紋理測試卡使用方法

紋理測試卡用于測試紋理的清晰度，有彩色卡和黑白卡?！翱萑~圖”是張用于測試相機(jī)紋理再現(xiàn)能力的測試卡。用“Spilled Coins”測試卡對紋理測試進(jìn)行改善，呈現(xiàn)可靠而且一致的測試結(jié)果。

紋理測試卡主要由?18%灰色度的灰色背景、4?個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記、16?個(gè)灰階塊，枯葉圖案和斜邊五個(gè)模塊組成，?紋理測試卡主要分析由于降噪或其他圖像處理技術(shù)導(dǎo)致的圖像中低對比度，細(xì)節(jié)的紋理損失。

測試條件

相機(jī)在測試時(shí)，使用相機(jī)的默認(rèn)模式，并且補(bǔ)光光源照射在測試圖卡上時(shí)，要保證圖卡的均勻性，不能有反光，照度值誤差應(yīng)該在?10%以內(nèi)。

測量指標(biāo)

紋理測試卡主要用于測量紋理的清晰度。

?枯葉圖

枯葉細(xì)節(jié)目前已經(jīng)是相機(jī)圖像質(zhì)量的客觀評價(jià)的關(guān)鍵參數(shù)了，尤其是手機(jī)相機(jī)在低對比度下的紋理細(xì)節(jié)，這些是很難通過分辨率測量來描述的。在這些相機(jī)的信號傳輸中，高像素和非常小的圖像結(jié)合在一起導(dǎo)致降噪能力的要求非常高，枯葉圖就是用在這個(gè)地方。紋理
測試卡主要由一個(gè)枯葉圖案組成，主要用于相機(jī)在拍的圖片時(shí)紋理細(xì)節(jié)的丟失情況。

枯葉圖由隨機(jī)大小，灰度，位置的圓組成，如果此概率函數(shù)時(shí)已知的，圖卡的功率譜可以預(yù)估。通過相機(jī)將圖卡空間內(nèi)容?X(f)轉(zhuǎn)換到圖像空間內(nèi)容?Y(f)。相機(jī)轉(zhuǎn)換函數(shù)?H(f)代表相機(jī)系統(tǒng)的?SFR,在這個(gè)假設(shè)條件中，圖像內(nèi)容?Y(f)等于?X(f)和?H(f)的乘積。

Y(f)=X(f)H(f)

紋理測試卡分析結(jié)果中總共有四條曲線，可以用于枯葉圖和參考 Patches 進(jìn)行比較。

斜邊

SFR?斜邊的算法在?ISO12233?中說明，它是圖像中的一個(gè)斜邊還原能力。邊緣過采樣稱作邊緣擴(kuò)散函數(shù)?ESF。ESF?的一階導(dǎo)數(shù)是線性擴(kuò)散函數(shù)?LSF,它可以用于點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)?PSF?的?ID成像。SFR?斜邊是?LSF?經(jīng)過傅里葉變換得到的。

紋理測試卡由四個(gè)斜邊組成，斜邊主要用于檢測相機(jī)的銳化程度，用戶可以根據(jù)斜邊來調(diào)制銳化的程度。

銳化/過沖&下沖

在斜邊分析過程中，ESF?會進(jìn)行變換用于進(jìn)一步的分析。數(shù)字銳化大多會在下沖和過沖的斜邊上出現(xiàn)。斜邊高電平那側(cè)增加，低電平的那側(cè)減少。

過沖指圖形中接近?max?over?增加的強(qiáng)度值（見上文）。下沖指接近于低強(qiáng)度平均值?min?的最低比率值。在較低強(qiáng)度的右側(cè)的值是?10%斜邊寬度。斜邊寬度是指兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離。第一個(gè)點(diǎn)是強(qiáng)度值增加到?10%Dyn?時(shí)的點(diǎn)，第二個(gè)點(diǎn)是?max-10%Dyn?的點(diǎn)，10%Dyn=0.1
→（max-min）。

前者描述為百分比。此外過沖和下沖區(qū)域（黃色標(biāo)記區(qū)域）顯示兩種不同的百分比。

Area?set?1?指如何在一個(gè)顯示器上?100%觀察下沖和過沖，觀察距離?50cm，分辨率?96ppi。

Area?set3?指打印?40x60cm，?觀察距離?72cm（對角線）。

測試步驟

?測試準(zhǔn)備

把所有儀器準(zhǔn)備好，首先把紋理測試卡固定在支架上，保證?紋理測試卡平整無損壞，確保紋理測試卡固定好，是一個(gè)平面，不能凸起。

把所用的光源擺放在圖卡的兩側(cè)，兩組光源分別和圖卡中心成?45?度角，同時(shí)保證兩組光源到圖卡中心的距離相同，打開兩組光源，調(diào)節(jié)到想要的強(qiáng)度或照度，為了保證均勻性，這時(shí)要保證?TE276?圖卡四角和中心的照度和強(qiáng)度相差不大，中心和四角相差不能超過?10%，可以用照度計(jì)或別的儀器測量，根據(jù)數(shù)值，調(diào)整兩組光源到?TE276?的距離。

如下圖是一個(gè)實(shí)例，圖卡固定到一個(gè)比較垂直的支架上，手機(jī)水平對準(zhǔn)拍攝。

拍攝要求

把手機(jī)或相機(jī)固定在支架上，對準(zhǔn)圖卡，調(diào)整好焦距，進(jìn)行拍照。拍照一定要在暗室環(huán)境下完成。圖卡要上下邊占據(jù)相機(jī)取景框?1/3，拍攝照片一定要水平和豎直，不能有絲毫傾斜，否則分析結(jié)果可能會有誤差，或者軟件不能正常分析。

下面這張圖是樣圖，這樣拍攝才正確。

結(jié)果分析

?枯葉圖

枯葉圖數(shù)據(jù)在分析結(jié)果中的分辨率可看到結(jié)果，紋理細(xì)節(jié)顯示了設(shè)備的表現(xiàn)能力，它要在紋理細(xì)節(jié)和拖影中找到一個(gè)折中點(diǎn)。同時(shí)也可以相應(yīng)的看出相機(jī)的降噪的程度。如果枯葉圖的數(shù)值過高，降噪太低，那么枯葉圖的紋理細(xì)節(jié)肉眼看上去可能就不能分辨清楚，所以在紋理細(xì)節(jié)和降噪兩者之間要有一個(gè)平衡點(diǎn)。

斜邊

從斜邊?MTF?圖形可以看出，不同位置的斜邊有著不一樣的變化，同時(shí)可以看出?4?條斜邊銳化的情況。

斜邊對應(yīng)的過沖和下沖也可以從圖片中看到。

一般來說，相機(jī)運(yùn)行時(shí)，都有適當(dāng)?shù)倪^沖和下沖，雖然一些設(shè)備會增加不同的過沖和下沖，該測試設(shè)備使用了相等的過沖和下沖，因此，斜邊被增強(qiáng)了，但是并不會顯示出太強(qiáng)的銳化。

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