색상/톤 및 eSFR ISO 노이즈 측정

소개

노이즈는 전자 회로의 열, 이미지 센서에 입사하는 광자 등 다양한 원인으로 인해 측정 신호에 발생하는 원치 않는 변동입니다.

일반적으로 가우시안 확률 과정으로 모델링되지만, 광자 산탄 잡음이라고 불리는 광자 잡음은 포아송 과정입니다(10회 이상 발생 시 평균값의 통계적 특성이 가우시안 분포와 매우 유사함). 가우시안 과정은 확률 분포 함수가 다음과 같은 정규 분포를 기반으로 합니다.

평균 μ 및 표준편차 σ .

일반적으로 잡음 측정은 RMS(제곱평균제곱근) 잡음을 의미하며, 이는 신호 S 의 표준편차 σ 와 같습니다.

RMS 노이즈 = N _RMS = σ ( S ) , 여기서 σ는 표준 편차를 나타냅니다.

S는 R, G, B, Y( 휘도 )와 같은 여러 채널의 신호이거나, RY 또는 BY(둘 다 색차 잡음에 사용됨)와 같은 파생 채널, 또는 L*, a*, b* 등의 신호일 수 있습니다.

신호 대 잡음비(SNR)는 잡음 자체보다 더 유용한 경우가 많습니다. SNR은 간단한 비율(SNR = S/N) 또는 데시벨(dB)(SNR(dB) = 20 log ₁₀ (S/N))로 표현할 수 있습니다(전기 엔지니어에게 익숙한 방식). 디지털 카메라에서 잡음은 여러 원인에서 발생합니다.

• 고정 노이즈(센서 암전류 노이즈 및 열(저항) 노이즈)
• 픽셀에 충돌하는 평균 광자 수의 제곱근에 비례하여 증가하는 광자 샷 노이즈.
• 개별 픽셀의 감도 변화로 인해 발생하는 암신호 불균일성(DSNU)
• 광응답 불균일성(PRNU)은 개별 픽셀의 트랜지스터 이득 변화로 인해 발생하며, 조도에 비례하여 선형적으로 증가합니다.

이미지 센서 노이즈와 동적 범위는 원본(전혀 처리되지 않은) 이미지에서 측정할 수 있으며, 이는 원본 이미지에서 이미지 센서 노이즈 측정하기를 참조하십시오.

설정

소음 및 시각적 소음 설정 창은 상세 소음 측정을 지원하는 모듈에서 열 수 있습니다.

• 색상/톤 설정 에서 설정 , 시각적 노이즈 설정을 클릭합니다. (시각적 노이즈 설정 창에는 시각적 노이즈뿐만 아니라 여러 가지 노이즈 설정이 있습니다.)
• 색상/톤 자동 모드 에서 색상/톤 자동 차트 영역의 설정 버튼을 클릭한 다음 노이즈 및 시각적 노이즈 설정 버튼을 누릅니다. 일부 설정은 색상/톤 자동 설정 창에서도 사용할 수 있으며, 그 일부는 아래에 나와 있습니다.

• eSFR ISO ( Rescharts 또는 eSFR ISO Setup 에서 실행)에서 '추가 설정' 버튼을 클릭한 다음 왼쪽에 있는 '노이즈 설정' 버튼을 클릭하거나, '설정' 드롭다운 메뉴에서 '노이즈 및 시각적 노이즈 설정'을 클릭하세요.

소음 및 시각적 소음 설정 창

노이즈 계산은 계산 세부 사항과 속도 간의 균형을 선택할 수 있게 해줍니다. 선택 사항은 다음과 같습니다.

밀도 및 노이즈 플롯의 x축을 선택하면 노이즈 플롯의 x축을 지정할 수 있습니다. 선택 사항은 다음과 같습니다.

채도 수준 — 대부분의 디모자이킹된 파일에는 표준 파일 형식을 권장합니다. 대부분의 RAW 파일에는 수동 입력이 적합합니다. 자세한 내용은 드롭다운 메뉴를 참조하십시오.

