影像评测规格制定.docx

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影像评测规格制定

修

订

履

历

版本号

制/修订日期

修订内容

制/修订人

A0

2016-09-08

重新修订

黄风平

审核

日期

核准

日期

1.目的

建立本公司内部摄像模组影像评估规范，以及客户和供货商规格审核，以有效管制公司内部与客户及供货商规格的统一性和正确性。

2.范围

公司所设计的摄像模组。

3.职责

技术部:

摄像模组影像调试及评估。

4.定义

1）解析力Resolution

2）均一性LensShading/ColorShading

3）色彩还原ColorAccuracy

4）自动白平衡AWB

5）灰阶GrayScale

6）信噪比SNR

7）几何失真TV-Distortion

8）视场角FOV

9）自动曝光AutoExposure

10）紫边和鬼影FlareandGhost

11）实景RealImage

5.作业内容

5.1解析力评估Resolution

5.1.1评估目的：

评估摄像头的解析力，包含中心解析力和边角解析力。

5.1.2评估设备：

ISO12233Chart（1x,2x,4x）、产品机种治具、三脚架、色温照度计、显微镜、擦镜布、酒精。

5.1.3评估软件：

HYRes3.1；ImQuest；Photoshop；产品对应的软件。

5.1.4评估环境：

保证光线照度>400Lux。

5.1.5评估步骤:

5.1.5.1Camera设置成默认设置，包括：

锐利度、曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。

如果是Raw输出，调整曝光使ISO12233Chart的中心白色部分G值在200±20DN；

5.1.5.2用三角架和产品机种治具固定拍照系统。

保证拍照系统镜头光轴与ISO12233Chart

平面垂直，保证ISO12233Chart的4：

3区域正落在摄像头的预览画面。

5.1.5.3中心解析力的评估：

使ISO12233Chart的4：

3区域正好落在摄像头的预览画面中，如下图红线框所示：

图1

5.1.5.4分析解析力蓝线区域图像，得出解析力值为中心解析力。

5.1.5.5边角解析力的评估：

方法同步骤1，不同的是调节拍照系统的预览区域，以达到测试各个角落解析力的目的，具体拍照区域见图2、图3；

图2

图3

5.1.6解析力读取方法：

5.1.6.1计算软件。

HYRes3.1计算。

5.1.6.2目视：

从低频楔形线对（可以很容易的辨别为5条线）开始往高频率开始读，当不能再辨别为9条线对的时候，就认为该处的值为此处的解析力值。

5.1.7注意

本规范规定1.3M以下摄像头选用1XChart（2000线）,2M、3M以及5M前置摄像头选用2XChart（2000线），8M及以上前置摄像头选用4X增强型的Chart（2000线）,5M后置摄像头根据客户要求拍摄4X或4X增强型Chart（2000线）,8M及以上像素摄像头选用增强型Chart（4000线）。

5.1.8判定标准

Sensor像素

解析力值

中心

四角

VGA（前摄像头）

250

200

VGA（后摄像头）

300

200

720P

500

400

1.3M

550

450

1080P

650

550

2M

800

600

3M

1000

800

5M3P

1100

900

5M前置

1100

900

5M4P

1200

1000

8M

1500

1200

12M/13M

1900

1400

16M

2200

1600

表1

注：

如果由于sensor和lens原因达不到客户或厂内规格，在产品试产阶段知会客户。

如果客户有定义测试规格的，以客户规格为准。

5.2均一性评估（LensShadingColorShading）

5.2.1评估目的：

评估摄像头成像亮度和色彩的均匀性。

5.2.2评估设备：

均匀光源DNP；AE光箱；色温照度计；Diffuserplate；其他均匀光源板。

5.2.3评估软件：

Imatest；phtoshop；产品机种对应的软件。

5.2.4评估步骤:

5.2.4.1保证均匀光源处无其他光源干扰；

5.2.4.2Camera设置成默认设置，包括：

锐利度、曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。

如果为Raw输出，调整曝光值使中心1/16的G值为160到180之间。

5.2.4.3使拍照系统正对均匀光源的发光面，Lens表面距离均匀光源2cm左右；

5.2.4.4画面状态稳定后，拍照；

5.2.4.5使用Imatest或者Phtoshop等软件分析亮度与颜色的均一性值；

5.2.5亮度均一性的计算方法：

Shading值=（四角亮度值Y/中心亮度值）×100%；

5.2.6Colorshading评估

计算出整个画面的R、G、B的信息量；计算出R/G和G/B和R/B的最大值和最小值。

5.2.7判定标准：

5.2.7.1手机评估或者SOCsensor规格

Sensor类型

评估类别

VGA

1M/1.3M/

M

3M

5M以上

LensShading（Worst）

70%

75%

80%

85%

Colorshading

R/G

G/B

0.80-1.20

0.80-1.20

0.85-1.15

0.85-1.12

表2

5.2.7.2Rawsensor规格

Rawsensor只需要测试lensshading。

测试项

LensShading

Ydiff（四角差值）

规格

依各机种实际影像

8%

表3

注：

如果客户有定义测试规格的，以客户规格为准。

5.3色彩还原评估（ColorAccuracy）

5.3.1评估目的：

评估摄像头对色彩的还原能力。

5.3.2评估设备：

标准多光源灯箱、24色色卡（GretagMacbethColorChecker）、色温照度计、产品机种治具；

5.3.3评估软件：

Imatest；产品机种对应的软件；

5.3.4评估环境：

D65：

色温6500±200K；

CoolWhite：

色温4000K±200K；

TL84：

色温3900±200K；

D65：

色温2850±200K；

24色色卡粘在灯箱中央。

5.3.5评估步骤:

5.3.5.1Camera设置成默认设置，包括：

锐利度、曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。

5.3.5.2将24色色卡置于灯箱正面中心，调节拍照系统的位置，使其正对该Chart，使Chart的整个画面约占Capture画面宽度的75%；

图4

5.3.5.3调节光源到D65光源，拍摄照片；

5.3.5.4调节光源到CoolWhite光源，拍摄照片；

5.3.5.5调节光源到TL84光源，拍摄照片；

5.3.5.6调节光源到A光源，拍摄照片；

5.3.5.7使用Imatest软件分析拍摄照片，得出△C、△E、Sat值。

5.3.6色彩还原的计算方法：

ΔC=（（a-a*）2+（b-b*）2）1/2

ΔE=（（L-L*）2+（a-a*）2+（b-b*）2）1/2

Saturation=100%×（（a2+b2）1/2） /（（a*2+b*2）1/2）

其中L、a、b为经过拍照系统处理后的值，L*、a*、b*为ColorChecker的理想值；

5.3.7判定标准：

Sensor类型

评估类别

VG

1M、1.3M、2M

3M以上

D65

CWF

TL84

△C

平均值

<15

<12

<10

最大值

<35

<35

<35

△E

平均值

<20

<15

<15

最大值

<35

<35

<35

A

△C

平均值

<20

<17

<15

最大值

<35

<35

<35

△E

平均值

<25

<20

<20

最大值

<35

<35

<35

Sat

D65、CWF、TL84

105≤sat≤125

105≤sat≤125

105≤sat≤125

A

95≤sat≤110

95≤sat≤110

95≤sat≤110

表4

5.4自动白平衡评估（AWB）

5.4.1评估目的：

评估摄像头在不同色温环境下对白色的再现能力。

5.4.2评估设备：

标准多光源灯箱（SpectraLightIII（D65,CWF,TL84,A,H,+UV六種光源））、24色色卡、色温照度计、产品机种治具。

5.4.3评估软件：

Imatest或Photoshop；产品机种对应的软件。

5.4.4评估环境：

D65：

色温6500±200K；

CoolWhite：

色温4000K±200K；

TL84：

色温3900K±200K；

D65：

色温2850K±200K；

24色色卡粘在灯箱中央。

5.4.5评估步骤:

5.4.5.1Camera设置成默认设置，包括：

锐利度、曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。

5.3.5.2将24色色卡置于灯箱正面中心，调节拍照系统的位置，使其正对该Chart，使Chart的整个画面约占Capture画面宽度的75%；

图5

5.4.5.3调节光源到D65光源，拍摄照片；

5.4.5.4调节光源到CoolWhite光源，拍摄照片；

5.4.5.5调节光源到TL84光源，拍摄照片；

5.4.5.6调节光源到A光源，拍摄照片；

5.4.5.7使用Imatest软件分析白平衡值。

5.4.6白平衡计算方法：

直接使用Imatest分析不同色温下拍摄的照片，即可得出每个色块的白平衡差值，本规范参考24色卡的20~22色块。

5.4.7判定标准：

Sensor类型

评估类别

VGA

1M&1.3M&2M

3M&5M&5M以上

AWB

D65、CWF、TL84

S<0.15

S<0.12

S<0.1

A

S<0.15

S

0.12

S<0.12

表5

5.5灰阶评估（GrayScale）

5.5.1评估目的：

评估摄像头的动态范围、对比度。

5.5.2评估设备：

标准多光源灯箱（SpectraLightIII（D65,CWF,TL84,A,H,+UV六種光源）），KodakGrayScaleChartQ-14，色温照度计；产品机种治具。

5.5.3测试软件：

Imatest或Photoshop；产品机种对应的软件。

5.5.4评估环境

D65：

色温6500±200K；

Q-14粘在灯箱中央。

图6

5.5.5评估步骤

5.5.5.1Camera设置成默认设置，包括：

锐利度、曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。

5.5.5.2正对Q-14，保证该卡的宽度在占据整个Capture水平画面宽度中80%；

5.5.5.3调节光源到D65光源，拍摄照片；

5.5.5.4使用Imatest软件分析拍摄照片，得出可以区分多少级灰阶。

5.5.6灰阶值计算方法

5.5.6.1从Imatest的测试数据中，得出每个灰阶块的Y值（灰度值）；

5.5.6.2计算相邻灰阶块Y值的差值△Y，如果该值△Y>8，那么认为这2个相邻灰阶是可以被肉眼区分的，反之不可以被肉眼区别；

5.5.6.3统计一共可以区分多少级灰阶。

5.5.7判定标准

分像素要求能够区分灰阶数：

Sensor类型

评估类别

VGA

1M&1.3M

2M

3M以上

GrayScale

≥10

≥11

≥11

≥12

表6

5.6信噪比评估SNR

5.6.1评估目的

评估摄像头的Noise水平。

5.6.2评估设备

标准多光源灯箱，24色色卡（GretagMacbethColorChecker），色温照度计、产品机种的治具。

5.6.3测试软件

Imatest；产品机种对应的软件。

5.6.4评估环境

D65：

色温6500±200K；

24色色卡粘在灯箱中央。

5.6.5评估步骤

5.6.5.1Camera设置成默认设置，包括：

锐利度、曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。

5.6.5.2调节光源及照度到指定的标准；

5.6.5.3将24色色卡置于灯箱正面中心，调节拍照系统的位置，使其正对该Chart，保证该Chart的整个画面占Capture画面宽度的75%；

图7

5.6.5.4调节光源到D65光源（6500K），拍摄照片；

5.6.5.5使用Imatest软件分析拍摄照片，得出SNR值。

5.6.6信噪比计算方法

SNR=20log10（（S19-S24 ）/N22）；

S19、S24分别为第19，第24灰阶块的信号亮度值，而N22是第22灰阶块的噪声值；

Imatest软件可以直接计算去该值。

5.6.7判定标准

Sensor类型

评估类别

VGA

1M&1.3M&2M&3M

5M及5M以上

SNR（dB）

>30

>35

>35

表7

5.7畸变（几何失真）评估（TV-Distortion）

5.7.1评估目的

评估摄像头成像的几何失真程度。

5.7.2评估设备

灯源，色温照度计，产品机种治具，几何失真测试Chart，如图7:

图8

5.7.3评估软件

Imatest软件。

5.7.4评估环境

Chart表面照度>400Lux

5.7.5评估步骤

5.7.5.1保证照相系统的光轴中心正对几何失真Chart的正中心；

5.7.5.2预览画面，拍照；

5.7.5.3计算几何失真值。

5.7.6计算方法

A=（A1+A2）/2;

