北京理工大學(xué)數(shù)碼相機性能評測實驗二-噪聲及色彩還原性測試

1、學(xué)習(xí)文檔僅供參考數(shù)碼相機性能評測實驗二噪聲及色彩復(fù)原性測試實驗?zāi)康模?、了解數(shù)碼相機光電轉(zhuǎn)換函數(shù)OECF測試標版，掌握其使用方法2、掌握數(shù)碼相機噪聲測試方法3、了解數(shù)碼相機色彩復(fù)原性測試標板4、掌握數(shù)碼相機色彩復(fù)原性測試方法實驗要求：1、使用數(shù)碼相機拍攝24色標準色卡2、使用Imatest軟件的Colorcheck模塊測量數(shù)碼相機色彩復(fù)原性3、使用數(shù)碼相機拍攝OECF測試標版4、使用Imatest軟件的Stepchart模塊測量數(shù)碼相機噪聲5、了解Imatest噪聲和色彩復(fù)原性測試結(jié)果的含義1、使用數(shù)碼相機拍攝24色標準色卡2、使用Imatest軟件的Colorcheck模塊測量數(shù)碼相機色彩復(fù)

2、原性相機型iPhone5相機設(shè)號置測試標版反射色彩飽和度1%deltAC平均值5.95corr最大值1色差deltACuncorrdeltAE平均值最大值平均值最大值測試人員測試日期2014年11月24日周一晚注：deltAC是不考慮Y信號的色差值，deltAE是包含Y信號的色差值，corr和uncorr分別表示校準值和未校準值，corr加入了對飽和度的考量，更客觀。由表格的數(shù)據(jù)可知，該iphone5相機的色彩飽和度是1%,色差此處參考deltACcorr的最大偏移量為14，6平均值為，整體色彩偏移控制得還可以，色彩復(fù)原也比較準確。圖一這是Imatest軟件在色差方面的處理結(jié)果圖NG.JPGl

3、oo口Ideal-Camera806040b20-20-40-60Meancamerachroma(saturation)=129.4%Colorerrors:AC*chromacorr:mean=5.95;max=14.6ab小AC*uncorr:mean=11.9;max=23.4abAE*:mean=14.5;max=25.8abWBal(Zones2-5)AC=5.2sRGB(D65)12Evaluation1514n-17、-40-204060ColorCheckera*b*colorerror15Im&geSensor-13r+711Purcha18020a*r30-Nov-201

4、4+2:39:43Referenee:X-Rite(default)-601080注：這是色表上的區(qū)塊#1-區(qū)塊#18做一色彩偏離的測試,圓圈處是相機的實際表現(xiàn),方型處則是色表上的理想值,整個坐標是較大的CIELAB色域，而較小的、被灰線畫起來的范圍則是相機本身的sRGB色域。圖二這是軟件在色彩偏移對照方面的處理結(jié)果圖NG.JPGInnersquares:ColorCheckerreference:with,w/oluminancecorr.30-Nov-201412:39:43sRGBExposureerror=0.07f-stopsWhiteBalError:CHSVSaturation(

5、S)DegreesKMireds5.30.0676.40.0785.80.0784.90.0913.50.0890.50.053-573+14.9-668+17.6-658+17.3-736+19.7-685+18.1+285-6.5ExaggeratedWhiteBalanceerror注：如以下圖所示，在每個方格中的最外層區(qū)域Zonel原本的色塊，里邊兩層Zone2和Zone3是標明的理想值。在Zone1和Zone2之間，主要是用來比較曝光的誤差。Zone3代表色彩的理想值，比較Zone1及Zone3可以知道在色彩上的偏移情況。注：在白平衡的誤差上，我們主要是HSV色彩模式中的彩度值（上圖

6、褐色數(shù)值），以及Kelvin的色溫值（上圖藍色數(shù)值）以及Mireds（Mireds=10飛/（DegreesKelvin）表示。此圖用來說明方格的區(qū)域劃分比較上圖中的各方格的區(qū)域Zonel和Zone2，發(fā)現(xiàn)亮度接近，說明該相機的曝光誤差小。比較上圖中各方格的區(qū)域Zonel和Zone3,發(fā)現(xiàn)色彩偏移不大，說明該相機的色彩控制較好。噪聲測試圖三這是用軟件在Colorcheck選項上處理圖片NG.jpg（與色彩復(fù)原性測試同一圖片，在噪聲測評方面的結(jié)果864202186400001000552/levellexiP)lvllexipxamfo%(esioNNG.JPG_Pixelnoise:R,G,B