그래프 표시 매개변수 — 시각적 노이즈만 표시합니다. 시그마(노이즈) 표시의 세부 정보를 선택하십시오.

잡음 불균일성 보정 — 새로운 계산 방법을 강력히 권장합니다. 대안으로는 불균일성 보정을 적용하지 않는 방법이 있는데, 이는 드물게 외부 계산 결과와 비교하는 데 유용할 수 있습니다.

뷰어 표시 설정

CPIQ 디스플레이 유형 사전 설정 — 1. 없음은 디스플레이 높이(cm), 디스플레이 픽셀/cm, 거리(cm)를 설정할 수 있도록 합니다. 나머지는 이러한 설정에 대한 사전 설정입니다.

1. 1. 없음 (수동 설정, 600 DPI로 인쇄하는 것으로 가정)
   2. 작은 글씨
   3. 큰 글씨
   4. 컴퓨터 모니터
   5. 4.5인치 휴대폰
   6. 30인치 4K UHDTV

시각적 노이즈 계산 — 시각적 노이즈 계산을 선택합니다. 이 계산은 시간이 오래 걸릴 수 있습니다.

1. 1. 시각적 노이즈 계산 없음
   2. ISO 15739 시각적 노이즈를 계산합니다.
   3. CPIQ 시각적 노이즈 계산
   4. ISO 및 CPIQ 가시광선 노이즈를 모두 계산합니다.

소음 표시

총 27가지의 다양한 노이즈 플롯을 사용할 수 있습니다. 10~12번 설정을 제외한 모든 측정값은 회색조 패치에만 적용됩니다. 10~12번 설정은 모든 패치(컬러 패치 포함)에 적용되며, 특히 원본 이미지에서 이미지 센서 노이즈를 분석하는 데 유용합니다.

[ *참고: 2, 3.: 노이즈 계산은 최소 2(초급) 또는 3(고급)으로 설정해야 합니다.
V. ISO 15739 시각적 노이즈 확인란에 체크해야 합니다.

다음은 X-Rite Colorchecker의 JPEG 이미지에 대한 일반적인 노이즈 결과입니다. 그래프는 회색조 패치에 대한 정규화된 노이즈를 보여줍니다(맨 아래 행).

이 그래프는 회색조 패치(컬러체커의 경우 맨 아래 행)의 R, G, B, Y(휘도) 채널에 대한 노이즈를 최대 픽셀 레벨의 백분율 단위로 보여줍니다. 11. 표시 영역에서 노이즈 그래프를 선택하고, 표시 아래에서 그래프 세부 정보(노이즈 측정값 및 단위)를 선택합니다. (노이즈 드롭다운 메뉴에서 27가지 그래프 옵션 중 하나를 선택할 수 있습니다.)

설정 버튼 아래에 있는 확인란을 선택하면 노이즈(또는 S/N 또는 SNR(dB)) 플롯 위에 톤 응답(로그 픽셀 레벨 대 입력 밀도)을 표시할 수 있습니다. (아래는 Imatest 36패치 다이내믹 레인지 차트의 JPEG 이미지 결과입니다.)

다이내믹 레인지 및 측정 방법은 다이내믹 레인지 페이지에 자세히 설명되어 있습니다.

이 JPEG 이미지의 다이내믹 레인지는 오른쪽의 강한 "어깨"(저대비 영역) 때문에 실제보다 낙관적으로 측정된 것으로 보입니다. 이러한 어깨 부분은 디모자이킹 여부와 관계없이 RAW 이미지에서는 나타나지 않습니다.

