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測(cè)試卡百科: 分辨率測(cè)試卡; 圖像測(cè)試知識(shí); Imatest教程; 白平衡

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分辨率測(cè)試卡原理，分辨率測(cè)試卡怎么使用

瀏覽：1607 發(fā)布日期：2024-03-28

分辨率測(cè)試卡是一種專業(yè)的圖像質(zhì)量評(píng)估工具，它基于特定的圖像分析原理來測(cè)量和評(píng)估圖像設(shè)備（如相機(jī)、掃描儀、顯示器等）的分辨率性能。為了檢測(cè)攝像機(jī)鏡頭分辨率，就需要用到專業(yè)的分辨率測(cè)試卡。以下是分辨率測(cè)試卡的工作原理和使用方法的詳細(xì)介紹：

分辨率測(cè)試卡的原理：基于圖像分析和識(shí)別技術(shù)

分辨率測(cè)試卡的原理主要基于圖像分析和識(shí)別技術(shù)。它們通常包含精心設(shè)計(jì)的圖案，這些圖案由一系列水平和垂直的線條組成，線條的寬度和間距逐漸減小，形成不同級(jí)別的清晰度。當(dāng)這些圖案被投影到屏幕上時(shí)，它們可以被攝像機(jī)或人眼捕捉并識(shí)別出來，從而評(píng)估顯示設(shè)備的分辨率能力。

分辨率測(cè)試卡的工作過程大致如下：

1.將分辨率測(cè)試卡緊貼在工件上（或膠片暗袋或圖象增強(qiáng)器輸入屏表面中心區(qū)域），按照一定的工藝條件進(jìn)行透照。

2.在顯示器上能夠觀察到幾組黑白相間的柵條影象。

3.其中觀察到柵條剛好分離的一組線對(duì)，則該組線對(duì)所對(duì)應(yīng)的線對(duì)數(shù)即為圖像（或成像系統(tǒng)）的分辯率。

分辨率測(cè)試卡還可以幫助檢測(cè)其他光學(xué)系統(tǒng)的性能，如球差、軸上物點(diǎn)成像時(shí)的慧差、像散、像面彎曲、場(chǎng)曲、畸變和位置色差等。這些缺陷會(huì)影響圖像的清晰度和質(zhì)量，通過分辨率測(cè)試卡可以評(píng)估和改善這些光學(xué)系統(tǒng)的性能。

分辨率測(cè)試卡構(gòu)成

1. 空間頻率與線對(duì)：分辨率測(cè)試卡上印有不同空間頻率的線對(duì)圖案。空間頻率是指單位長(zhǎng)度內(nèi)可分辨的線對(duì)數(shù)，通常以線對(duì)每英寸（lines per inch, LPI）或線對(duì)每毫米（lines per millimeter, LP/mm）來表示。線對(duì)越密集，所需的分辨率越高。

2. 視覺分辨率：分辨率測(cè)試卡的設(shè)計(jì)基于人眼的視覺分辨率極限。當(dāng)線對(duì)的間距小到一定程度，人眼將無法區(qū)分它們?yōu)閱为?dú)的線條，而是看作一團(tuán)。這個(gè)臨界點(diǎn)就是視覺分辨率。

3. 圖像分析：通過專業(yè)的圖像分析軟件，可以測(cè)量圖像中線對(duì)的清晰度和可分辨性。軟件會(huì)計(jì)算出在不同空間頻率下的分辨率，以及圖像的對(duì)比度傳遞函數(shù)（MTF）等參數(shù)。

分辨率測(cè)試卡的使用方法

1. 準(zhǔn)備測(cè)試環(huán)境：確保測(cè)試環(huán)境的照明條件均勻且符合標(biāo)準(zhǔn)要求，避免直射光和反射。通常建議使用自然光或標(biāo)準(zhǔn)的人工光源。

2. 設(shè)置測(cè)試卡：將分辨率測(cè)試卡放置在穩(wěn)定平坦的表面上，確保測(cè)試卡與相機(jī)的成像平面平行，并調(diào)整適當(dāng)?shù)木嚯x以覆蓋相機(jī)的成像區(qū)域。

3. 調(diào)整相機(jī)設(shè)置：根據(jù)測(cè)試卡的要求和相機(jī)的性能，調(diào)整相機(jī)的焦距、光圈、快門速度、ISO等參數(shù)，以獲得最佳的成像效果。通常建議使用相機(jī)的默認(rèn)設(shè)置或制造商推薦的設(shè)置。

