平坦場地分析

Flatfield Interactive - 文件選擇：

非常大的檔案（高度x寬度x顏色超過 40 MB）有時會導致較舊的 32 位元系統出現記憶體溢位問題。超過 40 或 80 MB 的檔案可以透過在「設定」中的「大檔案」（平面、瑕疵等）進行相應的設置，自動線性縮小一半（使用 1/4 的記憶體）。

輸入檔讀取完畢後，將顯示Flatfield-Interactive窗口，其中顯示最近顯示的結果。

結果使用先前的公式顯示。  設定（保存在 imatest-v2.ini 中），在這種情況下，像素輪廓圖疊加了未歸一化的輪廓。

弗拉特菲爾德控制

• 讀取影像檔案讀取影像，然後執行計算並顯示結果。
• 顯示下拉式選單用於選擇要顯示的結果。選擇結果如下表所示。
• 主顯示設定（位於「顯示」下方）可讓您選擇所選顯示的最重要設置，例如如何對結果進行歸一化、是否顯示偽彩色圖等。按右側的「更多設定」即可存取其他設定。
• 螢幕底部的「均勻性」按鈕會開啟「平面均勻性設定」對話方塊（如下圖所示）。此對話方塊包含「主顯示設定」下拉式選單中未顯示的進階設定。
• “瑕疵”按鈕會開啟“瑕疵偵測”設定對話框。
• 

  縮放/旋轉 3D/資料遊標
  點擊圖像即可選擇操作。 “縮放”按鈕用於放大圖像。按住 Shift 鍵並點擊或雙擊影像即可縮小。 「旋轉 3D」按鈕用於旋轉 3D 影像（2D 影像會進行縮放）。 「資料遊標」按鈕會開啟一個名為「資料提示」的小窗口，顯示影像或曲線的值。右鍵單擊“資料提示”可將其移除或存取其他選項。

• 可以移除「從裝置取得」複選框，因為「設定」 > 「裝置管理員」更適合設定直接取得。
• 重新載入會重新載入圖片。這對於影像擷取最為重要，它允許直接從 USB 相機或製造商的評估板等裝置讀取影像。
• 儲存螢幕儲存並可選擇顯示 Flatfield 視窗。
• 儲存資料將結果儲存為 CSV 和/或 XML 檔案。 開啟“儲存”對話框。
• 點擊「幫助」按鈕將開啟此網頁。 （其他幫助選項可在頂部工具列的「幫助」下拉式功能表中找到。）
• 出口離開 Flatfield 窗口。

Flatfield-互動式設定窗口

當您在讀取影像時選擇「是」 （非快速模式）或按下 Flatfield Interactive 螢幕底部的「均勻性」按鈕時，設定視窗將會開啟。它與Flatfield設定視窗類似，但缺少一些顯示選項，因為這些選項是在Flatfield-Interactive顯示下拉式選單中進行的。

• 標題預設為檔案名稱。您可以根據需要更改它。
• 專家/簡化模式簡化模式會將初學者可能不需要的進階選項灰顯。
• 標準設定選擇常用設定：適合初學者。

地塊面積

此區域中的大多數設定適用於在Flatfield-Interactive視窗中選擇的顯示器。因此， Flatfield中使用的一些顯示器選項會缺失（或已停用）。 （其中一些選項可能確實應該停用。）下面列出的一些設定與Flatfield-Interactive視窗的“主顯示器設定”下拉選單中的設定重複。

• 等高線圖顯示選項提供八種顯示選項。支援 3D 圖。歸一化僅指像素等高線顯示。

縮放選項輪廓圖縮放（自動/手動等）設定像素輪廓顯示的縮放比例。 自動或手動縮放： 按縮放設定。 縮放比例由縮放按鈕設定。 縮放比例：0 - 1 或 255：-4 - 0 光圈值 固定縮放：亮度像素圖為 0 - 1 或 255； -4 - 0 光圈值，用於光圈值圖。 縮放（最小值 - 最大值） 全自動縮放。 縮放按鈕：開啟右側所示的對話方塊。您可以選擇手動或自動縮放兩個等高線圖。 “最小值”和“最大值”用於設定未選取“自動縮放”時的縮放比例。

