北京理工大学数码相机性能评测实验一视觉分辨率及空间频率响应测试.docx
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北京理工大学数码相机性能评测实验一视觉分辨率及空间频率响应测试
数码相机性能评测实验一
视觉分辨率及空间频率响应(SFR测试
实验目的:
1、理解数码相机视觉分辨率的定义及其度量单位。
2、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T19953-2005《数码相机分辨率的测量》,熟悉测试标板构成,掌握其使用方法。
3、掌握数码相机视觉分辨率测试方法,能够通过目视判别数码相机的分辨率特性。
4、了解数码相机空间频率响应(SFR的测试原理,理解空间频率响应(SFR曲线的含义。
5、掌握数码相机空间频率响应(SFR的测试方法,能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。
实验要求:
1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板,要求连续拍摄三幅图。
2、目视判别数码相机的视觉分辨率,需分别判别水平、垂直、和斜45度方向的视觉分辨率(注意:
若拍摄的靶板有效区域高度仅占据相机幅面高度的一部分,需将目视判别结果乘以修正系数以得到真实的测量结果。
修正系数=以像素为单位的相机幅面高度/以像素为单位的靶板有效区域高度)。
3、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应(SFR曲线,需分别测量水平及垂直方向的SFR并取MTF50MTF20乍为测量结果,与视觉分辨率测试结果进行比较。
1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板,要求连续拍摄三幅图第一张图
QA-72-P-RM
115一_■->_=一一一-T123456789W
rak
i
Complres'
L-
弋>12233
AA
第二张图
OA-72-PRM
O1Z233
Comptes
==lf-atxl^mm4
123456739^
第三张图
iiii
987S
Ccinrctes1-cROt2233
QA-72-P-RM
2、目视判别数码相机的视觉分辨率,需分别判别水平、垂直、和斜45度方向的
视觉分辨率
第一张图的截图:
水平条测中心垂直视觉分辨率
对角线条测斜向上45°视觉分辨率
第二张图的截图:
:
41210
水平条测中心垂直视觉分辨率
-12
I—14
竖直条测中心水平分辨率
4
水平条测中心垂直视觉分辨率
二
=12
I——〔4
对角线条测斜向上45°视觉分辨率
相机型号
iPhone5
1
2
3
平均值
水平方向视觉分辨率
1450
1280
1330
1320
垂直方向视觉分辨率
1240
1220
1260
1240
斜向上45°视觉分辨率
>900
>900
>900
>900
实验人员
实验日期
明确相机型号、相机基本设置。
照相机制產商
^pple
強相机型号
iFhone5
光圈值
f/2.4
瞩光^间
L/30秒
ISO谨度
ISO-50
唱光补偿
0翊1
焦距
Q毫米1
CT1
测光欖式
碧
目标3福
闪聞轼
无F!
光】强制
35mm焦龍
33
3、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应(SFR曲线,需分别测量水平及垂直方向的SFR并取MTF50MTF20乍为测量结果,与视觉分辨率测试结果进行比较。
过程
由黑到白
由白到黑
次数
1
垂直方向
2
垂直方向
3
水平方向
4
水平方向
5
垂直方向
6
垂直方向
7
水平方向
8
水平方向
分辨率(LW/PH)
1088
1172
1585
1542
1265
1304
1244
1151
均值(LW/PH)
1130
1564
1285
1198
第一次目视(LW/PH)
1240
1450
1240
1450
实验运行结果依次如下:
Edgeprofile:
Horizontal
23-Nov-201417:
31:
27
\ITaenlnorrlorpeaaE
-3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
Imatest4.0.15ImageSensor
-ROI:
100x440pixels
27%abovectr
.Y-channel(YA27)
Gamma=0.50
Edge-6.85degs
10-90%rise=2.35pixels=1042perPH
RGBrise=2.382.352.28pxls
RMSEdgeroughness=0.0745pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.755
Lt,dklvls=217.2,38.2Lt/dk=5.68
ROI:
100x440pixels
LRTB=16801779460899
-6
-4
-2024
Pixels(Horizontal)
10
0.8
mvr-f
0.6
0.4
MTF50=0.222Cy/Pxl
=1088LW/PH
.(RGB)=0.220.2220.23Cy/Pxl
\EvaluatiorversitCT=1088LW/PH
Undersharpening29.2%
MTF50=0.222Cy/Pxl
MT.F20=0.377Cy/P:
Purchaseatwww.FmNotetst).Q!
