鏡頭與攝影機檢測

  • 像素缺陷
  • 色彩正確性
  • 動態範圍
  • 曝光正確性與ISO敏感度
  • 橫向色差
  • 鏡頭變形
  • 雜訊
  • 銳利度
  • 階調響應
  • 顏色混疊度
  • 耀光
  • 光衰減

軟體與檢測圖表

影像設備檢測軟體可以藉由測色圖表 (eSFR ISO, Stepchart, Colorchecker, etc.) 量測出多種影像品質參數,其中包含了銳利度,動態範圍,鏡頭變形,雜訊,橫向色差,色彩正確性,感光敏感度,邊角失光,像素壞點與鏡頭耀光等等。

檢測項目

像素缺陷

像素缺陷為影像中可見的斑點,通常由傳感器本身的缺陷或是上方的灰塵引起。此現象可以使用 Imatest 的 Blemish Detect,藉由人眼視覺系統的對比敏感度函數將影像過濾,像素缺陷便會標記於影像上。Blemish Detect 也可以量測熱像素和壞像素,也可以執行多種均勻性函數。

檢測項目

色彩正確性

精準的色彩並非用於使人感到愉悅,色彩準確性是一個重要但模糊的影像品質參數,無論是在醫學、科技、或是消費型攝影上,皆可以透過 Imatest Multicharts/Multitest 使用各種 Colorchecker 量測出相機的色彩響應:色偏移、色彩飽和度、白平衡效應。

檢測項目

動態範圍

動態範圍是相機可以捕獲的具有良好對比度和信噪比 (SNR) 的光照水平範圍,以 f 制光圈 (f-stops)、曝光值 (EV) 或 zones (曝光的兩倍)、分貝 (dB) 或光密度單位 (OD) 來衡量。在 Imatest 裡面會使用 Color/Tone Interactive、Color/Tone Auto 或是 Stepchart 進行檢測。

檢測項目

曝光正確性與ISO敏感度

曝光正確性對於手動曝光的相機並不會出現太大的問題,但對於全自動曝光的相機或曝光後無法進行色調調整的電影機會產生影響。這時就能在 Imatest 內部使用 Stepchart (for grayscale only)、Colorchecker、Color/Tone Interactive、Color/Tone Auto 分析影像內包含了灰階色快的測色圖表。
ISO 敏感度(與曝光正確性密切相關)是衡量相機對光敏感度的指標。分析 Stepchart 的 Imatest 模組在輸入以 Lux 為單位的入射光時顯示兩種靈敏度測量值。

檢測項目

橫向色差

橫向色差 (LCA),也稱為“彩色邊紋”,是一種鏡頭像差,會導致顏色聚焦在距離影像中心的不同距離處。 它在影像的角落附近最為明顯。非對稱鏡頭的 LCA 最差,包括超廣角鏡頭、真長焦鏡頭和變焦鏡頭。在 Imatest 中會透過 SFR、SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 和 Checkerboard 使用靠近影像邊界的切邊來測量。

檢測項目

鏡頭變形

鏡頭 (光學) 變形是一種像差,會導致直線在影像邊緣附近產生彎曲,尤其對於建築攝影來說會是個煩惱,而廣角、長焦和變焦鏡頭的畸變最嚴重。在 Imatest 為鏡頭變形及其係數進行檢測、校正會使用以下模組:Distortion、Dot Pattern (CPIQ-compliant)、SFRplus、Checkerboard、eSFR ISO,此處最推薦使用具有最通用和最準確計算的 Checkerboard。

檢測項目

雜訊

雜訊是影像密度的隨機變化,其表現為膠片中的顆粒和數位影像中的像素級變化。雜訊隨像素大小強烈變化,在帶有微型傳感器的緊湊型數位相機和手機鏡頭中,它可能會變得難看,尤其是在高 ISO 敏感度或昏暗的光線下。透過 Imatest 的 Color/Tone Interactive、Color/Tone Auto 和 Stepchart 可以測量出最詳細的檢測結果。

檢測項目

銳利度

銳利度是最重要的單一影像品質因素:它決定了影像可以傳達的細節量。設備或系統的銳利度被測量為空間頻率響應 (SFR),也稱為調製傳遞函數 (MTF)。50% 的 MTF 頻率與感知清晰度密切相關。Imatest 的主要銳利度測量可以使用 SFR、Slanted-edge SFR、SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 或 Checkerboard (後四種高度自動化) 分析圖表上的斜邊圖案,也可以使用幾種替代模式來測量 MTF:Log Frequency、Log F-Contrast 或 Random/Dead Leaves,這些模式會使相機應用於不同數量的銳利化和降噪。

檢測項目

階調響應

階調響應是光線和像素級別之間的關係,而對比度 (或稱 Gamma) 是階調響應曲線的平均斜率,不包括最亮和最暗的區域。許多消費型相機對於階調響應應用於“肩部”——高光中斜率減小 (逐漸變平) 的區域,通過減少刺眼的高光剪裁來提高圖像質量。Imatest 中階調響應曲線可在支援灰度圖表的模組中測量,包含 Color/Tone Interactive、Color/Tone Auto、Stepchart、Colorcheck,以及多用途模組的 SFRplus 和 eSFR ISO。

檢測項目

顏色混疊度

彩色摩爾紋是一種色帶,是由採用拜耳濾色器陣列的影像傳感器中的混疊 (高於奈奎斯特頻率的圖像能量) 引起的,容易出現在具有高空間頻率重複圖案的影像中,例如織物或柵欄,使用銳利度高的鏡頭往往效果最差。在 Imatest 中會使用 eSFR ISO 和楔形模組從雙曲線楔形測量。

檢測項目

耀光

耀光是鏡頭和光學系統中的雜散光,由鏡頭元件和鏡頭內筒之間的反射引起,它會預測出鏡頭眩光的嚴重程度——影像霧化 (陰影細節和顏色的損失) 以及“重影”影像。Imatest 中的測量方式是使用標準柯達 Q-13 或 Q-14 的 Stepchart 安裝在“黑洞”旁邊,其均勻性或均勻性交互使用 ISO 18844 的 C 方法和帶有“黑洞”對角線陣列的圖表 (光陷阱;透射版本也可用) 。只能使用 RAW 圖像才能可靠地測量耀光,最好使用 gamma = 1 進行解碼。

檢測項目

光衰減

光衰減可以很容易地在影像處理的軟體中進行校正。 Picture Window Pro、PTLens 和其他幾個軟體都有刪除它的工具。 由於適度的光衰減不影響視覺上的愉悅程度,所以並不建議將其完全移除。光衰減的均勻性可測量出傳感器的非均勻性,包括色彩陰影、熱/壞像素、局部敏感度變化、斑點 (來自灰塵) 和雜訊。