相机分辨率测试卡选择SFRplus还是eSFR

图像测试卡规格选择——SFRplus测试卡我们知道，目前对于摄像头的测试，图像测试卡配合测试软件的解决方案，由于其便捷搭建与操作在摄像头测试中已经越来越普遍。

针对不同的摄像头，我们需要知道如何去选择测试卡的参数规格，比如测试卡的材料，图案类型，尺寸大小，高宽比等等。

SFRplus测试卡是imatest运用最广，功能最全面的测试卡，可以测试图像分辨率，色彩还原，动态范围，白平衡，畸变，横向色差，等等图像大部分的测试参数。

该测试卡有几种对比度选项：一、4：1对比度：符合最新的ISO-12233细则。

二、10：1加上2：1对比度：使用两种对比度分析非线性信号处理。

三、10：1对比度：提升图像表面3D表现的完整性。

材料类型——半光亮材料和无光泽材料半光亮材料测试卡有着更多的细节，在暗黑灰阶部分有更深的阶度，它用在更多的应用方案中除了广角镜头。

无光泽材料能够更方便地照亮因为它比起半光亮材料，有更少的反射光线。

它的MTF值稍微低于半光亮材料并且没有半光亮材料那么深的暗黑部灰阶。

方块及尺寸选项5×9方块的尺寸适用于大多数3：2的数码单反摄像机和16：9的HDTV高清电视。

5×7方块的尺寸适用于4：3高宽比的轻型摄像机。

喷墨打印机测试卡分辨率所有我们的喷墨打印测试卡有一个MTF50值为5cycles/mm的值。

一定要记住选择合适尺寸的测试卡。

太小的测试卡应用于高分辨率传感器，会导致测试卡的MTF值严重降低了摄像机系统测出来的MTF值。

另外，要保证足够大的测试卡以满足最小焦距，以及传感器的分辨率。

测试卡大小固润光电测试卡根据方块规格主要有5中尺寸大小选项。

12MP以下的摄像机推荐使用中型测试卡，高于12MP而低于24MP的摄像机推荐使用大型的测试卡，而超大的测试卡适用于高于24MP的摄像机。

测试卡大小（包括边缘）图表：颜色选项包括颜色色块用来测试色彩还原。

如果选择此选项，则“focus star”区域被20个色块取代用以分析。

低对比度测试卡的百分数计算
我们知道镜头检测分辨率测试卡有几个参数值是非常重要，其中就包括伽玛（Gamma），图表对比度和MTF计算。

根据ISO12233标准规定，使用Gamma（通过深灰色调的光线作为log曝光的函数的日志像素级别的平均斜率）来线性化输入数据，即去除由相机或RAW应用的伽马编码转换器。

Gamma默认为0.5等于1到2，这是数码相机的典型值，但可能受相机或RAW转换器设置的影响。

为了使用专业分辨率测试卡软件的SFRplus，eSFRISO，SFRreg，Checkerboard或SFR模块精确计算边缘SFR，使用适当的伽马进行清晰度计算很重要。

如果测试卡对比度是已知的，并且不等于10：1（中等或低对比度），则可以在测试卡对比度（对于伽玛计算）框中输入对比度，然后选中“用于MTF”复选框。

然后，伽马将从图表计算出来，并显示在边缘MTF图中。

测量伽玛
如果图形对比度不清楚，您应该通过根据ISO14524标准获得OECF（光电转换功能）来测量伽马。

这可以使用灰阶卡的图像并运行Colorcheck，Stepchart，Multicharts（interactive）或Multitest）获得。

即使使用从图表（如上所述）导出的伽马值来计算MTF，应输入标称值的伽马值。

伽玛错误
伽马的小误差对MTF测量具有较小的影响（伽马的10％误差导致正常对比度目标的MTF50为2.5％误差）。

当使用dcraw将RAW 图像转换为sRGB或gamma等于2.2（AdobeRGB）颜色空间时，Gamma应设置为0.45。

如果将gamma设置为小于0.3或大于0.8，则背景将变为粉红色，以指示异常（可能是错误的）选择。

数码相机性能评测实验二
空间频率响应（SFR）测试
一、实验目的
1、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板构成，掌握其使用方法。

2、了解数码相机空间频率响应（SFR）的测试原理，理解空间频率响应（SFR）曲线的含义。

3、掌握数码相机空间频率响应（SFR）的测试方法，能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。

二、实验步骤
1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板（透射、反射靶板均可）,要求连续拍摄三幅图。

（由于所拍摄的靶板与第一次实验相同，仅处理区域不同，可挑选拍摄效果最好的图片进行处理）
2、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线，将测量结果与第一次目视分辨率测试结果进行比较。

