ISO12233測(cè)量攝像頭分辨率的方法
(數(shù)碼相機(jī)分辨率測(cè)量方法)-相機(jī)影像器材工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
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1. 適用范圍
CIPA標(biāo)準(zhǔn)DC-003(2003)(以下簡(jiǎn)稱本標(biāo)準(zhǔn))適用于民用靜止照片數(shù)碼相機(jī)以下簡(jiǎn)稱(DSC)。
新泰科儀器INTEKE.CN在產(chǎn)品目錄等中記載靜止照片的分辨率時(shí),采用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量方法。
2. 引用標(biāo)準(zhǔn)及文件
在本標(biāo)準(zhǔn)中引用下列標(biāo)準(zhǔn),它們將購(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一部分。
這些引用標(biāo)準(zhǔn)都適用其最新版本(含追加內(nèi)容)。
ISO12233:2000 Photography-Electronic still-picture cameras - resolutionmeasurements
ISO7589:2002 Photography–Illuminants forsensitometry-Speccifications for daylight,incandescent tungsten and printer
3.術(shù)語(yǔ)及定義
a) 分辨率resolution 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(lái)表示。
b) 鋸齒aliasing 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。(新版攝影術(shù)語(yǔ)辭典(株)寫真工業(yè)出版社1988)
4.測(cè)試圖表
4.1 ISO12233分辨率測(cè)試卡
本標(biāo)準(zhǔn)以12233為基礎(chǔ),測(cè)試圖表(圖4.1,以下簡(jiǎn)稱ISO圖表)也直接利用ISO12233用圖表。ISO圖表中包含各種樣式,本標(biāo)準(zhǔn)(視覺(jué)分辨率)主要使用其中的水平方向J1、K1;垂直方向的J2、K2;傾斜45度方向的JD、KD等樣式。(ISO12233中記載了3種測(cè)量方法、ISO圖表的采購(gòu)方法,請(qǐng)參考9.關(guān)于12233。)使用ISO圖表時(shí),不一定直接使用該圖表。也可以剪出必須的部分,并經(jīng)過(guò)重新拼接排列后使用
4.2 ISO圖表中所記載數(shù)字的含義
攝影時(shí)讓圖表的有效高度(橫向長(zhǎng)邊看圖4.1時(shí)粗框內(nèi)側(cè)的高度)正好占滿畫面,圖案的數(shù)字*100即為畫面中每單位高度的條數(shù).拍攝時(shí)不一定要讓有效高度占滿整個(gè)畫面,但此時(shí)需要進(jìn)行標(biāo)定(參考5.2取景構(gòu)圖).
4.3 ISO圖表以外的圖表
也可自己制作并使用與ISO圖表相同的圖表。此時(shí)必須滿足ISO12233中規(guī)定的如下事項(xiàng)(ISO圖表當(dāng)然滿足這些規(guī)定的要求)。
a) 白底部分的反射率Rmax與大面積黑色部分的反射率Rmin之比為80>Rmax>Rmin>40(ISO12233的第4.5項(xiàng))。
b) 各個(gè)圖案的位置精度相對(duì)所規(guī)定位置為0.2mm(畫面高度的+-0.1%)(ISO12233的第4.8項(xiàng))。
c) 線寬為+-5%(ISO1233的第4.8項(xiàng))。
d) 雙曲線圖案K1、K2的最細(xì)部分(的白色部分和黑色部分)的反射率比Rmax/Rmin為18以上。但這僅為“推薦”水平(ISO12233的AnnexB)
也可使用透過(guò)型圖表。此時(shí)上述項(xiàng)目的反射率應(yīng)解釋成透過(guò)率。使用透過(guò)型圖表時(shí),用擴(kuò)散光進(jìn)行照明。
無(wú)過(guò)是反射型還是透過(guò)型,評(píng)估用圖案必須呈中性分光特性。
5.拍攝條件
5.1 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。
5.2 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。