아이메이트 다이내믹 레인지

다이내믹 레인지(DR)는 카메라가 우수한 이미지 품질(일반적으로 신호 대 잡음비, SNR로 표시됨)과 콘트라스트를 유지하며 반응하는 톤 범위를 나타냅니다. DR은 조리개 값 (f-stop )으로 측정할 수 있으며, 이는 노출 보정(EV, 2배 단위)이나 데시벨(dB), 또는 밀도 단위(1 밀도 단위 = 3.322 f-stop = 20dB)로 측정할 수 있습니다.

이 내용은 동적 범위 페이지에 자세히 설명되어 있습니다.

Imatest는 여러 유형의 동적 범위 계산 방식을 제공하며, 각 방식은 여기에 상호 참조되어 있습니다.

색상/톤(대화형 또는 자동) 에서 동적 범위( 장면 참조 노이즈 또는 SNR 기반)는 장면 참조 RMS 노이즈(f-스톱 단위로 측정, f-스톱 신호 대 노이즈 비율(SNR)의 역수)가 지정된 최대값 미만으로 유지되고 대비가 적절한 밀도 범위(원본 장면 기준)로 정의됩니다. 노이즈가 낮을수록(sNR이 높을수록, 즉 f-스톱 노이즈의 역수일수록) 이미지 품질이 향상됩니다. SNR은 일반적으로 가장 어두운 영역에서 가장 낮습니다. Imatest는 10(20dB, 고화질)부터 1(0dB, 저화질)까지 여러 최소 SNR 레벨에 대한 동적 범위를 계산합니다.

• SNR = 1에 해당하는 동적 범위는 ISO 노이즈 측정 표준 [1] 섹션 6.3의 ISO 동적 범위 측정의 의도에 가장 가깝습니다. Imatest 측정은 ISO 15739와 여러 세부 사항에서 다르기 때문에 결과는 유사하지만 동일하지는 않습니다. 아래에서 설명하는 ISO 15739 SNR 플롯에서 비교할 수 있습니다.

전송 단계 차트

동적 범위 페이지에는 여러 가지 전송 단계 차트가 나와 있습니다. 이 페이지에서는 권장되는Imatest 36패치 동적 범위 차트에 중점을 둡니다. 이 차트는 여러 변형이 있으며, 밝은 영역에서는 밀도 단계가 약 0.1이고 최대 밀도는 약 3.6, 6, 8.2입니다.

거의 원형에 가까운 패치 배열은 빛 번짐(비네팅)이 결과에 미치는 영향을 최소화합니다. 실제 밀도가 포함된 CSV 또는 CGATS 참조 파일이 필요합니다(각 차트에는 개별적으로 측정된 밀도 파일이 제공됩니다). 차트의 활성 영역은 8x10인치 컬러 필름에서 7.75x9.25인치입니다.

또한, MTF 측정을 위해 중앙과 모서리에 4:1의 명암비를 가진 경사진 가장자리가 있습니다. 가장자리의 MTF50 값은 16 cycles/mm 이상으로, 최고급 잉크젯 차트보다 약 3배 우수합니다. 등록 마크를 통해 영역을 쉽게 선택할 수 있으며, 색상/톤 모드에서 완전 자동 영역 감지 기능도 제공됩니다. 중성 회색 배경은 자동 노출 카메라에서 차트가 적절하게 노출되도록 도와줍니다(검은색 배경의 차트는 과다 노출되는 경우가 있음). 더 어두운 배경과 마스크도 사용할 수 있습니다.

단일 레이어 36패치 다이내믹 레인지 차트는 여러 장의 수동 노출 이미지가 있는 경우 다이내믹 레인지 후처리기와 함께 사용하여 11스톱보다 큰 다이내믹 레인지를 측정할 수 있습니다. 하지만 일반적으로 이 방법은 권장하지 않습니다. 베일링 글레어(플레어 또는 산란광)의 중요한 영향을 측정할 수 없기 때문입니다.

Imatest 36패치 동적 범위 차트 8x10 필름 기준. 최대 명암비(Dmax) ≈ 3.4.

Imatest 36패치 HDR(High Dynamic Range) 차트 8x10 필름 기준. Dmax ≥ 6.0.