三、实验过程与结果：
实验结果列成表如下：
过程由黑到白由白到黑
次数 1 2 3 4 1 2 3 4 分辨率(LW/PH) 1965 1927 943 950 1898 1951 1101 1146 均值(LW/PH) 1946 947 1924 1125 第一次目视(LW/PH) 1600 1400 1800 1200
相机型号：NOKIA N
相机基本设置：有效像素：800万。

镜头解析力，也称为分辨率，是衡量镜头区分物体细节能力的重要参数。

镜头解析力的高低直接影响到成像的清晰度和细节表现。

解析力通常以线对数（lp/mm，即每毫米线对的数量）来表示，线对是由一条黑色线条和一条白色线条组成的对。

影响镜头解析力的因素有很多，包括镜头的光学设计、镜片材质、涂层技术、光圈大小以及对焦准确性等。

在评估镜头解析力时，通常会参考以下几个关键参数：
1. MTF（调制传递函数）曲线：MTF是评价镜头光学性能的重要工具，它描述了镜头在不同对比度下的解析力。

MTF曲线越接近1，表明镜头的解析力越高。

2. 分辨率标准测试图：使用标准分辨率测试图（如美国空军（USAF）分辨率测试卡）来评估镜头的解析力。

测试图上的线条对越细小且能被清晰分辨，说明镜头的解析力越好。

3. 光圈值：大光圈（低f数值）通常能提供更好的中心解析力，但随着光圈增大，边缘解析力可能下降。

4. 焦距：不同焦距的镜头解析力表现也会有所不同。

一般来说，长焦镜头在中心区域的解析力较高，而广角镜头可能在边缘区域解析力下降。

5. 光学畸变：镜头的光学畸变（如桶形畸变、枕形畸变）也会影响实际的解析力表现。

6. 像差：包括色差、彗差等，这些都会降低镜头的解析力。

7. 对焦距离：焦点距离不同，镜头的解析力也会有所变化。

通常在最佳对焦距离处，解析力最高。

了解和评估这些参数有助于选择适合特定应用需求的镜头，确保获得最佳的成像质量。

德国爱莎ESSER摄像机测试卡(ESSER TEST CHART),摄像机测试卡应该是视频摄象机日常使用及定期检修时必备的工具，一套符合标准的测试卡更是不可缺少的，但在国内，这方面却从未受到应有的重视。

德国ESSER实验室长期从事光学摄象标准测试卡的研究及生产，产品全部符合CIE及EBU标准，并具有最齐全的产品系列，适用于4:3、16:9、525、625及HDTV等不同制式的视频摄象机，甚至包括电视电影机专用的测试胶卷。

除此以外，ESSER的大部分产品都有不同的格式，如280mm、460mm、反射式、透光式胶片和幻灯片等。

每一套测试卡都附有详细使用说明及测试标准，ESSER同时也生产透光式胶片用的测试光源灯箱。

1. 测试卡格式：为配合不同场合及用途，爱莎提供多种不同的格式，相同格式的测试卡外形是一样的，只是按宽高比有不同的图像尺寸(全部为毫米)。

备注：1.BBC64, BBC65, TE109, TE108及TE153图像格式为4:3，但有16:9标尺2.BBC64, BB63带黑洞来提供低于黑电平的测试，厚度为112mm。

3.A444格式只有HDTV用4.K360只有16:9套装用5.K280只有4:3套装用6.K160只有小型套装用7.HDTV没有D28格式8.D280格式可用LG2，LV5，LV6及索尼的灯箱，9.D240格式需配ARRWOIN 的标准灯箱。

(推荐使用)2. 套装测试卡：为配合市场需要，ESSER公司特别集合了常用的反射式测试卡，采用K280格式，并包括了一个方便携带及能展开放在桌上的夹子，组成多套测试卡套装以十分实惠的价格推出市场，另外还有一套小型的测试卡，共外带用，格式是K160，测试卡套装包括了：TCF4套装，K280格式(4:3)：T-05 综合测试卡TE-120 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-108 九格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度TE-115 3200K白平衡卡，用于日常调准白平衡TCF6套装，K280格式(4:3)：T-05 综合测试卡TE-100 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-107 清晰度测试卡，用于检查摄象机的清晰度TE-108 九格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度TE-112 重合测试卡，用于检查三片彩色摄象机的会聚电路的重合TE-115 3200K白平衡卡，用于日常调准白平衡MiniF小型套装，K160格式(4:3)：T-05 综合测试卡TE-120 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-106 彩条测试卡，用于调准摄像机的PAL编码器TE-108 九格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度TE-115 3200K白平衡卡，用于日常调准白平衡WSF4套装，K360格式(16:9)：TE-148 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-106 彩条测试卡，用于调准摄像机的PAL编码器TE-127 九格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度TE-115 3200K白平衡卡，用于日常调准白平衡WSF6套装，K360格式(16:9)：TE-105 综合测试卡TE-148 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-106 彩条测试卡，用于调准摄像机的PAL编码器TE-107 清晰度测试卡，用于检查摄象机的清晰度TE-127 九格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度TE-115 3200K白平衡卡，用于日常调准白平衡HD Set Kit 3高清用套装，K360格式(16:9)：TE-148 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-232 十一格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度，带彩条及黑洞TE-233 彩色方格测试卡，用于测试彩色还原度HD Set Kit 4高清用套装，K360格式(16:9)：TE-148 放射星测试卡，用于检查及调整镜头后焦TE-232 十一格灰度卡，用于测试视频图象的亮度与对比度，带彩条及黑洞TE-233 彩色方格测试卡，用于测试彩色还原度TE-234 彩色渐变方格测试卡，用于测试彩色深度3. 测试卡除上面提供的套装外，爱莎还提供大量的型号针对个别用途，请注意，并非所有测试卡都会生产所有格式，订货前请先与销售人员确认。