等高線圖的手動縮放

• 顏色陰影（圖 1）：選擇紅色/藍色、紅色/綠色、綠色/藍色，或 ΔE 和 ΔC 的幾種變體（76（即普通）、94 和 2000）。
  • 顯示類型：誇張色彩、偽彩色和 3D 選項。
  • 像素（伽瑪編碼）、強度（線性—使用伽瑪）和光圈差。
• （均勻性輪廓下方的下拉式選單）可在幾種不同的歸一化方式之間進行選擇，例如 R、G、B 和 Y，R/G 和 B/G，或 Delta-L*、a*、b* 和 C*。
• （ V&H頻譜圖下方的下拉式選單）選擇頻率和空間圖平滑。
• 高通濾波器 (HPF) 下拉式選單：啟用 EMVA 1288 計算中的高通濾波器 (HPF) 複選框。用於直方圖。
• （網格圖右側的下拉式選單）選擇要顯示的參數：平均值和標準差、ΔC 和 ΔE 等。
• （網格等值線圖右側的下拉式選單）選擇要顯示的單一參數（值和等值線）。設定如下所示。
• 特殊計算：無、CPIQ 或 ISO 17957。
• 網格圖和等高線圖的網格大小。從單一區域到 32×18，10×10 為典型值。

精細細節顯示可選擇誇張的局部雜訊（帶或不帶輪廓線）、偽彩色輪廓、斑點檢測（包括非線性處理）或多個 3D 圖。

設定區域

• 伽瑪值是指從指定的最大值到深灰色值，以像素值對數與曝光值對數曲線計算所得的平均斜率。它僅影響光圈輪廓圖和 ISO 18844 光暈測量；對其他測量沒有影響。預設值 (0.5) 是數位相機的典型值。伽瑪值可以透過「顏色/色調互動式」或「自動」模式，使用幾種常用的灰階梯圖之一進行測量，也可以透過舊版模組「階梯圖」或「顏色檢查」進行測量。計算伽瑪值的一些問題將在光圈輪廓圖旁邊討論。
• 邊角區域（預設 32 x 32 像素）可讓您選擇要分析的影像邊角區域。這些區域會影響圖表下方的數值讀數（例如：邊角：最差 = ... ）。可選區域大小包括 10 x 10 像素、32 x 32 像素、1%（最小 10 x 10）、2%（最小 10 x 10）、5% 和 10%。
• 裁切影像邊緣附近的像素（左、右、上、下） （ 「設定」區域）。僅在「設定」中選取「不詢問裁切」（使用 LF 輸入對話方塊中的「裁切...邊緣設定」）時可用。如果選中，影像將沿左、右、上、下緣裁剪指定數量的像素。
• 顏色空間會影響顏色陰影、網格和網格輪廓圖中的顏色陰影 ΔE 和 ΔC 測量值。

以下選項在 Imatest Studio 中不可用。這些選項在「使用 Flatfield 第 2 部分」中有詳細介紹。

• 通道：您可以選擇紅色、藍色、綠色和 Y（亮度）通道。
• 熱像素與壞像素：勾選對應的複選框，即可顯示熱像素（紅色 ¤ ）和/或壞像素（藍色 • ）。熱像素值接近或等於感測器的最大值（8 位元檔案中為 255），而壞像素值接近或等於 0。您可以選擇在任意通道、所有通道或選取通道中偵測熱像素/壞像素。

由於訊號處理（尤其是 JPEG 壓縮）會導致缺陷像素等級發生偏移，您可以使用滑桿將熱像素的偵測閾值設為 6-255 像素，將死像素的偵測閾值設為 0-249 像素。 （極端值適用於在白色或黑色背景上進行的測量。）按一下滑桿末端的<或>可將閾值調整 1 個單位。預設值分別為 252 和 4。要使此功能生效，JPEG 檔案必須以最高品質等級儲存；在較低品質等級下，孤立的熱像素和死像素往往會模糊不清。詳細資訊請參閱[此處]。  使用均勻性第 2 部分。

下拉式選單

在Flatfield Interactive視窗頂部下方有四個下拉式選單：檔案、設定、 INI 檔案設定、幫助。

該文件包含多個與文件相關的功能

• 讀取圖像文件
• 列印
• 將圖像儲存到文件
• 保存時域雜訊影像。僅當計算時域雜訊時適用－即應用訊號平均且選取「平均時計算影像²」選項時。
• 儲存偽原始/重新馬賽克影像 — 將影像儲存為未去馬賽克的（拜耳原始影像）。
• 儲存畫面 — 顯示畫面並可選擇儲存（大多數情況下我們不會儲存畫面）
• 打開圖像檔案資料夾
• 打開最近儲存的資料夾
• 預覽 JSON 結果
• 查看所有 EXIF 數據
• 圖片統計/檢視器
• 關閉