4. 拍攝測(cè)試卡：確保相機(jī)穩(wěn)定（使用三腳架更佳），拍攝時(shí)保持相機(jī)與測(cè)試卡的水平，并確保焦點(diǎn)準(zhǔn)確。拍攝時(shí)應(yīng)避免手抖或相機(jī)移動(dòng)。

5. 圖像分析：將拍攝得到的圖像導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中，使用專業(yè)的圖像分析軟件（如Imatest、HYRes等）來評(píng)估圖像的分辨率。軟件會(huì)根據(jù)測(cè)試卡上的線對(duì)圖案，計(jì)算出圖像的分辨率和MTF等參數(shù)。

6. 解讀結(jié)果：根據(jù)軟件提供的分析報(bào)告，可以了解圖像設(shè)備的性能，包括水平和垂直分辨率、對(duì)比度傳遞等。這些數(shù)據(jù)可以幫助用戶評(píng)估圖像設(shè)備是否滿足特定的質(zhì)量要求。

通過以上步驟，您可以有效地使用分辨率測(cè)試卡來評(píng)估圖像設(shè)備的分辨率性能。需要注意的是，測(cè)試結(jié)果可能會(huì)受到多種因素的影響，包括測(cè)試環(huán)境、設(shè)備設(shè)置、圖像處理等，因此在進(jìn)行評(píng)估時(shí)應(yīng)盡量保持一致性和可重復(fù)性。

iso12233標(biāo)準(zhǔn)分辨率測(cè)試卡

品牌：Sine Image
型號(hào)：0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍（可定制）
材料：高清相紙、進(jìn)口菲林
比例：4:3/16:9可選
類型：反射式/透射式可定制

ISO12233分辨率卡，ISO12233解析度卡（0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍）2000線

ISO12233分辨率卡（0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍）、測(cè)試照明光源、測(cè)試軟件，提供全系列一站式專業(yè)服務(wù)。

用途

解析度卡(分辨率卡)是標(biāo)準(zhǔn)樣張，可以提供實(shí)際拍攝的垂直分辨率和水平分辨率等輔助測(cè)試。

分辨率測(cè)試采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO12233解析度分辨率卡進(jìn)行測(cè)試，采取統(tǒng)一拍攝角度和拍攝環(huán)境。

而分辯率的計(jì)算又使用了HYRes軟件，分開垂直分辨率和水平分辨率兩部分進(jìn)行。

對(duì)于數(shù)碼攝像頭的評(píng)測(cè)與其他產(chǎn)品不同，不像筆記本、DIY等有大量軟件去測(cè)試客觀的數(shù)據(jù)，能夠從數(shù)據(jù)上說明一切。而評(píng)定數(shù)碼相機(jī)的質(zhì)量除了需要有一定的客觀數(shù)據(jù)外，還需要結(jié)合實(shí)際的使用操作以及樣張的拍攝來評(píng)定。因此，我們的評(píng)測(cè)是以客觀數(shù)據(jù)為原則，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)豐富的評(píng)測(cè)人員的理性分析，以求獲得最客觀的評(píng)測(cè)結(jié)果。

ISO12233標(biāo)準(zhǔn)分辨率測(cè)試卡遵照12233的標(biāo)準(zhǔn)“攝影-電子照相畫面-衡量方法". 在1 X 大小的這個(gè)活動(dòng)區(qū)域,測(cè)量20 cm 高度只有約0.1毫米的誤差。他具有幾乎大部分解析度卡所具有的特征。

常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格

ISO12233 分辨率測(cè)試卡

0,5X (10x17.8 cm), semimatt (normative contrast), image on photographic paper

0.5倍半啞（標(biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-50A

1X (20x35.6 cm), semimatt ?(normative contrast), image on photographic paper?

1倍半?。?biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-100A

2X (40x71.1 cm), semimatt ?(normative contrast), image on photographic paper

2倍半啞（標(biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-200A

4X (80x142.2 cm), semimatt ?(normative contrast), image on photographic paper

4倍半?。?biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-400A

8X (160x284.4 cm), semimatt (normative contrast), image on photographic paper

8倍半?。?biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

術(shù)語及定義

1、分辨率：除鋸齒外，可分辨精細(xì)圖案的極限。以畫面每單位高度的條數(shù)來表示。

2、鋸齒：采樣頻率小于圖像信號(hào)最高頻率的2倍時(shí)，在采樣頻率的高次諧波附近會(huì)產(chǎn)生帶波重疊的噪音。

拍攝條件

1、照明：光源根據(jù)ISO7589的規(guī)定,采用“日光”（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）或“鎢絲燈”。對(duì)圖表進(jìn)行充足的照明以確保相機(jī)能輸出信號(hào)。照明時(shí)要保證圖表任何部分與中央?yún)^(qū)域的照度差異位于+-10%的范圍內(nèi)。要注意不要讓照明光源的光線直接進(jìn)入相機(jī)鏡頭。在圖表周圍放置放射率較低的物體，以便將反射光的影響降到最低。