影像质量评估之锐利度--MTF(SFR)由于最近需要写一个Camera 自动调焦的程式，需要用到MTF（Modulation Transfer Function）,其中MTF有很多实现算法，本人目前使用SFR（spatial frequency response）算法衡量影像的锐利度(Sharpness)。

SFR数值越大，代表图像越锐利，此时图片也越清晰。

一般情况下测试图像的锐利度使用ISO12233 Chart，我们可以使用Chart图中的斜边进行锐利度的测试，如下图为ISO12233 Chart。

用于SFR计算的斜边分为两种，一种是水平斜边，一种是竖直斜边。

如上图两个红色框，宽度比较大的称为水平斜边，高度比较大的称为竖直斜边，其中我们测试水平方向的锐利度时是使用竖直斜边，而测试竖直方向锐利度时使用的是水平斜边。

MTF50以及MTF50P：MTF50是当MTF数值下降至最大值的50%时，对应的频率(Cycle Per Pixel)，它是一个广泛应用的锐利度衡量标准。

但是它用有一个重大的缺陷，就是当影像模组内部的软件对影像作锐利化时，将会对MTF数值有很大的影像，而其实大部分模组都会对影像作不同程度的锐利化，这就导致了MTF50已经不能够正确的反映锐利度的数值了。

由于前面所述原因，MTF50P被应用在锐利度的评价当中。

MTF50P是使影像过度锐化以后再计算MTF数值，其MTF数值的最大值的50%对应的频率值。

其中MTF50P一般会使用LW/PH作为单位，LP/PH= Cycle Per Pixel * Total Pixel * 2.以下是MTF50P的算法：此算法来源于ISO12233中标准的斜边，并使用了部分数学算法辅助完成。

