图像质量测试中的这些误区你知道吗？

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你是否遇到这种情况：在使用imatest分析结果的时候软件报错、前后分析的图片部分参数误差过大、或者是分析结果与预测值相差甚远、自己检测与第三方测试分信息参数结果差较大等等，出现这些问题有可能是测试卡使用不恰当（测试范围不够、取景范围错误等）、或是使用的测试卡质量本身影响了测试结果。本文将于大家分享在图像测试中常见的5个问题，以及如何解决这些问题。

· 使用高对比测试卡导致分析结果不准确（如老版的ISO 12233测试卡）

经常会有工程师问到，为什么建议使用SFRPlus测试卡而不能使用较实惠经济的ISO 12233测试卡？那是因为老版本的ISO 12233 2000标准测试卡具有非常高的对比度【在这里什么叫高对比度呢？也就是测试图卡中的白非常白，黑非常黑】，这可能造成信号削弱并导致无效的MTF值。这是因为图卡的对比度会使传感器信号变饱和，导致分析的MTF值比实际值较高。因此我们建议使用较低对比度的分辨率测试卡：它会增加曝光范围，并降低MTF结果对预估伽玛误差的敏感性，如：ISO 12233 2014标准测试卡、SFRPlus测试卡等。

· 动态范围测试卡使用

我们在测试动态范围的时候经常会先问摄像头的最高动态范围数值，这是为了确保测试时使用的动态范围测试卡是高于摄像头的动态范围，使测出来的数据是摄像头的动态范围而不是测试卡的动态范围值。这解答了灰阶测试卡可以测试动态范围，为什么不能使用灰阶卡来测试而是用36阶动态范围测试卡呢？现在一般的摄像头的动态范围值都比灰阶卡可测试的范围要高，如果使用灰阶卡来测试得到的数值是测试卡的最高动态范围值，是远低于sensor的动态范围。

例如：如果您使用动态范围为48dB的典型哑光反射测试卡去测试动态范围为80dB的相机，那么测试动态范围的最高结果是48dB，这是测试卡的动态范围值。但如果您使用的是120dB的测试卡，则可以获得准确的读数，因为它测试的是相机而不是测试卡的动态范围。在测试之前，应该检查需要测试的相机是否超出了测试卡所能展现的最大的动态范围。

36阶动态范围测试卡有：50dB、100dB、150dB等

- 动态范围测试卡质量的影响

线性动态范围图表（如Stouffer T4410或Xyla测试卡）的使用会导致许多问题，包括难以选择没有明显对比度（尤其是具有畸变的镜头）和线性密度斜率的暗区，这干扰了成像系统的径向不均匀性。ISO标准规定每个灰阶应与中心的距离相同，并且具有径向灰阶排布的测试卡受光衰减的影响要更小。此外，如果测试卡非常暗，那就不能代表一些比较明亮的场景，并且这也忽略了耀斑对动态范围的影响。因为耀斑会导致更高的动态范围出现，原因是这时相机的曝光并未出于最黑的场景（杂散光使得黑色区域有了亮度信息），这将导致测试不准确。Imatest的36阶测试卡包括一个“DarkWorld”的面具选项，这可以使黑色区域产生单个的黑暗和灰色场景。

· 测试卡质量材质等方面的影响

与动态范围测试卡质量方面带来的问题类似，在测试相机系统的清晰度时，您需要确保图卡的分辨率足够高，可以满足相机的测试。如果您的反射或透射测试卡的MTF太低，相机分辨率测量的准确度将受限于测试卡的最高分辨率。

造成这个问题的根本原因是测试的印制质量。打印过程会影响测试结果，尤其是近距离或高像素摄像。例如，用激光打印机打印的测试卡来测试高分辨率的手机摄像头，可能会得到不准确的结果，如MTF测试卡中的步骤所示

图表质量差（左图）                                图表质量好（右图）

使用购买高分辨率的材质（如喷墨或胶片）上打印高质量图表，或通过应用MTF补偿来补充图表质量，可以避免这个问题

· 摄像头的成像视场

经常做测试的工程师们一定知道不同测试项目对摄像头的取景要求是不同的，在不同的测试标准内要求也不太相同，比如：

1. 色彩还原项目，CPIQ内要求24色卡占手机取景框垂直视场的1/3；

2. SFRPlus测试卡取景拍摄时需要预留出上下黑边（imatest软件在分析的时候需自动识别）；

3. eSFRPlus测试卡是需要完全充满摄像头的成像视野的，如果取景不正确会造成分析不全面，有部分平面内MTF或者信号损失；

如果您的成像视场不对，后续的分析结果也将没有意义。

· 测试焦距的影响

在进行多台摄像头测试的时候，测试距离是不同的，测试距离是通过焦距计算，换句话说测试目标需要设置在摄像头聚焦的距离。我们常遇到的问题是：没有正确的焦距测试。全面的测试方案将设计焦距和超焦距的测试，很多时候不能总是移动设备去靠近目标来充满视野，因为距离太近后能会小于镜头的最小焦距，或低于某一测试卡要求的特定测试距离等多种问题。

该图不是在聚焦是填充镜头视野的距离

测试卡需要在一定距离内填充镜头视野，如果您的摄像头或成像系统具有可变焦或自动对焦功能，啧可能需要在多个焦距处进行测试，以便您可以验证设备的最佳对焦范围。

我们在测试过程中，总会发现各种由于不正确的操作或者图卡本身的问题而导致分析报告的误差，在长期测试中不断总结经验来避免一些常见问题的发生，如果您在测试过程中有遇到的问题也可以与我们分享~