om
Edgeangle=-6.85degs
Estm.chartcontrast=32.3
SelectedEXIFdata
0.2
Nyquistf
MTF:
Horizontalw/NR
xl
00
0.20.40.6
Frequency,Cycles/pixel
0.8
Qimatest
IMG2250.JPG
eprofile:
Horizontovb。
"
D—moils
Edge-6.83degs
-6
4
6
8
10
0.8
0.6
MTF50=0.254Cy/Pxl
•xl
0.4
-ROI:
100x238pixels
21%abovectr
MTF50=0.254Cy/Pxl
=1241LW/PH
(RGB)=0.2520.2520.263Cy/Pxl
.Y-channel(YA21)
Gamma=0.50
Imatest4.0.15ImageSensor!
■ir
—10-90%rise=2.09pixels
=1172perPH
RGBrise=2.12.092.03pxls
RMSEdgeroughness=0.0739pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.75
Lt,dklvls=217.1,38.6Lt/dk=5.62
3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
Edgeangle=-6.83degs
Estm.chartcontrast=31.6
SelectedEXIFdata
\ITaenlno^klorpe9d-
02
Pixels(Horizontal)
EvaluatiMm5(v(er-siOT=1241LW/PH
Undersharpening24.7%
MTF20=0.423Cy/P;
wimaetstiQom
ROI:
100x238pixels
LRTB=16641763691928
1I
Edgeprofile:
Vertical
\faen^orrlolpeadE
-6
0.8
Edge6.14degs
_Y-channel(YB9)
Gamma=0.50
-ROI:
363x87pixels
9.3%belowctr
23-Nov-201417
42:
22
/10-90%rise=1.59pixels
/=1537perPH
/RGBrise=1.61.591.6pxls
-RMSEdgeroughness=0.0741pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.841
—
Lt,dklvls=210.7,30.4Lt/dk=6.93
1!
Imatest4.0.15ImageSensor
r
_3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
-4
-2
024
Pixels(Vertical)
10
ROI:
363x87pixels
LRTB=1435179713701456
MTF50=0.324Cy/Pxl
=1585LW/PH
(RGB)=0.3250.3230.325Cy/Pxl
Edgeangle=6.14degs
Estm.chartcontrast=48
SelectedEXIFdata
mvbf
0.6
valuation5VePs20CT=1585LW/PH
Undersharpening17.1%
'气MTF50=0.324Cy/Pxl
0.4
MTF20=0.479Cy/Pxl
PurchaseabwwwTFmNates^com
0.2
Nyquistf
MTF:
Verticalw/NR
0.20.40.6
Frequency,Cycles/pixel
0.8
Edgeprofile:
Vertical
IMG2250.JPG
23-Nov-201417:
45:
12
3
「3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
Edge6.35degs
Imatest4.0.15ImageSensor!
■卜[卜■
-ROI:
280x155pixels
11%below-Rofctr
_Y-channel(YBR11)
Gamma=0.50
=1.66pixels
XLtlMVRFS
10-90%rise
=1473perPH
RGBrise=1.661.661.66pxls
RMSEdgeroughness=0.0809pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.848
Lt,dklvls=212.1,30.1Lt/dk=7.05
-6-4-202
Pixels(Vertical)
810ROI:
280x155pixels
0.8
0.6
0.4
0.2
MTF50=0.315Cy/Pxl
=1542LW/PH
(RGB)=0.3170.3130.316Cy/Pxl
valuationverson=1542LW/PH
Undersharpening18.0%
MTF50=0.315Cy/Pxl
MTF20=0.476Cy/Pxl
Purchasea\wwwTFmaqetst0C©m
LRTB=1597187613491503
Edgeangle=6.35degs
Estm.chartcontrast=49.7
SelectedEXIFdata
Edgeprofile:
Horizontal
_3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
23-Nov-201417:
23:
46
1)e<-ilArrlorpeadE
-ROI:
169x294pixels
22%abovectr
Y-channel(YA22)
Gamma=0.50
Edge-6.61degs
1—10-90%rise=2.10pixels
=1168perPH
RGBrise=2.212.111.84pxls
RMSEdgeroughness=0.0845pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.743