7、,Y(Luminance;gray)2ndorderNominal30-Nov-201412:39:432918x1928cropof3264x2448pixelsColorCheckeranalysisOimatest1Unevenillumination(V)4.0.15ImageSensorGamma=0.636=1/1.57Avg.(zones2-5)RGBY%=0.780.700.740.67normalizedtomaxpixellevel(255)Middlegray(122)noiseRGBY%=0.810690760.68123456Zone(Row4;Z4ismiddleg

8、ray;3264pixelstotal)LogExposure(-Targetdensity)SelectedEXIFdata注：左上是色表最后一排的灰階區(qū)塊明度位置校正,藍色圈圈是理想值,綠色叉叉是拍攝的實際值；右上角則是濃度的校正；左下區(qū)域是色表上最后一排的灰階區(qū)塊來測試（共有6個區(qū)塊）,分別代表從相片的亮部、中間調(diào)及暗部,在R、G、B、Y的噪聲表現(xiàn)。噪聲值%中間調(diào)middlegray測試日期R色頻TOC o 1-5 h zG色頻0.69B色頻Y明度0.68R色頻G色頻0.70B色頻Y明度0.672014年11月24日由表格可知色表的最后一排的灰階區(qū)的各部平均的噪聲表現(xiàn)是這樣的：R色頻是,

9、G色頻是0.70%,B色頻是,Y明度是0.67%可只看Y明度的噪聲值，但RGB色頻在攝影上仍然有其重要意義，例如，拍人像比較看重R色頻，而人像的皮膚大多落在R色頻說明了該相機在噪聲處理上表現(xiàn)優(yōu)異。圖四這是用軟件在Colorcheck選項上處理圖片NG.jpg與色彩復(fù)原性測試同一圖片,在噪聲測評方面的結(jié)果NG.JPG-0.2-0.4-0.6iexP(go-0.8-11Densityresponse&curvefits口，*Unevenillumination(V)/于1storderL2ndorder0imatest11-1.2rAGammExposuree30Nov-201412:39:43m

10、a=0.636=1/1.57ror=0.07f-stopsF3264x2448pixelsrNoise:R,G,B,Y(Luminance;gray)_24-bitcolor1.50.50Row3Pixelnoise:R,G,B,Y(Luminance)Normalizedtomaxpixellevel(255)3woRBGRYMC0.050.040.03inf-stops(scene-refereneed)Row4;zones6-20.025-1-0.5LogExposure(-Targetdensity)Frequency,cycles/pixel注：該圖只作為噪聲測試上的一個參考，增加了

11、色表中第三排的測試，能獲得圖片的更多的噪聲細節(jié)。由圖可知，說明iPhone5相機在ISO400的情況下，有R色頻和藍色頻差不多，而G色頻則相對較低的情況。3、使用數(shù)碼相機拍攝OECF測試標版4、使用Imatest軟件的Stepchart模塊測量數(shù)碼相機噪聲圖一：利用Imatest的stepchart模塊處理得到的結(jié)果圖注：在Imatest的其他模塊也進行測試，但在stepchart的模塊下能獲得最為詳細的測試結(jié)果。iP10.80.60.40.201.210.80.60.40.2NG(2).JPGStepchartanalysisFirstorder(Gamma=0.633=1/1.58)ion

12、orderChart:ST-52imatest4.0.15ImageSerMOnualzones:12selected30-Nov-201412:45:221385x1360cropof3264x2448pixe24681012Zone(8ismiddlegray;2268pixelstotal)由上半部的圖片可知gamma值（灰度系數(shù)）=0.633，這個數(shù)值說明了圖片的暗部影調(diào)豐富。圖二：利用Imatest的stepchart模塊處理得到的結(jié)果圖相機iPhone5相機設(shè)置f/,IS0-50,自動模式，l/20sAvg(zoneR色頻0.70%2-9)G色頻0.62%B色頻0.68%Y明度0.

13、61%測試日期測試人員2014年11月24日-0.5lex-1ixP(goL-1.5NG(2).JPGDensityresponse30-Nov-201412:45:22Chart:ST-521385x1360cropof3264x2448，-24-bitcolor口Min,maxpxls=0,255口-Pixeloffset=0-.GammaXVimatest-4.0.15ImageSensor11.9zones=7.260.5(Medium)=7.260.25(Med-High)=7.260.1(High)5.9SelectedEXIFdata)VE0.20.05es-DRthr250PXlmax2520.02inf-stops(EV)Ef-stops(EV)DynamicRangeIPixelnoisenormaAvg.(zone2-9)RGBcIIizedtomaxpixellevel(255)%=0.700.620.68;Y=0.61%7號護r-編詼鏟H:5.912一.51410000)lvllexipxamfo%(esioN.5LogExposure(-TargetDensityD)