立体角和发光点的发光强度会随着θ角的增大而减少，导致中心的光通量大于边缘的光通量，最终导致sensor中心的照度大于边缘。
（二）色彩不均匀成因
（1）CRA不匹配引入
（2）IR-fliter引入
当镜头CRA过大于芯片的CRA时，光线会折射到周边的pixel上，导致像素间出现光串扰，引发偏色现象。
薄膜干涉型红外截至滤光片会因为主光线角的变化，光谱曲线会发生偏移，从而引发成像偏色。
二、测试标准及方法
针对亮度不均匀和色彩不均匀的现象，ISO 17957 标准规定了数字相机均匀性的测试方法。测试要求配备白场及亮度计，在明度不均匀性与亮度不均匀性测量中，应使用平均室外日光（推荐CIE D55）。在色度不均匀性与总颜色不均匀性测量中，应使用平均室外日光（推荐CIE D55）、室内白炽灯（CIE A）、室内荧光灯（推荐 CIE F2）三种光源，并使用亮度计测量白场的亮度均匀性，确保整个成像区域亮度均匀性在 ±2.5%（推荐）且在 ±5%（必须）以内。其中，均匀性测试中的白场可通过 光谱中性漫反射板 / 均匀面光源 / 球形光源实现。
针对长焦模组，推荐使用研鼎自主研发的TLB系列透射式灯箱。该灯箱兼具卓越显色性与高均匀性，支持2,300K~10,000K连续可调色温，更实现业内领先的 150,000 lux 高照度，可广泛应用于数字相机的亮度均匀性、色彩均匀性、动态范围等测试。
针对超广角模组，推荐使用研鼎自主研发的LIS-CCR150-220多色温积分球光源。该光源色温覆盖2300K-10000K，支持50-10,000 lux宽范围照度调节，具备大开口尺寸、高显色性与均匀性，可通过触摸屏便捷控制，适用于广角及鱼眼相机的亮度均匀性、色彩均匀性等测试。
采集完测试样张后，通过将图像划分为 (2N+1)×(2N+1) 块采样，计算明度暗角、亮度暗角、色度不均匀性及总颜色不均匀性四项指标来量化评估数字相机的图像均匀性性能。其中，明度不均匀性是基于 CIELAB 颜色空间的 L*（明度）值计算所有测量区块中 L*值的极差，来量化明度（即人眼感知的明暗程度）不均匀程度。其具体计算原理如下：
亮度不均匀性是基于三刺激值中 Y值（亮度）参数，计算图像各测量区块 Y 值的极差得到的百分比指标，来量化图像的亮度不均匀程度。其具体计算原理如下：
色度不均匀性是基于 CIELAB 颜色空间的 a*、b*，通过分析各区块 a*、b * 值与全局均值的偏离程度，量化局部颜色偏移程度。其具体计算原理如下：
总颜色不均匀性是综合 CIELAB 颜色空间的明度（L*）和色度（a*、b*）三维参数，量化图像整体颜色分布不均匀程度。其具体计算原理如下：

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