Lt,dklvls=217.3,39.3Lt/dk=5.53
-6
-4
Imatest4.0.15ImageSensor卜卜Fdi
-202
Pixels(Horizontal)
10
0.8
MTF50=0.266Cy/Pxl
=1304LW/PH
(RGB)=0.2640.2660.277Cy/Pxl
)EImqijls
0.6
0.4
0.2
Evaluationverson=1304LW/PH
Undersharpening24.6%
MTF50=0.266Cy/Pxl
MTF20=0.421Cy/Pxl
PurchaseatwwwFarNatestxGom
MTF:
Horizontalw/NR
Nyquistf
0.20.40.6
Frequency,Cycles/pixel
0.8
IMG_2250.JPG
geprofile:
Horizontal01417:
26:
05
_3264x2448pixels(WxH):
_________
7.99Mpxls
-ROI:
126x418pixels
23%abovectr
Y-channel(YA23)
Gamma=0.50
Edge-6.6degs
$10-90%rise=2.21pixels
=1108perPH
RGBrise=2.322.211.94pxls
RMSEdgeroughness=0.083pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.752
Lt,dklvls=217.2,38.5Lt/dk=5.65
Imatest4.0.15ImageSensor
*pji
-6
-4
-2024
Pixels(Horizontal)
10
0.8
MTF50=0.258Cy/Pxl
=1265LW/PH
(RGB)=0.2560.2580.267Cy/Pxl
ditmvrfs
0.6
0.4
Evaluationverston=1265LW/PH
Undersharpening25.6%
MTF50=0.258Cy/Pxl
MTF20=0.407Cy/Pxl
PurchaseatwwwdEnaqest^om
0.2
ROI:
169x294pixels
LRTB=15331701636929
Edgeangle=-6.61degs
Estm.chartcontrast=30.6
SelectedEXIFdata
©imatest
ROI:
126x418pixels
LRTB=15581683537954
Edgeangle=-6.6degs
Estm.chartcontrast=31.9
SelectedEXIFdata
\ITaenlnorrlorpeaaE
Edgeprofile:
Vertical
「3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
/10-9
23-Nov-201417:
47:
11
*■T'F
0%rise
=2.04pixels
ROI:
216x11/pixe
15%belowctr
_Y-channel(YB15)
Gamma=0.50
Edge5.91degs
s
/=1202perPH
/RGBrise=2.092.032.08pxls
1
u
tRMSEdgeroughness=0.0779pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.84
+
Lt,dklvls=210.1
30.4Lt/dk=6.91
Imatest4.0.15ImageSensor
I-It-d-11
-6
-4
-2
024
Pixels(Vertical)
0.8
MTF50=0.254Cy/Pxl
=1244LW/PH
(RGB)=0.2520.2520.268Cy/Pxl
mvr-f
0.6
EvaluatiOTF5Vers5OCT=1244LW/PH
Undersharpening23.2%
\MTF50=0.254Cy/Pxl
0.4
0.2
MTF20=0.408Cy/P
PurchaseatwwwTFmNOetst0com
MTF:
Verticalw/NR
Nyquistf
0.20.40.6
Frequency,Cycles/pixel
IMG_2250.JPG
xl
0.8
23-Nov-201417:
47:
46
xlraen^OLM-PPe9d-
Edgeprofile:
Vertical
Imatest4.0.15ImageSensor
FIE
_Y-channel(YB16)
Gamma=0.50
Edge6.34degs
「3264x2448pixels(WxH)
7.99Mpxls
■ROI:
259x121pixels
16%belowctr
10-90%rise
=1126perPH
RGBrise=2.232.172.15pxls
RMSEdgeroughness=0.089pxls
Chartcontrast=10
Gamma(fromchart)=0.847
Lt,dklvls=210.6,30Lt/dk=7.03
-6
-4
-2
0.8
=2.17pixels
024
Pixels(Vertical)
MTF50=0.235Cy/Pxl
=1151LW/PH
(RGB)=0.2330.2340.246Cy/Pxl
Evaluationverson=1151LW/PH
Undersharpening25.9%
M(prs
0.6
0.4
MTF50=0.235Cy/Pxl
Purchaseat
xl
0.2
KM
10
ROI:
216x117pixels
LRTB=1415163014431559
Edgeangle=5.91degs
Estm.chartcontrast=47.8
SelectedEXIFdata
Jimatest
10
ROI:
259x121pixels
LRTB=1605186314641584
Edgeangle=6.34degs
Estm.chartcontrast=49.4
SelectedEXIFdata