이 차트는 최고 밀도 범위, 최저 노이즈 및 미세한 디테일을 위해 고정밀 LVT 필름 기록 공정을 사용하여 제작되었습니다. 오른쪽에 있는 HDR 차트는 하단 14개 패치를 덮는 추가 레이어가 하나 또는 두 개 더 있습니다.

라이트박스

투과율 단계표를 고르게 비출 수 있는 라이트박스가 필요합니다. 대부분의 경우 9x12인치면 충분합니다. 조명이 고르지 않을 수 있는 얇거나 "미니" 모델은 피하십시오. 저희 라이트박스 제품군은 자주 업데이트됩니다.

Imatest 라이트박스 및 기타 균일 광원은 여기에 나열되어 있습니다 .

일반적인 Imatest LED 라이트박스 (오른쪽 사진 참조)는 다음과 같은 몇 가지 특징을 가지고 있습니다 .

• 매우 균일한 조명.
• 고품질 스펙트럼 응답을 제공합니다. 일반적으로 3100K, 4100K, 5100K, 5500K, 6500K의 색온도를 선택할 수 있으며, 연색지수(CRI)는 97입니다. 850nm와 940nm의 근적외선(NIR) 채널도 사용 가능합니다. 또한, 여러 채널을 조합하여 연속적인 색온도 범위를 구현할 수 있는 멀티채널 믹스 모드가 탑재되어 있습니다.
• 밝기는 하드웨어 노브, Wi-Fi 또는 USB를 통해 30~10,000룩스 범위에서 조절할 수 있으며, 300:1 이상의 비율로 거의 주광에 가까운 밝기부터 매우 어두운 조명까지 다양한 환경에서 측정이 가능합니다.

다이내믹 레인지를 측정하려면 아래에 요약된다이내믹 레인지 관련 자세한 지침을 참조하십시오.

• 차트를 라이트박스 또는 균일하고 확산된 광원 위에 놓으십시오. 차트 바깥쪽으로 라이트박스에서 직접 들어오는 빛은 반드시 차단해야 합니다. 산란광은 측정된 동적 범위를 감소시킬 수 있으므로 피해야 합니다.
• 어두운 방에서 차트를 촬영하십시오. 표적 앞쪽으로 빛이 새어 들어오지 않도록 해야 합니다. 빛이 새어 들어오면 결과가 왜곡됩니다. 섬광을 최소화하기 위해 차트 주변을 최대한 어둡게 유지해야 합니다.
• 도표는 액자에 맞출 필요가 없습니다.
• 카메라의 히스토그램을 사용하여 차트에서 가장 밝은 영역이 포화되는 최소 노출값을 결정하십시오. 과다 노출(또는 과소 노출)은 유용한 영역의 수를 줄입니다. 가장 밝은 영역의 상대 픽셀 레벨은 최소 0.98(픽셀 레벨 250 또는 255)이어야 합니다. 그렇지 않으면 카메라의 전체 다이내믹 레인지를 감지할 수 없습니다. 가장 밝은 영역이 이 레벨보다 낮고 투과 차트가 선택된 경우 다이내믹 레인지 경고가 표시됩니다.
• 색상/톤 대화형 사용 또는 색상/톤 자동 사용 설명서의 지침에 따라 차트를 촬영하십시오.

다이내믹 레인지는 픽셀 레벨이 최대값의 98%인 영역(24비트 컬러의 경우 최대값은 255이고, 이 값은 250)과 측정 기준을 충족하는 가장 어두운 영역 간의 밀도 차이로 정의되며, 이 차이는 보간법으로 추정됩니다. 이 측정의 반복성은 1/4 f-스톱보다 우수합니다.