Distortion=100（A–B）/B

图9

5.7.7判定标准：

以lens规格书为准。

5.8视场角评估（FOV）

5.8.1评估目的

评估摄像头的最大视角。

5.8.2，评估设备

灯源；色温照度计，FOVChart，直尺或镭射测距仪，产品机种治具。

5.8.3评估软件

产品机种对应的软件。

5.8.4评估环境

Chart表面照度>400Lux

5.8.5评估步骤

5.8.5.1保证模组的光轴中心正对Chart的正中心；

5.8.5.2预览画面，拍照；

5.8.5.3测量摄像头到Chart的距离L，测量实际拍摄到的Chart区域的对角线长度C，根据数值计算视场角值。

5.8.6视场角评估计算方法

5.8.6.1拍照画面为平面a，L为垂直于平面a的线段，即摄像头到FOVChart的距离，A、B为实际拍摄画面的宽边和长边，O点为Chart中心，如图9：

图10

5.8.6.2实际拍摄画面如下图图10，测量实际所拍摄画面对角线C的长度；测量拍照系统到FOVChart的实际距离L；

图11

5.8.6.3视场角为Q计算如下：

5.8.7判定标准：

以lens规格书为准。

5.9自动曝光评估（AutoExposure）

5.9.1评估目的

评估摄像头的自动曝光的准确性。

5.9.2评估设备

LightSourceBox（图11）。

图12

5.9.3评估软件

Photoshop。

5.9.4评估环境

暗室。

5.9.5评估步骤

5.9.5.1调节Camera拍照参数设置，拍照系统相关的参数设置为恢复默认模式；

5.9.5.2保证均匀光源处无其他光源干扰；

5.9.5.3使拍照系统正对均匀光源的发光面，且距离均匀光源2cm；

5.9.5.4调节LightSourceBox的光照强度从Level5至Level14各个等级，拍照；

5.9.5.5使用Photoshop分析每个光照Level所照图片的亮度值Y。

5.9.6判定标准：

Y值为：

120-150。

5.10FlareGhost测试

5.10.1评估目的

评估摄像头有无效果异常。

5.10.2评估设备

高亮灯管、点光源、Flare测试机台。

5.10.3评估软件

Phtoshop等。

5.10.4评估环境

室内。

5.10.5评估步骤

5.10.5.1面光源和点光源测试

1）高亮灯管作为面光源，钨丝灯作为点光源；

2）调节Camera拍照参数设置，测试软件相关的参数设置为恢复默认模式；如果是Raw输出，曝光参数设定为拍摄ISO12233时的曝光参数。

3）保证镜头干净，模组对着高亮灯管和点光源分别从各个角度慢慢旋转，拍摄存在flare的位置；

图13面光源图14点光源

5.10.5.2Falre光箱测试

1）用于模组单体的测试；

2）打开测试程式，点亮产品；

3）调节模组到光源的高度为1米；

4）将测试板固定于机台上的测试治具上，调整模组位置，使模组的光轴与灯源的一致；

5）打开灯源，调节亮度，使模组表面的照度为70lux；

6）设置gain值和曝光时间使0°位置时，光源在画面成像的圆直径约为影像宽的1/5；

图15

7）旋转机台，X,Y，Z三轴，以5°为一个步长旋转模组并拍照保存图片；

图16

5.10.6判定标准：

目测图片，以客户接受为准。

5.11实景测试

5.11.1评估目的

评估摄像头实际成像效果。

5.11.2评估设备环境

室内实景拍摄道具、室外景色、室内室外人物。

5.11.3评估软件：

Phtoshop等

5.11.4评估环境：

室内、室外

5.11.5评估步骤

5.11.5.1调节Camera拍照参数设置，测试软件相关的参数设置为恢复默认模式；

5.11.5.2保证镜头干净，分别在室内和室外拍摄实景图像。

5.11.6判定标准

目测图片，亮度适中，细节清晰，色彩饱和，无偏色。

5.12说明

5.12.1关于解析力要求，供货商的要大于客户的要求100线以上。

5.12.2手机上评估摄像头和SOCsensor影像效果评估要测试全部测试项，RAWsensor测试5.1,5.2,5.7,5.8,5.10五项测试。

5.12.3客户要求增加测试项目的，按客户要求评估。

5.12.4客户有指定测试条件和规格的，按照客户要求评估。

6.相关文件

无

7.相关表单

无

8.附件

无