이미지 품질 테스트 시작하기

개요

Imatest를 처음 사용하시거나 사용 방법에 대한 좋은 참고 자료가 필요하신 경우, Imatest 사용 설명서 - 시작하기를 권장합니다.

Imatest를 선택하는 이유는 무엇인가요?

소개

Imatest 차트와 소프트웨어를 사용하면 카메라 및 이미징 시스템의 특성과 품질을 측정할 수 있습니다. 카메라의 해상도나 색상을 측정하려면 테스트 차트 이미지가 필요합니다. Imatest는 하나의 이미지로 다양한 이미지 품질 요소를 테스트할 수 있는 올인원 테스트 차트를 제공합니다. 또한동적 범위 와 같은 시스템 속성이나 노이즈 제거 와 같은 신호 처리 속성을 측정하기 위한 특수 테스트 차트도 제공합니다.

신뢰할 수 있는 측정값을 얻으려면 적절한 테스트 워크플로가 필수적입니다. Imatest 측정은 사용자가 각 구성 요소가 전체 시스템 성능에 미치는 영향을 이해하는 데 도움이 됩니다. Imatest 소프트웨어 사용을 시작하려면 설치 지침을 참조하십시오.

디지털 사진 및 이미지 신호 처리(ISP)

디지털 카메라로 이미지를 촬영하면 센서의 원시 데이터가 기록됩니다. 센서의 각 픽셀은 빨강, 초록, 파랑 필터 패턴에 따라 빛의 값을 기록합니다. 최종 사진을 보기 전에 복잡한 신호 처리가 수행됩니다. ISP 알고리즘은 원시 베이어 파일을 "디모자이킹"하여 각 픽셀 값을 결정합니다.

Imatest는 ISP가 선명도 및 노이즈 와 같은 이미지 품질 요소에 미치는 영향을 분석할 수 있습니다 . 렌즈 특성이나 다이내믹 레인지와 같은 기타 시스템 특성의 영향은 RAW 파일을 테스트하여 확인할 수 있습니다. Imatest는 RAW 파일과 처리된 파일을 포함하여 대부분의 이미지 파일 형식을 지원합니다.

Imatest는 이미지 품질 향상에 도움을 줍니다.

Imatest는 시스템 성능의 한계를 측정하는 것 외에도 이미지 품질 향상에도 도움을 줄 수 있습니다. Imatest에서 제공하는 왜곡 보정 계수를 적용하여 자체 영상 시스템의 신호 처리를 최적화하십시오.

다음 게시글을 읽고 Imatest가 어떻게 " 피드백 루프를 완성 "하는 데 도움을 줄 수 있는지 알아보세요.

테스트 차트

테스트 차트 설정

정확한 이미지 품질 측정을 위해서는 적절한 테스트 차트 세트를 사용하는 것이 매우 중요합니다. 이미지 품질 테스트 요구 사항에 맞는 차트 크기와 재질을 선택해야 합니다. 예를 들어, 자동차 업계에서는 일반적으로 광시야각(Wide Field of View) 애플리케이션에 대한 해상도 및 왜곡 테스트를 수행해야 합니다.

테스트 차트는 반사 및 투과 재질을 포함한 다양한 기판 에 제작됩니다 . 투과형 타겟은 반사형 표면보다 훨씬 더 세밀하게 제작할 수 있습니다. 타겟의 해상도가 이미징 시스템의 해상도보다 훨씬 높아야 한다는 점을 명심해야 합니다. 그렇지 않으면 타겟의 해상도가 측정 결과에 영향을 미칩니다. 반사형 프린트의 주요 장점은 저렴한 비용으로 더 큰 크기로 제작할 수 있다는 것입니다. Imatest 차트 찾기를 사용하여 실험실에 적합한 테스트 차트 크기를 계산하고 차트 추천을 받아보세요 . 테스트 차트 사용에 대한 자세한 내용은 테스트 설정 기술 자료를 참조하십시오.