Imatest 동적 범위 결과

다음은 ISO 160에서 Panasonic G3(픽셀 피치 3.75 마이크론의 마이크로 포서드 카메라)의 RAW 파일을 LibRraw를 사용하여 다음과 같은 설정으로 변환한 결과입니다. 디모자이킹: 일반 RAW 변환(디모자이킹 적용), 출력 감마: 2.2, 화이트 밸런스: 카메라, 출력 색 공간: 48비트, 품질: 기본값.

저화질 레벨(장면 기준 SNR = 1)에서의 다이내믹 레인지는 9.16 f-스톱이며, 고화질 레벨(SNR = 10)에서는 4.39 f-스톱으로 감소합니다. 이러한 결과는 24비트 RAW 변환 시에도 변하지 않습니다.

응답 곡선의 형태는 변환 소프트웨어 설정에 크게 좌우됩니다. 아래 그래프는 동일한 노출로 카메라 내부에 JPEG 파일로 저장된 이미지를 보여줍니다. 변환된 곡선이 상당히 다른 것을 알 수 있습니다. 하이라이트 부분에 "어깨" 모양의 돌출부가 있는데, 이는 하이라이트가 과포화되는 현상("번아웃")을 줄여 화질을 향상시킵니다. 또한 소프트웨어 노이즈 감소 기능( LibRaw 변환에는 없음) 덕분에 다이내믹 레인지가 개선됩니다.

디스플레이 영역과 설정 창에서 x축 및 y축 단위를 선택할 수 있는 여러 옵션이 있습니다. 다이내믹 레인지를 f-스톱에서 데시벨(dB)로 변환하려면(일반적으로 센서 데이터 시트에 표시되는 측정값) f-스톱 다이내믹 레인지에 6.02(20 log ₁₀ (2))를 곱하십시오. 저품질(f-스톱 노이즈 = 1, SNR = 1)에서의 다이내믹 레인지는 데이터 시트의 수치와 가장 유사합니다. 측정된 다이내믹 레인지는 렌즈 플레어 및 기타 요인으로 인해 지정된 센서 다이내믹 레인지보다 낮은 경우가 많습니다.

하이라이트 부분에서 전송 곡선의 기울기가 거의 0에 가깝거나 평평해지는 강한 어깨 모양의 돌출부가 나타나는 것은 하이라이트 영역의 대비 손실을 나타냅니다. 이러한 어깨 모양의 돌출부는 하이라이트의 "번아웃" 현상을 줄여주는 등 영상적인 이점을 제공하기도 합니다.

품질 기반 동적 범위 계산은 강조 영역에서 전달 곡선의 기울기에 의해 제한됩니다. 기울기가 0.05 미만(거의 0)인 전달 곡선의 어깨 영역은 품질 기반 동적 범위 계산에 포함되지 않습니다. 품질 기반 동적 범위 값을 사용하는 노이즈 분석 화면에서 이는 아래 그림과 같이 포화 영역과 고/중/중간/저 품질 레벨 막대 사이에 간격으로 나타납니다.

크로마 노이즈

두 가지 유형의 크로마 노이즈 표시 방식을 사용할 수 있습니다.

표준 ISO 기반 크로마 노이즈. 그림 4-6은 Y(휘도) , RY 및 BY 채널의 노이즈 및 SNR과 두 가지 다른 가중치를 사용한 총 노이즈를 보여줍니다. Kelly와 Keelan의 논문 [3] 을 기반으로 ISO 12232-2006 [2] 및 ISO 15739-2013 [1] 표준에서 사용되는 총 가중 노이즈는 실선(◊ 마커 포함)으로 표시됩니다. 총 가중 노이즈는 σ ( D ) = [ σ (Y) ² + 0.279σ ( RY) ² + 0.088σ ( BY) ² ] ^1/2 입니다. ISO 12232:1998 및 15739-2003에서 사용되는 기존의 총 가중 잡음([ σ (Y) ² + 0.64 σ (RY) ² + 0. 16 σ (BY) ² ] ^1/2 )은 더 이상 사용되지 않으며 향후 Imatest 릴리스에서 사용이 중단될 수 있습니다.

