圖像質量測試中的這些誤區你知道嗎？

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你是否遇到這種情況：在使用imatest分析結果的時候軟件報錯、前後分析的圖片部分參數誤差過大、或者是分析結果與預測值相差甚遠、自己檢測與第三方測試分信息參數結果差較大等等，出現這些問題有可能是測試卡使用不恰當（測試範圍不夠、取景範圍錯誤等）、或是使用的測試卡質量本身影響了測試結果。本文將於大家分享在圖像測試中常見的5個問題，以及如何解決這些問題。

· 使用高對比測試卡導致分析結果不準確（如老版的ISO 12233測試卡）

經常會有工程師問到，為什麼建議使用SFRPlus測試卡而不能使用較實惠經濟的ISO 12233測試卡？那是因為老版本的ISO 12233 2000標準測試卡具有非常高的對比度【在這裏什麼叫高對比度呢？也就是測試圖卡中的白非常白，黑非常黑】，這可能造成信號削弱並導致無效的MTF值。這是因為圖卡的對比度會使傳感器信號變飽和，導致分析的MTF值比實際值較高。因此我們建議使用較低對比度的解像度測試卡：它會增加曝光範圍，並降低MTF結果對預估伽瑪誤差的敏感性，如：ISO 12233 2014標準測試卡、SFRPlus測試卡等。

· 動態範圍測試卡使用

我們在測試動態範圍的時候經常會先問攝像頭的最高動態範圍數值，這是為了確保測試時使用的動態範圍測試卡是高於攝像頭的動態範圍，使測出來的數據是攝像頭的動態範圍而不是測試卡的動態範圍值。這解答了灰階測試卡可以測試動態範圍，為什麼不能使用灰階卡來測試而是用36階動態範圍測試卡呢？現在一般的攝像頭的動態範圍值都比灰階卡可測試的範圍要高，如果使用灰階卡來測試得到的數值是測試卡的最高動態範圍值，是遠低於sensor的動態範圍。

例如：如果您使用動態範圍為48dB的典型啞光反射測試卡去測試動態範圍為80dB的相機，那麼測試動態範圍的最高結果是48dB，這是測試卡的動態範圍值。但如果您使用的是120dB的測試卡，則可以獲得準確的讀數，因為它測試的是相機而不是測試卡的動態範圍。在測試之前，應該檢查需要測試的相機是否超出了測試卡所能展現的最大的動態範圍。

36階動態範圍測試卡有：50dB、100dB、150dB等

- 動態範圍測試卡質量的影響

線性動態範圍圖表（如Stouffer T4410或Xyla測試卡）的使用會導致許多問題，包括難以選擇沒有明顯對比度（尤其是具有畸變的鏡頭）和線性密度斜率的暗區，這干擾了成像系統的徑向不均勻性。ISO標準規定每個灰階應與中心的距離相同，並且具有徑向灰階排布的測試卡受光衰減的影響要更小。此外，如果測試卡非常暗，那就不能代表一些比較明亮的場景，並且這也忽略了耀斑對動態範圍的影響。因為耀斑會導致更高的動態範圍出現，原因是這時相機的曝光並未出於最黑的場景（雜散光使得黑色區域有了亮度信息），這將導致測試不準確。Imatest的36階測試卡包括一個「DarkWorld」的面具選項，這可以使黑色區域產生單個的黑暗和灰色場景。

· 測試卡質量材質等方面的影響

與動態範圍測試卡質量方面帶來的問題類似，在測試相機系統的清晰度時，您需要確保圖卡的解像度足夠高，可以滿足相機的測試。如果您的反射或透射測試卡的MTF太低，相機解像度測量的準確度將受限於測試卡的最高解像度。

造成這個問題的根本原因是測試的印製質量。打印過程會影響測試結果，尤其是近距離或高像素攝像。例如，用激光打印機打印的測試卡來測試高解像度的手機攝像頭，可能會得到不準確的結果，如MTF測試卡中的步驟所示

圖表質量差（左圖）                                圖表質量好（右圖）

使用購買高解像度的材質（如噴墨或膠片）上打印高質量圖表，或通過應用MTF補償來補充圖表質量，可以避免這個問題

· 攝像頭的成像視場

經常做測試的工程師們一定知道不同測試項目對攝像頭的取景要求是不同的，在不同的測試標準內要求也不太相同，比如：

1. 色彩還原項目，CPIQ內要求24色卡占手機取景框垂直視場的1/3；

2. SFRPlus測試卡取景拍攝時需要預留出上下黑邊（imatest軟件在分析的時候需自動識別）；

3. eSFRPlus測試卡是需要完全充滿攝像頭的成像視野的，如果取景不正確會造成分析不全面，有部分平面內MTF或者信號損失；

如果您的成像視場不對，後續的分析結果也將沒有意義。

· 測試焦距的影響

在進行多台攝像頭測試的時候，測試距離是不同的，測試距離是通過焦距計算，換句話說測試目標需要設置在攝像頭聚焦的距離。我們常遇到的問題是：沒有正確的焦距測試。全面的測試方案將設計焦距和超焦距的測試，很多時候不能總是移動設備去靠近目標來充滿視野，因為距離太近後能會小於鏡頭的最小焦距，或低於某一測試卡要求的特定測試距離等多種問題。

該圖不是在聚焦是填充鏡頭視野的距離

測試卡需要在一定距離內填充鏡頭視野，如果您的攝像頭或成像系統具有可變焦或自動對焦功能，嘖可能需要在多個焦距處進行測試，以便您可以驗證設備的最佳對焦範圍。

我們在測試過程中，總會發現各種由於不正確的操作或者圖卡本身的問題而導致分析報告的誤差，在長期測試中不斷總結經驗來避免一些常見問題的發生，如果您在測試過程中有遇到的問題也可以與我們分享~