2、取景構(gòu)圖：放置圖表時(shí)使之與相機(jī)的焦點(diǎn)面平行,并且使得橫向看時(shí),水平方向的粗框與畫面水平框平行。根據(jù)12233的規(guī)定，拍攝時(shí)讓圖表的有效高度（橫向看圖4.1時(shí)粗框內(nèi)側(cè)的高度）正好占滿畫面.實(shí)際上完全按照該要求拍攝有一定難度,因此也可拍攝得稍小。此時(shí)，將乘以“整個(gè)畫面的垂直的像素?cái)?shù)/畫面中圖表的每有效高度的像素?cái)?shù)”進(jìn)行規(guī)定。

3、相機(jī)條件設(shè)定的原則：根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量分辨率時(shí),相機(jī)參數(shù)原則實(shí)際上采用出廠時(shí)的設(shè)定。采用出廠設(shè)定以外的設(shè)定進(jìn)行測(cè)量時(shí)必須注明所采用的設(shè)定。若存在根據(jù)出廠時(shí)的設(shè)定無法確定的參數(shù)時(shí)，廠商將按照相機(jī)的用戶最可能使用的設(shè)定進(jìn)行側(cè)量，并注明可確定該設(shè)定的信息。

4、曝光條件設(shè)定沒有特別設(shè)定

5、對(duì)焦：沒有特別設(shè)定

6、白平衡：相機(jī)的白平衡必須相對(duì)照明光源進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

7、變焦位置：沒有特別設(shè)定

測(cè)量條件

1、用打印圖像進(jìn)行的評(píng)估為了盡量縮小評(píng)估的離散性，以如下2點(diǎn)作為評(píng)估基準(zhǔn)。

a）將視覺分辨率評(píng)估圖案的楔形線數(shù)發(fā)生變化（如由5條變?yōu)?條）的空間頻率作為分辨率。單位以每高度的條數(shù)來表示。

b）觀察時(shí)請(qǐng)務(wù)必從低頻側(cè)開始跟蹤，打印頻率可設(shè)定為任意值。

2 、用顯示圖像進(jìn)行的評(píng)估為了盡量縮小評(píng)估的離散性，以如下2點(diǎn)作為評(píng)估基準(zhǔn)。

a）將視覺分辨率評(píng)估圖案的楔形線數(shù)發(fā)生變化（如由5條變?yōu)椋?條）的空間頻率作為分辨率。單位以每高度的條數(shù)來表示。

b）觀察時(shí)請(qǐng)務(wù)必從低頻側(cè)開始跟蹤，顯示屏觀察時(shí)的放大（變焦）倍率可設(shè)定為任意值。

不同年代的解像力測(cè)試圖

MTF方式可以判斷相機(jī)和鏡頭的解像力，為什么還要發(fā)展不同的解像力測(cè)試方法呢？這個(gè)問題非常好，MTF理論經(jīng)過千錘百煉，驗(yàn)證無誤！但關(guān)鍵卻出在拍攝的樣版圖上！由于單純以線條所組成的MTF測(cè)試圖，本質(zhì)上就受制于輸出設(shè)備的極限，當(dāng)高達(dá)千萬畫素的DSLR 推出時(shí)，例如:Nikon D2X 或 Canon EOS 1Ds MKII等，其拍攝解像力就已經(jīng)超越傳統(tǒng)底片的表現(xiàn)（過去定義傳統(tǒng)135mm底片約為千畫畫素）。換言之，當(dāng)設(shè)備的進(jìn)步開始超越 USAF1951 和 ISO12233的極限時(shí)，該測(cè)試其實(shí)就已經(jīng)不存在相對(duì)上的意義。

SFR美系測(cè)量的新標(biāo)準(zhǔn)

新名詞 SFR！Spatial frequency response (SFR) 主要是用于測(cè)量隨著空間頻率的線條增加對(duì)單一影像的所造成影響。簡(jiǎn)言之SFR就是MFT的精簡(jiǎn)版。因?yàn)闇y(cè)量MFT需取得昂貴的正弦樣版，并且需換算大量的數(shù)據(jù)。因此，PIMA開發(fā)了這款較低成本的SFR作為替代品。基本上SFR只需一個(gè)雙色調(diào)的黑白斜線（如下左圖所示）即可換算出約略相等于MFT的值的解像力評(píng)鑒圖。