設定

• 小號、正常號、大號、特大號字體
• 重設畫面 — 將螢幕重設為原始大小和位置（位於主視窗上方）
• 文件影像
• 設備管理器 — 開啟設備管理器，用於選擇影像擷取設備、調整設定和預覽影像。
• 從裝置取得影像 > 允許您選擇用於擷取影像的裝置。不建議使用。設備管理器更可靠。
• 訊號平均 > 可讓您對多達 128 張直接擷取的影像進行平均，以減少噪聲，並在基於 EMVA-1288 的非平場計算中分離時間和空間噪聲，以及計算噪聲影像。
• 在求平均值時計算影像的平方。這是分離空間雜訊和時間雜訊所必需的。

輸入設定

以下設定在所有 Imatest 版本中均可用：

• • 標題預設為檔案名稱。您可以根據需要更改它。
  • 顯示均勻性等值線圖（繪圖區域；預設為開啟）。
    開啟或關閉主光衰減輪廓圖。預設開啟（已勾選），但Imatest Master使用者如果對其他結果（例如熱像素/壞像素和顏色陰影）感興趣，可以將其關閉。提供四種顯示選項。 「歸一化」僅指第一層（層級）圖。
    平面場應用範例，第 1 部分。

• 啟用加速功能後，如果未選擇對應的圖表，則不會計算某些結果（需要大量計算時間的結果），因此也不會將其儲存到 CSV 輸出檔案中。這可以在生產環境中節省大量時間。如果您需要使用加速功能，請分別在啟用和停用加速功能的情況下執行Flat Field ，並檢查 CSV 輸出文件，以確認其中是否包含所需的結果。
• 伽瑪值的預設值為 0.5，這在數位相機中很常見。伽瑪值僅影響第二個數值（以光圈值衡量的光線衰減），對第一個數值沒有影響。可以使用Stepchart 軟體，透過多種常用的階梯圖來測量伽瑪值。 （反射圖最容易使用，但也可以使用透射圖來測量動態範圍。）第二個數值下方將討論計算伽瑪值時遇到的一些問題。
  
• 邊角區域（預設 32 x 32 像素）可讓您選擇要分析的影像邊角區域。可選區域大小包括 10 x 10 像素、32 x 32 像素、1%（最小 10 x 10）、2%（最小 10 x 10）、5% 和 10%。這些區域可作為顏色變化ΔE 和 ΔC 計算的參考區域。
• 裁切影像邊緣附近的像素（左、右、上、下） （設定區域）。選取此項目後，影像將沿左、右、上、下緣裁剪指定數量的像素。設定中提供了多種裁剪（ROI 選擇）選項。這些選項包括：
  

  不要要求裁剪。 （請使用 LF 輸入對話框中的設定。）

  拖曳遊標選擇裁切區域。請求對相同尺寸的圖像重複裁剪。

  拖曳遊標選擇裁切區域。不要選擇重複裁切。

  雖然在 Imatest 2.3.12 之前，第一個選項（不要求裁剪... ）是預設選項，但第二個選項（拖曳遊標選擇裁剪。要求對相同大小的圖像重複裁剪）類似於 SFR 中的 ROI 選擇，可能更受歡迎。

均勻性設定視窗（適用於Imatest Master ）。

Imatest Master 和 IT 版本提供以下選項：

• 顏色陰影（不均勻性）顯示顏色不均勻性，即三個（R、G、B）通道中兩個通道的差值或商，或L*a*b* 顏色差異指標之一（ΔE = sqrt(ΔL* ² + Δa* ² + Δb* ² )、ΔC = sq(Δa ΔL* ² + Δa* 2 + Δb* ² )、EΔC = sq( _Δa ) sq(Δb49 ₀₀ 、ΔC ₀₀ ），均以影像中心為參考（可以是中心區域，其大小在「角和邊區域」_框中指定；也可以是中心 25% 的面積）。顏色陰影通常是由光線照射到感光元件的角度造成的。在像素尺寸較小的感光元件上，顏色陰影往往最為嚴重。有多種選項可供選擇。 [註：在顏色陰影圖中，計算 ΔC 和 ΔE 時使用影像中心作為參考；但在實現 CPIQ Phase 2 規範的網格圖中，計算 ΔC 和 ΔE 時使用整幅影像的平均值作為參考。 ]
  