RY 및 BY(색도) 채널과 Y(휘도) 채널의 신호 대 잡음비,
ISO 12232-2006 및 ISO 15739-2013의 총 가중 소음도 포함됩니다 ( —◊— ) .

CIELAB 노이즈는 지각적으로 균일한 색 공간으로 설계되었기 때문에 잠재적으로 흥미로운 주제입니다. 비록 의도했던 것만큼 균일하지는 않지만(이 때문에 ΔE-2000과 같은 색차 측정법이 개발되었습니다), RGB와 같은 다른 많은 색 표현 방식보다 훨씬 더 균일합니다. CIELAB 노이즈는 표준 측정값이 아닙니다 . 노이즈 측정에 CIELAB를 사용하는 것에 대한 문헌은 매우 적습니다. a*와 b*는 RY와 BY(위에서 언급한)보다 색차 노이즈를 더 잘 측정할 수 있을 가능성이 있지만 말입니다. L*, a*, b*를 하나의 숫자로 결합하는 데 사용되는 가중치에 대한 정보는 알려진 바가 없습니다.

ISO 15739 및 CPIQ 시각적 노이즈

Imatest 4.0+ 에는 ISO 15739:2013 표준 부록 B에 명시된 ISO 15739 시각적 노이즈 계산 기능이 포함되어 있습니다. 또한 Imatest 4.4+에는 ISO 15739를 기반으로 일부 세부 사항이 추가된IEEE CPIQ P1858(카메라폰 이미지 품질) 2016 사양의 시각적 노이즈 계산 기능이 포함되어 있습니다. 이러한 계산은 인간의 시각 시스템의 영향을 포함하는 비교적 복잡한 계산입니다. 최대 세 가지 시청 조건(시점)에 대해 모든 회색조 패치에 대해 계산이 수행되며, 각 시청 조건은 시청 거리와 디스플레이(화면) 높이로 지정됩니다. 수직 디스플레이 각도(도)는 다음과 같습니다.

시야각 = 360/π*atan(0.5*사진 높이/시청 거리)

아래 표에 계산 결과를 요약했습니다. 자세한 내용은 ISO 15739:2013 표준 부록 B 및IEEE CPIQ P1858(카메라폰 이미지 품질) 2016 사양에서 확인할 수 있습니다.

루브 골드버그 도 감탄했을 겁니다. 그의 정신은 우리와 함께합니다.

시각적 노이즈 설정을 조정하려면

• 색상/톤 인터랙티브 에서 오른쪽의 설정...을 클릭합니다 . 그러면 색상/톤 설정 창이 열리고, 가운데에 여러 설정이 포함된 노이즈 및 동적 범위 섹션이 있습니다. 시각적 노이즈 설정을 클릭합니다.
• 색상/톤 자동 모드 에서 이미지를 열고 계속 (익스프레스 아님)을 누르거나, Imatest 기본 창에서 설정 (색상/톤 자동 차트 선택 바로 아래)을 클릭한 다음 노이즈 및 시각적 노이즈 설정을 클릭합니다.
• Rescharts 또는 eSFR ISO Setup 에서 실행한 eSFR ISO 에서 '추가 설정' 버튼을 클릭한 다음 'eSFR ISO 노이즈 설정' 버튼을 클릭하거나, '설정' 드롭다운 메뉴에서 '노이즈 및 시각적 노이즈 설정'을 클릭합니다.

이러한 선택을 하면 오른쪽에 표시된 소음 및 시각적 소음 설정 창이 열립니다.

상단에 있는 노이즈 설정(색상/톤...)은 전반적인 노이즈 조절에 사용됩니다.

그래프 표시 매개변수를 제외하고는 설정 창에서 설정한 내용이 그대로 적용됩니다.