1. 使用OECF Chart或者Gamma转换来改变由影像模组加上的Gamma（一般影像模组均采用0.5）。

2. 分别计算R,G,B,Y四个频道的每个扫描线的此点与前面点的差值，并找到数值差异最大的位置。

摄像头清晰度测试标准
摄像头清晰度测试标准主要涉及到以下几个方面：
1.分辨率：分辨率是衡量摄像头清晰度的重要指标，通常以像素为单位。

较高的分辨率意味着摄像头可以捕捉到更清晰的图像。

在测试过程中，需要观察摄像头的实际输出画面是否达到预期的分辨率。

2.帧率：帧率是指摄像头每秒钟捕捉的图像帧数。

较高的帧率可以保证画面流畅，避免拖影和模糊。

在测试中，需要检查摄像头的实际帧率是否符合要求。

3.动态范围：动态范围指摄像头在拍摄过程中能够捕捉的亮度范围。

较大的动态范围意味着摄像头在不同光线条件下都能获得清晰的画面。

测试过程中，需要观察摄像头在高低光环境下的表现。

4.色彩还原：色彩还原是指摄像头捕捉到的画面是否能够真实地呈现色彩。

在测试中，可以通过观察拍摄出的画面是否符合实际色彩来评估摄像头的色彩还原能力。

5.低光性能：低光性能是指摄像头在光线较暗的环境下是否能捕捉到清晰的画面。

测试过程中，需要观察摄像头在低光环境下的画质和噪点控制情况。

6.抗干扰能力：抗干扰能力是指摄像头在复杂环境下是否能保持稳定的画面输出。

测试中，可以通过模拟实际干扰因素（如电
磁干扰、光线干扰等）来观察摄像头的抗干扰能力。

7.清晰度量化指标：通过专业的图像测试工具，如分辨率测试卡、灰度测试图等，对摄像头的清晰度进行量化评估。


综合以上几个方面，对摄像头的清晰度进行综合评价。

需要注意的是，不同类型的摄像头（如网络摄像头、行车记录仪等）在清晰度测试方面可能会有不同的侧重点和要求。

在实际测试过程中，需根据摄像头的主要应用场景和性能要求来进行针对性的测试。

使用Imatest测试分辨率1.打开Imatest软件2.打开 SFR: New file 选中拍4:3的图片3.选择黑色和白色交界的区域，一共需要测10次，中间横向，中间纵向，四角的横向纵向4.中间红色的“+”符号应在灰色和黑色的交界处，可使用左侧功能键作微调，务必使两种颜色在1:1之间，选择“Yes, Continues”进行下一步5.设定分析内容，按“OK”进行分析，进行下一步6.需要保存测试结果选择 YES 不需要保存测试结果选择 NO7.首要看CA的值，单位为pixels。

0~0.5：色散控制极佳；0.5~1.0：较好范围；1.0~1.5 ：人肉眼可识别，中等镜头；1.5以上：镜头较差，影响成像质量MTF508.分辨率判断标准使用Imatest测试色彩还原色彩还原指彩色CCD、CMOS经过拍摄加工后，彩色摄影画面的色彩大体上和原景物的色彩相一致。

影响色彩还原的因素有CCD、CMOS的性能，摄影镜头的质量，光线的色温等。

今天我们通过在D65光源下测试摄像头对色彩的还原能力来聊聊如何使用Imatest进行色彩还原测试。

具体测试步骤如下：1.调节摄像头的驱动参数调试到最佳，摄像头拍照相关的参数设置为普通模式，如白平衡设置为自动，曝光设为自动等；2.调节光源及照度到指定的标准3.将24色色卡置于灯箱正面中心，色卡中心与边缘照度不大于10%。

调节摄像头位置，使摄像头正对色卡中心，并使标板占据模组预览画面75%以上，待图像稳定后拍照。

4.打开Imatest软件，在color check中导入对应的图片，选择合适的测试范围，软件会协助判断24color框的位置，可使用左侧功能键作微调，务必将24color都选在框内，选择“Yes, Continues”进行下一步。

5.选择"OK"进入下一步6.测试结果在此图片对应可以看到•ideal：表示理想值•Camera：表示摄像头的实际测得值•Saturation（饱和度）：越高颜色越鲜艳，其中Sat=101.1%ΔC*ab mean=9.53;max=21.8ΔE*ab mean=14.6;max=23.8其中ΔC，ΔE表示色彩正确度误差，一般而言值越小表示越接近真实颜色SRGB，也表示摄像模组的颜色误差越小，颜色越好，ΔE*ab计算色度差（C）外，还加入明度差（Y）。

解析力评测（1） MTF和SFR成像系统的解析力一直是摄像头最关键的指标之一。

所有用户拿到一张照片的时候首先看到的是照片清楚不清楚，图像的清楚说得就是解析力。

但是如何评价一个成像系统的解析力也是大家一直在探讨的问题。

目前主流的办法主要有三种TV line检测，MTF检测，和SFR检测。

其中TV line主要用于主观测试，也有一些读取TV line的软件如HYRes。

但是总体来说没有一个具体的标准。

大多数公司是以人的读取为标准。

不同人的读取，以及状态的不同都会导致读取值的不稳定。

而且如ISO12233 chart 实际上我们读出的线对数只能代表读出位置的状况。

尤其中心的TVline跨度很大，很难反映一个成像系统在不同位置的解析力。

以后有机会我们会就TV line的进行进一步的讨论。

MTF是Modulation Transfer Function的英文简称，中文为调制传递函数。

是指调制度随空间频率变化的函数称为调制度传递函数。

个传递函数最开始是为了说明镜头的能力。

在各个摄像头镜头中经常采用MTF描述镜头的MTF曲线，表明镜头的能力。

这些曲线是通过理想的测试环境下尽量减少其它系统对镜头的解析力的衰减的情况下测试得出的。

但是其实MTF也可以涵盖对整个成像系统的解析力评价。

在这里咱们就不多讨论这个问题了，如果有兴趣可以开另外一篇文章讨论。

SFR是spatial frequencyresponse (SFR) 主要是用于测量随着空间频率的线条增加对单一影像的所造成影响。

简言之SFR就是MTF 的另外一种测试方法。

这种测试方法在很大程度上精简了测试流程。

SFR的最终计算是希望得到MTF曲线。

SFR的计算方法和MTF虽然不同但是在结果上是基本一致的现在我们来看一下传统的MTF是怎么测量出来的，后面我们再针对SFR的原理和MTF的关系进行一些介绍。

在以后的文章中我们在介绍一些MTF和SFR测试需要注意的问题。