  • 顏色陰影選項：不顯示（關閉繪圖）、紅色/藍色、紅色/綠色、綠色/藍色，或 ΔE 或 ΔC（各種模式和參考區域）。紅/藍（光譜的兩端）是最常用的陰影顯示方式。 （繪圖單位）。在「顏色陰影」框的右側，可以選擇「像素（伽瑪編碼）」 、 “強度（線性）」或「光圈差」 。如果選擇了 ΔE 或 ΔC 指標，則這些選項會灰顯。
    

    像素	顯示所選頻道的像素值比率。如果選取「歸一化」 ，則圖表將歸一化至 1.0（最大值）。
    強度（線性）	使用輸入的 Gamma 值去除影像檔案的伽馬編碼，並顯示所選通道的強度比。如果選取「歸一化」 ，則將圖表歸一化至 1.0（最大值）。
    光圈	顯示所選通道之間的光圈值差異。如果選取「歸一化」 ，則圖表將歸一化為 0（最大值）。

  • 顯示選擇顯示類型。共有四種選擇。
    下面列出一些範例。
    

    誇張的色彩	2D. 提高色彩飽和度，以增強色彩不均勻性的可見度。
    偽彩色	QR 圖
    3D偽彩色，附陰影，自動縮放。	陰影突出輪廓形狀。
    3D偽彩色，自動縮放。

  • 歸一化（複選框） 如果選取（預設），則陰影圖的最大值將被歸一化為 1，以用於商值顯示（紅色/綠色等）。僅影響圖表本身，不影響圖表下方的數值。未歸一化的最大值、最小值和其他值將顯示在圖表下方。
  • 額外平滑：此選項會增加輪廓圖和陰影圖的平滑度。預設選中，強烈建議啟用。取消選取後，輪廓圖和陰影圖會更加粗糙，更容易出現噪聲，並且運行速度較慢。此複選框可能會在未來的版本中移除。
• 色彩均勻性設定檔顯示沿對角線、垂直線和水平線的像素等級。具體顯示器可在右側下拉式選單中選擇。詳情如下。
• 網格圖：以網格形式顯示結果。您可以選擇網格（ m x n ）以及每個網格位置要顯示的兩個參數。
  • 網格大小：單一區域，3x3 至 10x10，20x15，24x16，32x18，15x15，16x16，20x20，25x25，27x27（順序不一定如此）。
  • 網格計算：
    • 平均值（像素級）和標準差，
    • 色差Delta-C 和 Delta-E、Delta-C 94 和 Delta-E 94、Delta-C 00 和 Delta-E 00，均相對於整幅影像的平均值計算。註： CPIQ顏色變異性指標 (D) 為網格圖中的最大 Delta-C 值。當選擇 Delta-C 和 Delta-E 時，此指標會顯示在圖下方。
    • 平均值（像素）和色溫差（K）
    • R/G 和 B/G 像素比率，
    • CIELAB a* 和 b*，
    • 平均值（像素級）和信噪比（s/n），平均值（像素級）和信噪比（dB）。
  • 最小閾值（0-1） （預設值=0）。網格圖分析中包含的像素最小閾值。可用於自動排除影像中的暗區，例如右圖所示。

我們可以根據要求添加更多網格圖測量資料。

• 直方圖可用於診斷壞點（熱像素和死像素）。具體描述如下。
• 精細細節圖顯示雜訊和感測器不均勻性的細節影像（範例如下）。影像密度緩慢變化（漸暈，低空間頻率）會被移除，因此只保留短程到中程的變化，例如感測器雜訊、灰塵斑點等。由於 Matlab 計算採用雙精度浮點運算，每個顏色像素需要 24 位元組（每個通道 8 位元組），因此計算速度可能較慢且佔用大量記憶體。

  誇大的局部噪音（標準）

  局部雜訊及其輪廓

  帶有色條的偽彩色輪廓

  帶閾值的斑點檢測（偽彩色）

  （另幾台3D顯示器）

  有多種顯示選項可供選擇。第一種選項將雜訊放大 10 倍。第二種選項將輪廓圖（來自影像的平滑版本）疊加在雜訊影像上。第三種選項產生局部不均勻性（同樣經過平滑處理）的偽彩色影像，並在右側顯示色條（圖例）。第四種選項突出顯示暗點，通常由灰塵引起。還可以在精細細節圖下方新增直方圖。