• 노이즈 계산 - 비시각적 노이즈를 나타냅니다. 1. 없음(가장 빠름), 2. 기본, 3. 고급(가장 느림). 대부분의 응용 분야에서는 2. 기본이 적합한 선택입니다.
• 밀도 및 노이즈 플롯의 x축은 비교적 쉽게 이해할 수 있습니다.
• 포화 수준은 비트 심도에 대한 최대값(예: 비트 심도 16의 경우 65535)과 포화도가 다를 때 중요합니다. 예를 들어 12비트 데이터를 16비트 파일에 저장하는 경우가 그렇습니다.
• 그래프 표시 매개변수 - L*, u*, v* 및 시각적 노이즈의 조합 중 표시할 결과를 선택할 수 있습니다. 모든 결과를 선택하면 그래프가 복잡해집니다.
• 노이즈 불균일성 보정 - 설정 1을 권장합니다. 이 설정은 조명의 불균일성을 보정하여 노이즈로 오인되지 않도록 합니다.

뷰어 디스플레이 설정은 시각적 노이즈를 위한 것입니다.

시각적 노이즈는 디스플레이 높이, 시청 거리 및 픽셀/cm 단위의 장치 해상도로 구성된 관점을 필요로 합니다. 시야각은 거리와 높이를 이용하여 계산됩니다.

CPIQ 디스플레이 유형 프레젠테이션 에는 6가지 설정이 있습니다.

1은 없음(수동 설정, 사전 설정 없음)을 의미합니다. 시점(높이, 픽셀/센티미터, 거리 센티미터)을 입력해야 하며, 하나 또는 두 개의 추가 시점을 지정할 수 있습니다. 두 번째 시점을 입력한 경우, 처음 두 시점의 중간에 세 번째 시점을 선택할 수 있습니다. 또한 시각적 노이즈 계산을 선택할 수 있으며, 이 기능은 사전 설정 2~6에서는 비활성화되어 있습니다(항상 3. CPIQ로 설정됨).

2~6은 여러 디스플레이에 대한 사전 설정입니다. 2. 작은 글씨, 3. 큰 글씨, 4. 컴퓨터 모니터, 5. 작은 휴대폰, 6. UHD TV. 자세한 내용은 드롭다운 메뉴에서 확인할 수 있습니다. 높이, 픽셀/센티미터, 거리는 비활성화되어 있으며 사전 설정값이 포함되어 있습니다. 시각적 노이즈 계산은 입력 설정이 다르더라도 3(CPIQ 시각적 노이즈 계산) 으로 설정되어 있습니다 . 다른 설정을 선택하거나 입력 설정을 유지하려면 1(없음)을 선택하십시오.

시각적 노이즈는 L*, u*, v* 채널의 표준 편차로 표현되는데, 이러한 스케일링 방식이 대부분의 엔지니어와 과학자들에게는 익숙하지 않기 때문에 Imatest는 시각적 노이즈를 세 가지 방식으로 표시합니다. 하나는 노이즈 자체를 나타내고, 나머지 두 가지는 신호 대 잡음비(분수 및 데시벨(dB)로 표시)를 나타냅니다.

16. ISO 15739 시각적 노이즈(L*u*v*)
17. ISO 15739 시각적 S/N (L*u*v*) S/N (신호 대 잡음비, 분수)
18. ISO 15739 시각적 SNR dB (L*u*v*) SNR dB (신호 대 잡음비(dB) = 20*log ₁₀ (분수))

두 가지 예를 제시합니다. 첫 번째는 X-Rite 컬러체커를 사용하여 세 가지 관점에서 결과를 확인하는 것입니다. 모든 결과가 표시됩니다. (그래프가 다소 복잡하지만 읽을 수는 있습니다.)