다기능 테스트 차트

다기능 테스트 차트를 사용하면 하나의 이미지로 다양한 이미지 품질 요소를 테스트할 수 있습니다. 아래는 당사의 주력 제품인 eSFR ISO 및 SFRplus 테스트 차트를 비교한 것입니다.

종합 차트로 테스트한 이미지 품질 요소:

• 해상도 / MTF / SFR
• 기하학적 왜곡 및 기울기
• 색수차(CA)
• 톤 응답 및 감마
• 화이트 밸런스, 색상 응답, 색상 오류
• ISO 표준 노이즈, SNR, 다이내믹 레인지
• 두 테스트 차트 모두 자동 영역 감지 기능을 제공합니다.
• 컨설팅 서비스를 통해 맞춤형 서비스를 이용하실 수 있습니다.

기타 테스트 차트:

서양 장기판

체커보드 테스트 차트는 선명도, 측면 색수차 및 왜곡을 측정할 수 있는 더 많은 테스트 영역을 제공합니다. 크롬 도금 유리 체커보드 타겟 이 제품들은 거시적 검사를 위한 "NIR 및 가시광선" 범주에서도 사용 가능하며, 이는 특히 의료 산업에서 큰 관심을 받고 있습니다.

넓은 시야각

초점 거리가 짧거나 시야각이 넓은 이미지에서는 종종 중간 정도의 왜곡이 발생합니다. 배럴 왜곡이 심한 광각 카메라나 어안 렌즈를 위해 사전 왜곡 처리된 테스트 차트를 사용할 수 있습니다. 이미징 시스템의 시야각이 160°를 초과하면 극심한 왜곡이 발생하여 평면 타겟의 신뢰도가 떨어집니다. 단일 테스트 타겟 대신 SFRreg 테스트 차트 타겟을 사용하면 이미징 평면의 임의 위치에서 선명도를 테스트할 수 있습니다. 또한 Imatest는 사전 정의된 위치에 백라이트 타겟을 사용하여 180° 시야각 이미지 테스트를 수행할 수 있는 초광각 시야 테스트 픽스처를 제공합니다.

다이내믹 레인지 및 명암 해상도

36패치 다이내믹 레인지 테스트 차트는 저다이내믹 레인지(표준 모바일 기기), 광다이내믹 레인지(DSLR 카메라 또는 HDR 설정), 초고다이내믹 레인지(합성 이미지) 시스템에 대한 테스트 솔루션을 제공합니다. 다이내믹 레인지 차트는 또한 상세한 노이즈 및 톤 응답 측정값을 제공합니다. 명암비 해상도 테스트 차트는 명암비 분리도를 시각화하고 측정하는 데 유용하며, 이는 관찰 가능한 객체의 크기를 판단하는 데 사용됩니다. 특히 객체 인식이 중요한 자동차 및 보안 산업 분야에서 유용하게 활용됩니다. 두 차트 모두 투과형 조명과 함께 사용해야 하며, Imatest LED 라이트박스 사용을 권장합니다.

노이즈 및 음색 응답

ISO-15739 디지털 카메라 노이즈 테스트 차트 와 ISO-14524 디지털 카메라 콘트라스트 테스트 차트를 사용하여 반사 조명 조건에서 노이즈 및 톤 응답을 자세히 측정할 수 있습니다.

신호 처리

쏟아진 동전 교차 테스트 차트는 교차 상관 계산 텍스처 측정 지표를 사용하여 비선형 노이즈 감소가 적용된 이미지의 안정성을 향상시킵니다. 이를 통해 노이즈와 텍스처를 더욱 정확하게 구분할 수 있습니다. 로그 주파수 대비 테스트 차트는 노이즈 감소 및 선명도 향상과 같은 신호 처리 효과를 측정하는 데에도 사용할 수 있습니다.