5.3 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(wú)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。
說(shuō)明和示例 采用出廠時(shí)設(shè)定,是根據(jù)各公司認(rèn)為該機(jī)型用戶最可能使用的設(shè)定即為出廠時(shí)的設(shè)定這一前提而決定的。 但是,可能存在用出廠時(shí)的設(shè)定無(wú)法確定測(cè)量條件的情況。例如,在功能切換撥盤與on/off開關(guān)相同,可按照“off-回放-標(biāo)準(zhǔn)畫質(zhì)拍攝-非壓縮拍攝”的順序切換的相機(jī)中,出廠設(shè)定
為off的場(chǎng)合即屬于這種情況。此時(shí)按照廠商認(rèn)為該相機(jī)用戶最可能使用的設(shè)定條件(例如標(biāo)準(zhǔn)畫質(zhì)拍攝)進(jìn)行設(shè)定,并注明可確定該設(shè)定的信息。
5.4 曝光條件設(shè)定
沒(méi)有特別設(shè)定
5.5 對(duì)焦
沒(méi)有特別設(shè)定
5.6 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)。
5.7 變焦位置
沒(méi)有特別設(shè)定
6.測(cè)量條件
6.1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(jué)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(lái)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。
6.2 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(jué)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(lái)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。
6.3 利用軟件進(jìn)行測(cè)量
6.1、6.2都是通過(guò)目測(cè)評(píng)估分辨率的方法,該方法雖然簡(jiǎn)單,但是存在a)個(gè)人差異,b)無(wú)法保證重復(fù)時(shí)的再現(xiàn)性,c)受圖像輸出顯示器和打印機(jī)的影響等缺點(diǎn)。為了避免這些再現(xiàn)性以及受器材影響的問(wèn)題,可使用可執(zhí)行與目測(cè)求解視覺(jué)分辨率時(shí)相同處理的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)評(píng)估分辨率。用計(jì)算機(jī)求解分辨率的方案在制定本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)由委員提案,所提供的軟件經(jīng)各公司(最終10家公司測(cè)試),結(jié)果與目測(cè)具有良好的一致性,因此納入了本標(biāo)準(zhǔn)。軟件概括在附件1中、軟件所使用的算法內(nèi)容在附件2和3中、測(cè)試結(jié)果在附件4中各有記載。
附件1、附件2和附件3中所記載的軟件,可從提供本標(biāo)準(zhǔn)書電子文件的網(wǎng)站(Web site)上下載。
另外,也可自己編輯并使用具有同樣功能的軟件.
7. 標(biāo)記事項(xiàng)
進(jìn)行分辨率標(biāo)記時(shí),不是通過(guò)說(shuō)明或宣傳媒體(以下簡(jiǎn)稱媒體)進(jìn)行標(biāo)記,而是按照如下規(guī)定進(jìn)行。關(guān)于7.2~7.4的事項(xiàng),在規(guī)格一覽、性能一覽等欄目中記載分辨率時(shí)必須進(jìn)行記載。
7.1 分辨率的數(shù)值
僅標(biāo)記利用CIPA分辨率測(cè)量方法中規(guī)定的測(cè)量方法所決定的條件下測(cè)量的分辨率。對(duì)于分辨率為600條以上的相機(jī),最好以50條為單位進(jìn)行標(biāo)記。50條的根據(jù)如附件4所述。
根據(jù)CIPA分辨率測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)確定的分辨率測(cè)量方向中,有(1)水平、(2)垂直、(3)45度右上傾斜、(4)45度右下傾斜等4種方向。(45度右上傾斜/右下傾斜測(cè)量的數(shù)值有時(shí)會(huì)不同)。4種方向中最低的數(shù)值必須標(biāo)記。
