ISO12233分辨率测试卡在选择和使用上有一定的要求,以确保测试结果的准确性和可靠性。下面将详细介绍如何选择和使用ISO12233分辨率测试卡。
ISO12233分辨率测试卡是被广泛使用的测试卡之一,是测试相机镜头、单反镜头、安防监控摄像头,车载行车记录仪摄像头等等解像力必备的测试卡。下图是一张ISO12233:2000标准的分辨率测试卡,目前已被ISO12233:2014 eSFR分辨率测试卡所取代,但是目前使用ISO12233:2000标准的分辨率测试卡还是比较多。
按测试精度分类:
a、2000线标准型
测试精度:2000x2000x16/9=711w (目前常用的高清摄像头分辨率比例是16/9,也有4/3);
b、4000线增强型
测试精度:4000x4000x16/9=2844w
按测试卡规格分类:
a、标准型和增强型测试卡都有0.5x(10x17.8cm)、1x(20x35.6cm)、2x(40x71.1cm)、4x(80x142.2cm)、8x(160x284.4cm);
b、130万和200万像素:选用2x的chart ;
500万像素:选用4x的chart ;
1200万像素以上:选用増强型4X chart ;
( 测试卡规格的选择和和被测相机分辨率大小应该关系不大,应当是根据拍摄场景具体来选择,选小尺寸规格的测试卡时,为符合拍摄条件,拍摄距离要短些,反之,用大尺寸规格的测试卡,则拍摄距离要长些);
按测试方式分类:
反射式:由前面照明的反射式测试标板
透射式:可由后面照明的透射标板
ISO12233分辨率测试卡,按测试精度来分,有两种,2000线标准型和4000线增强型,两种图卡如下所示。
2000线标准型
4000线增强型
一般按照被测试相机的分辨率来选择相应的图卡,2000线标准型最大可测试的相机分辨率是:2000x2000x16/9 = 711W(以长宽比为16:9的相机为例)。
所以当相机分辨率超过711W 时,就不能选用2000线标准型的图卡测试了。
而选用 4000线增强型的图卡进行测试,4000线增强型的图卡最大可测试的相机分辨率是:4000x4000x16/9 = 2844W .
图卡2000线、4000线的单位是 l/mm,常用于表示镜头分辨率的单位,指成像平面1mm间距内能分辨开的黑白相间的线条数。
根据纳奎斯特采样定理,一个感光像素对应一条白线或黑线,才能分辨的清,所以2000线对应的像素数就是2000。
垂直和水平总的像素数就是2000x2000 = 400W,而对应16:9 分辨率的sensor,其最大的可测试的分辨率就是2000x2000x16/9 = 711W。
关于分辨率单位和像素的换算
1、分辨率单位:
1-1、lp/mm(line-pairs/mm):每毫米线对,表示黑白两条线;
1-2、LW/PH(line widths/ picture height): 每像高线数;
2、摄影分辨率和镜头分辨率换算:
摄影分辨率与镜头分辨率的转换:
摄影分辨率(LW/PH)= 感光器高度(mm) x 2 x 镜头分辨率(lp/mm)
3、镜头与感光器像素的匹配:
3-1、镜头分辨率与像素的转换:
3-2、举例:
感光元密度为250pixel/mm( 2倍lp/mm ),
像素数:P=(6.4x250) x (4.8x200)=1920000 pixel ;
(感光元密度:根据纳奎斯特采样定理,一个感光元对应一条白线或黑线);
水平像素密度:1600/6.4=250pixel/mm,
垂直像素密度:250pixel/mm,
镜头分辨率:125lp/mm( 若水平或垂直像素密度不等,应参考密度高的);
所选镜头的极限分辨率(白线或黑线线宽)也应该是:4um,
一对黑白线的宽度:2 x 0.004mm,
镜头的分辨率就是1/(2x0.004)=125lp/mm;
ISO12233测试标板测试单元:主要使用的水平方向的J1、K1;垂直方向的J2、K2;倾斜45度方向的JD、KD样式,另外还有四角的十字区域。
各测试单元的测试内容:
J1、K1:用于测量中心的水平可视分辨率,拥有100~2000LW/PH的测试范围;
J2、K2:用于测量中心的垂直可视分辨率,拥有100~2000LW/PH的测试范围;
JD、KD:用于测量斜45度的可视分辨率,拥有100~1000LW/PH的测试范围;
四角十字型测试单元:用于测量四角的水平和垂直可视分辨率,拥有100~1000LW/PH的测试范围。
ISO图像测试卡拍摄方法:
1、拍摄条件
反射式标板测试条件:反射式标板的照明应符合,标板任一白色区的亮度应在标板中心区平均亮度的±10%的范围内。并应避免镜头被光源直接照射。标板周围区域应具有低反射系数。测试标板应屏蔽任何反射光,并应具有有效光谱中性。应使用日光或ISO7589给定的白炽灯光。
透射式标板测试条件:透射式标板需要在均匀光源背景下进行测试。
2、拍摄距离的确定和标板大小的选用
首先,一般来讲对于某一Cellphone Camera Module而言,测试分辨率时的拍摄距离取决于该模组的对焦距离。即将模组放在对焦距离的位置拍摄ISO12233测试标板。确定好拍摄距离后,原则上应当选择正好能让有效高度正好充满画面的测试标板。实际上完全按照该要求拍摄有一定难度,因此也可拍摄得稍小或稍大,但后续需要将此时的读数换算成正确的分辨率数值。
3、标板拍摄范围的选取
在正好让标板有效高度充满画面时,标板的4:3区域也应该正好充满画面。在取景偏大或偏小的情况下,应尽量使4:3区域中的J1、K1、J2、K2、JD、KD处于画面中心。测试四角分辨率时,要分别将四角上的十字型测试单元置于画面角落。实际操作可以将标板16:9端线贴在画面外框,测量这一端上下两个角的分辨率,再测另一侧两个角的分辨率。
4、拍摄设置
拍摄设置包括:曝光时间、白平衡、亮度、色彩、Gamma校正、拍摄模式等。
5、测试效果的判断评估
对于测试结果可以采用目视读数或软件进行读数两种方法。