纹理测试卡测试过程讲解

上一篇文章我们了解完什么是纹理测试卡,什么是枯叶图以及它的功能后,我们正式开始进行枯叶图的测试。
 
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。
 
sfr测试结果
sfr测试结果
 
枯叶图是由随机大小,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
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
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
ESF

测试步骤
 
标准:将所有仪器及相关准备好(含光源及拍摄位置),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。
 
步骤: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,根据测量得到的数值再调整两组光源到 TE276 的距离。
 
所有仪器及设备均参考下图实例,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
测试卡固定
 
拍摄要求:把手机或者相机固定在支架上,对准图卡的中心,调整好焦距,进行拍照。拍照一定要在实验室标准环境下完成。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。按照以下这张样图进行拍摄才是正确的。
纹理测试卡拍摄图
纹理测试卡拍摄图
枯叶图结果分析
 
枯叶图测试结果
 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。
 
斜边测试结果
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。纹理测试卡中的枯叶图各种测试方法讲解就为大家介绍到这里。
 

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