두 번째 예시는 Imatest 36패치 동적 범위 차트에서 동일한 세 시점에 대한 L* 노이즈(σ _L* )와 총 시각적 노이즈(V)를 보여줍니다. 절대값은 익숙하지 않아 해석하기 다소 어렵기 때문에 Imatest는 신호 대 잡음비(분수 및 dB 단위)도 함께 표시합니다. 입력 밀도가 2.0 또는 2.5 이상(좌측)인 경우 노이즈 수준은 이미지가 거의 검은색이므로 큰 의미가 없습니다(단, 톤 매핑이나 디지털 "닷징"을 통해 이러한 수준을 높일 수 있습니다). Imatest 36패치 동적 범위 차트 에 대한 세 가지 관점의 시각적 노이즈 .

ISO 15739 SNR 및 동적 범위

ISO 15739 동적 범위(DR) 계산법은 밀도가 2.0인 패치를 사용하여 DR을 추정할 수 있도록 설계되었으며, 이는 많은 반광 반사 테스트 차트에서 구현 가능합니다(단, 밀도 2, 즉 입사광의 1/100이 반사되는 조건은 무광 재질에서는 구현할 수 없습니다). 이 계산법은 표준(선형) 센서에서는 상당히 정확하지만 HDR(고해상도) 센서에는 적합하지 않습니다. 또한플레어 현상 의 영향을 고려하지 않습니다.

ISO 15739 SNR 및 동적 범위 계산에 대한 참고 사항

• ISO 15739:2013 표준 의 6.2절 및 6.3절과 부록 D에 설명된 이러한 계산은 부록 B에 설명된 ISO 15739 시각적 소음 측정과는 완전히 독립적입니다.
• Imatest의 ISO 15739 SNR 계산은 주로 전체 SNR(§6.2.3)을 위한 것입니다. 시간적 노이즈 와 SNR은 Imatest 5.1 에 추가되었습니다. 계산 방법은 두 가지가 있습니다. (1) 두 이미지의 차이를 √2로 나누는 방법과 (2) ISO 15739에 따라 여러 이미지(일반적으로 8개)를 사용하는 방법입니다. 더 빠르고 정확도도 동일한 (1) 방법(두 이미지의 차이)을 권장합니다. 고정 패턴 노이즈는 최소 8개의 동일한 이미지를 평균하여 측정할 수 있습니다(여러 이미지를 읽고 신호 평균을 지정).

Imatest 36패치 동적 범위 차트에 대한 ISO 15739 SNR(신호 대 잡음비).
일반 픽셀 S/N(그래프 2)은 청록색으로, Imatest(조리개 값) 장면 참조 S/N(그래프 14)은 빨간색으로 표시됩니다.

위의 큰 마젠타색 다이아몬드 ♦는 밝기 수준에 위치해 있습니다. 지정된  신호 대 잡음비(SNR)를 측정하기 위해  ISO 표준 §6.2.2, 방정식(4). Lref _는 픽셀 레벨 245(비트 심도 = 8의 경우 255 중)에 해당하는 휘도, 즉 포화보다 약간 낮은 휘도입니다. 0.13은 17.7dB(0.886 광학 밀도)에 해당합니다.

ISO 15739 SNR이 컬러/톤 또는 eSFR ISO 로 표시될 때, 기존의 Imatest 조리개 기반 계산 방식과 비교됩니다. 다이내믹 레인지 결과는 상당히 유사한 경향이 있습니다. ISO 계산 방식에는 두 가지 장점이 있습니다. 첫째, 표준을 준수합니다. 둘째, 밀도가 2에 가까운 패치의 SNR로부터 다이내믹 레인지를 계산할 수 있습니다. 이는 (반광택) 반사 재질에서 구현 가능합니다. 이 계산 방식은 외삽법을 사용하는데, SNR=1이 되는 밀도를 직접 찾는 방식(일반적으로 투과 재질이나 여러 번의 노출이 필요함)보다 직접적이지는 않습니다. 하지만 경험상, 이 방식은 실제 작업, 즉 표준화된 방식으로 여러 카메라를 비교하는 데 필요한 직접 측정값에 충분히 근접한 유용한 결과를 제공합니다.