若要標(biāo)記其它數(shù)值,必須在近旁同時(shí)注明最低數(shù)值。
7.2 分辨率的測(cè)量方向
標(biāo)記用多個(gè)測(cè)量方向測(cè)量的數(shù)值時(shí),必須同時(shí)注明分辨率的測(cè)量方向。另外,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),也可將“45度右上傾斜”標(biāo)記為“右上”,將“45度右下傾斜”標(biāo)記為“右下”。而且僅標(biāo)記“45度右上傾斜”或“45度右下傾斜”某一方的數(shù)值也可省略為“傾斜”。
7.3 分辨率的測(cè)量方法
a) 原則:包括拍攝條件、測(cè)試圖表、測(cè)量方法在內(nèi),標(biāo)記時(shí)也可省略為“根據(jù)CIPA標(biāo)準(zhǔn)”、“依據(jù)CIPA”或“CIPA”。
b) 例外:與記載有分辨率的相同說(shuō)明.宣傳媒體或其它媒體中已標(biāo)記了根據(jù)CIPA分辨率測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果時(shí),也可省略關(guān)于測(cè)量方法的標(biāo)記。
7.4 相機(jī)的條件
將相機(jī)參數(shù)設(shè)定為出廠設(shè)定以外的設(shè)定進(jìn)行測(cè)量時(shí),要將該條件標(biāo)記在分辨率標(biāo)記旁邊。(參考“5.3相機(jī)條件設(shè)定的設(shè)定的原則”)
7.5 測(cè)量條件
也可同時(shí)標(biāo)記測(cè)量時(shí)使用了打印機(jī)、顯示器或軟件中的哪一項(xiàng)。此時(shí),請(qǐng)?jiān)诜直媛蕵?biāo)記的旁邊標(biāo)記這些內(nèi)容。(參考“6.測(cè)量條件”)
8. 標(biāo)記例
分辯率測(cè)量結(jié)果為水平1250條、垂直1200條、45度右上傾斜1150條、45度右下傾斜1100條時(shí)的標(biāo)記例子如下。
標(biāo)記例1)僅記載最低數(shù)值的例子
分辨率:1100條(依據(jù)CIPA)
標(biāo)記例2)記載最高數(shù)值和最低數(shù)值的例子
分辨率:水平1250條、傾斜1100條(根據(jù)CIPA標(biāo)準(zhǔn))
標(biāo)記例3)記載水平、垂直和最低數(shù)值的例子
分辨率:水平1250條、垂直1200條、傾斜1100條(CIPA)
標(biāo)記例4)記載所有數(shù)值的例子
分辨率:水平1250條、垂直1200條、右上1150條、右下1100條(根據(jù)CIPA標(biāo)準(zhǔn)。按顯示屏顯示進(jìn)行評(píng)估。)
標(biāo)記例5)追加了相機(jī)條件的例子
分辨率:1100條(記錄RAW數(shù)據(jù)時(shí),其它根據(jù)CIPA標(biāo)準(zhǔn)。按顯示屏顯示進(jìn)行評(píng)估。)
9.關(guān)于ISO12233
DSC分辨率的測(cè)量方法于2000年正式建立。本標(biāo)準(zhǔn)以ISO12233中記載的3種測(cè)量方法中的一種即視覺(jué)分辨率visual resolution為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法。
在ISO12233中除了視分辨率外,還記載了極限分辨率limiting resolutiaon和空間頻率響應(yīng)spatial frequency response(SFR)2種。極限分辨率受鋸齒的影響有時(shí)會(huì)顯示異常高的值,這一點(diǎn)為了制定本標(biāo)準(zhǔn)而作的實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)得十分明顯。SFR采取將黑/白界限進(jìn)行傅立葉解析方法,存在離散性較大、與視覺(jué)分辨率和極限分辨率會(huì)發(fā)生背離等缺點(diǎn)
ISO12233主要由美國(guó)Sine Patterns公司和Applied Image公司以及及捷克Danes Picta,在中國(guó)可以從代理新泰科儀器購(gòu)買(EMAIL:inteke@gmail.com Tel.0755-86354829 / 13723487970)。有關(guān)技術(shù)問(wèn)題的咨詢也可以與他們聯(lián)系。
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