测试卡百科

纹理测试卡使用方法

来源:赛麦吉   时间:2017-10-13   热度:

纹理测试卡用于测试纹理的清晰度,有彩色卡和黑白卡。“枯叶图”是张用于测试相机纹理再现能力的测试卡。用“Spilled Coins”测试卡对纹理测试进行改善,呈现可靠而且一致的测试结果。

纹理测试卡主要由 18%灰色度的灰色背景、4 个对准标记、16 个灰阶块,枯叶图案和斜边五个模块组成, 纹理测试卡主要分析由于降噪或其他图像处理技术导致的图像中低对比度,细节的纹理损失。

测试条件

相机在测试时,使用相机的默认模式,并且补光光源照射在测试图卡上时,要保证图卡的均匀性,不能有反光,照度值误差应该在 10%以内。

测量指标

纹理测试卡主要用于测量纹理的清晰度。

 枯叶图

枯叶细节目前已经是相机图像质量的客观评价的关键参数了,尤其是手机相机在低对比度下的纹理细节,这些是很难通过分辨率测量来描述的。在这些相机的信号传输中,高像素和非常小的图像结合在一起导致降噪能力的要求非常高,枯叶图就是用在这个地方。纹理
测试卡主要由一个枯叶图案组成,主要用于相机在拍的图片时纹理细节的丢失情况。

枯叶图sfr测试结果

枯叶图由随机大小,灰度,位置的圆组成,如果此概率函数时已知的,图卡的功率谱可以预估。通过相机将图卡空间内容 X(f)转换到图像空间内容 Y(f)。相机转换函数 H(f)代表相机系统的 SFR,在这个假设条件中,图像内容 Y(f)等于 X(f)和 H(f)的乘积。

Y(f)=X(f)H(f)

纹理测试卡分析结果中总共有四条曲线,可以用于枯叶图和参考 Patches 进行比较。

斜边

SFR 斜边的算法在 ISO12233 中说明,它是图像中的一个斜边还原能力。边缘过采样称作边缘扩散函数 ESF。ESF 的一阶导数是线性扩散函数 LSF,它可以用于点扩散函数 PSF 的 ID成像。SFR 斜边是 LSF 经过傅里叶变换得到的。

斜边测试SFR

纹理测试卡由四个斜边组成,斜边主要用于检测相机的锐化程度,用户可以根据斜边来调制锐化的程度。

锐化/过冲&下冲

在斜边分析过程中,ESF 会进行变换用于进一步的分析。数字锐化大多会在下冲和过冲的斜边上出现。斜边高电平那侧增加,低电平的那侧减少。

斜边下冲

过冲指图形中接近 max over 增加的强度值(见上文)。下冲指接近于低强度平均值 min 的最低比率值。在较低强度的右侧的值是 10%斜边宽度。斜边宽度是指两个像素点之间的距离。第一个点是强度值增加到 10%Dyn 时的点,第二个点是 max-10%Dyn 的点,10%Dyn=0.1
→(max-min)。

前者描述为百分比。此外过冲和下冲区域(黄色标记区域)显示两种不同的百分比。

Area set 1 指如何在一个显示器上 100%观察下冲和过冲,观察距离 50cm,分辨率 96ppi。

Area set3 指打印 40x60cm, 观察距离 72cm(对角线)。

ESF

测试步骤

 测试准备

把所有仪器准备好,首先把纹理测试卡固定在支架上,保证 纹理测试卡平整无损坏,确保纹理测试卡固定好,是一个平面,不能凸起。

把所用的光源摆放在图卡的两侧,两组光源分别和图卡中心成 45 度角,同时保证两组光源到图卡中心的距离相同,打开两组光源,调节到想要的强度或照度,为了保证均匀性,这时要保证 TE276 图卡四角和中心的照度和强度相差不大,中心和四角相差不能超过 10%,可以用照度计或别的仪器测量,根据数值,调整两组光源到 TE276 的距离。

如下图是一个实例,图卡固定到一个比较垂直的支架上,手机水平对准拍摄。

测试卡固定

拍摄要求

把手机或相机固定在支架上,对准图卡,调整好焦距,进行拍照。拍照一定要在暗室环境下完成。图卡要上下边占据相机取景框 1/3,拍摄照片一定要水平和竖直,不能有丝毫倾斜,否则分析结果可能会有误差,或者软件不能正常分析。

下面这张图是样图,这样拍摄才正确。

纹理测试卡拍摄图

结果分析

 枯叶图


 枯叶图测试结果

枯叶图数据在分析结果中的分辨率可看到结果,纹理细节显示了设备的表现能力,它要在纹理细节和拖影中找到一个折中点。同时也可以相应的看出相机的降噪的程度。如果枯叶图的数值过高,降噪太低,那么枯叶图的纹理细节肉眼看上去可能就不能分辨清楚,所以在纹理细节和降噪两者之间要有一个平衡点。

 

斜边

斜边测试结果

从斜边 MTF 图形可以看出,不同位置的斜边有着不一样的变化,同时可以看出 4 条斜边锐化的情况。

斜边对应的过冲和下冲也可以从图片中看到。

一般来说,相机运行时,都有适当的过冲和下冲,虽然一些设备会增加不同的过冲和下冲,该测试设备使用了相等的过冲和下冲,因此,斜边被增强了,但是并不会显示出太强的锐化。

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