• 通道：您可以選擇紅色、藍色、綠色或 Y（亮度）通道。色彩空間：用於從 RGB 色彩空間轉換，其中顯示 L*a*b* 色差指標。
• 熱像素和壞像素透過勾選對應的方塊，您可以顯示熱像素或亮像素（紅色x ）和/或壞像素或暗像素（藍色 • ）。
  這個定義取決於選擇的是絕對像素閾值還是相對百分比閾值：
  
  

  顯示熱像素或壞像素 (o)：絕對像素閾值

  熱像素值固定為感測器的最大值（8 位元檔案中為 255），死像素值固定為 0。由於訊號處理（尤其是 JPEG 壓縮）通常會導致這些值偏移，因此您可以使用滑桿將熱像素的偵測閾值設為 6-255 像素，將死像素的偵測閾值設為 0-249 像素。 （極端值適用於在白色或黑色背景上進行的測量。）按一下滑桿兩端的<或>可將閾值調整 1 個單位。預設值分別為 252 和 4。

  顯示亮像素或暗像素 (o)：相對閾值百分比

  亮像素是指高於 8 個相鄰像素平均值的相對百分比閾值；暗像素是指低於 8 個相鄰像素平均值的相對百分比閾值。

  聚類（在Imatest 4.0+中）定義為兩個或多個相鄰像素的群組。

  為了使此功能正常工作，JPEG 檔案應以最高品質等級保存；在較低品質等級下，孤立的熱像素和壞像素往往會模糊不清。熱像素和壞像素的詳細資訊如下所示。您可以選擇在滿足任意色彩通道（預設）、所有通道或選取通道的條件時，將像素計為熱像素或壞像素（亮像素或暗像素）。

按下「儲存資料」按鈕後，右側會跳出對話框。您可以在此選擇要儲存的結果類型（CSV 和/或 JSON 檔案）以及儲存位置。預設儲存位置是資料檔案目錄下的“Results”子目錄。您也可以將結果儲存到其他目錄。 CSV 和 JSON 資料保存的檔案名稱由根檔案名稱、繪圖類型和通道（R、G、B 或 Y）後綴以及檔案副檔名組成。

例如： IMG_9875_ISO1600_RGB_f-stop_ctrG.png 。根檔案名稱預設為影像檔案名，但可以使用「結果根檔案名稱」方塊進行變更。請務必按回車鍵。點選“是”或“否”後，主視窗將重新出現。

運行結束後，會跳出儲存結果的對話框。您可以在其中選擇要儲存的影像以及儲存位置。預設位置是映像資料夾下的“Results”子目錄。您可以取消選取“Results”子目錄複選框，並將其變更為其他現有目錄。這些選擇會在下次運行時保存。

在勾選或取消勾選複選框之前，您可以先查看輸出圖形。圖形、CSV、XML 和 JSON 結果將保存到檔案中，檔案名稱由根檔案名稱、繪圖類型和通道（R、G、B 或 Y）後綴以及檔案副檔名組成。例如： IMG_9875_ISO1600_RGB_f-stop_ctrG.png 。根檔案名稱預設為影像檔案名，但您可以使用「結果根檔案名稱」複選框進行變更。請務必按 Enter 鍵。對於大量運行，建議勾選「儲存後關閉圖形」以防止圖形檔案堆積（這會降低大多數系統的運行速度）。點選“是”或“否”後，主視窗將重新出現。

圖形可以儲存為 PNG 檔案（一種標準的無損壓縮圖片檔案格式）或 Matlab FIG 文件，後者可以使用「實用工具」選單中的「開啟圖形檔案」功能開啟。雖然可以對圖形檔案進行編輯（縮放和旋轉），但它們通常比 PNG 檔案佔用更多儲存空間，因此不建議使用。

CSV 和 XML 檔案包含EXIF 數據，即影像檔案元數據，其中包含重要的相機、鏡頭和曝光設定。預設情況下， Imatest使用一個名為 jhead.exe 的小程式來讀取 EXIF 數據，該程式僅適用於 JPEG 檔案。要從所有圖片檔案格式讀取詳細的 EXIF 數據，我們建議您下載、安裝並選擇Phil Harvey 的 ExifTool ，具體操作請參閱此處。