왜곡 및 색수차

점무늬 테스트 차트 및 체커보드 테스트 차트 올인원 테스트 차트보다 더 자세한 왜곡 및 횡색수차 측정값을 제공합니다. 체커보드 차트도 일반적으로 충분하지만, 도트 패턴 차트는 횡색수차에 대한 가장 완벽한 지도를 제공하며 기울기 각도의 영향을 받지 않습니다.

색상

그만큼 X-Rite ColorChecker Classic 차트는 크기와 신뢰성 덕분에 업계 표준 색상 보정 도구로 자리 잡았습니다. 영화 제작에서 색상 보정은 여러 대의 카메라를 사용하는 촬영 시 특히 중요합니다. Imatest는 X-Rite ColorChecker와 확장 버전인 X-Rite ColorChecker SG 용 색상 보정 매트릭스를 제공합니다. 또한 초근접 촬영이나 매크로 촬영 시 색상 오류를 측정할 수 있는 Rez Checker Target 도 제공됩니다. 의료 산업에서는 내시경과 같은 기기에서 정확한 색상 표현이 매우 중요합니다.

일률

디지털 사진에서는 빛의 감소나 색상 변화가 없는 균일한 이미지가 매우 중요합니다. 균일성을 테스트하기 위해 평평하고 균일한 광원을 테스트 대상으로 사용합니다. 균일한 광원은 이미지 전체를 채워야 합니다. 가능하면 광원 표면에 있을 수 있는 결함을 측정하지 않도록 렌즈 초점을 무한대로 맞춰야 합니다. 저희는 다음을 권장합니다. Imatest LED 라이트박스 또는 더 넓은 범위의 광 스펙트럼 기능을 원하시면 Gamma Scientific RS-7 균일 광원을 사용하십시오 .

플레어

백라이트 ISO 18844 플레어 테스트 타겟은 ISO 18844 표준(파트 c) 에 따라 플레어를 테스트하는 데 사용됩니다. 반사를 최소화하기 위해 검은색 패치가 있는 마일라 포토마스크가 포함되어 있으며, Imatest LED 라이트 패널 에 쉽게 장착할 수 있습니다.

자동차

ISO 16505 테스트 차트 는 도로 차량용 카메라 모니터 시스템의 인체공학적 및 성능 측면에 관한 ISO-16505 표준의 여러 부분에 언급된 6개의 차트 모음입니다.

조명

반사 조명

반사형 테스트 차트를 사용할 때는 정확하고 반복 가능한 측정을 위해 균일하고 눈부심 없는 조명이 필수적입니다. Imatest는 반사형 조명 기능을 핵심적으로 제공합니다. T55(주광) 또는 TL84(형광)와 같은 표준 CIE 광원을 사용하여 이미징 시스템이 다양한 조명 조건에 어떻게 반응하는지 정확하게 확인할 수 있습니다. LED 및 형광등은 CIE 광원과 유사한 특성을 제공하지만 실제 주광에 존재하는 근적외선 에너지(730nm 이상)는 포함하지 않습니다. 하지만 대부분의 디지털 카메라 센서에는 근적외선 차단 필터가 내장되어 있으므로 이는 큰 문제가 되지 않습니다.

SFR 및 왜곡 측정 시에는 조도계를 사용하여 대상 영역 전체에 걸쳐 광량 변화가 ±20%를 넘지 않는지 확인해야 합니다. 톤 및 색상 측정 시에는 광량 변화가 ±5%를 넘지 않아야 합니다. 테스트 중에는 추후 참조를 위해 광량과 색온도를 기록해 두십시오.

투과형 조명

투과형 기판은 더 넓은 범위의 색조를 생성할 수 있으므로 이미징 시스템의동적 범위를 테스트할 때는 투과형 조명을 사용해야 합니다. 또한 투과형 조명은 균일성 테스트를 위한 균일한 광원을 제공합니다. 반사형 차트의 품질이 테스트 요구 사항을 충족하지 못하는 경우, 투과형 차트는 초고해상도 테스트를 위한 해결책이 될 수 있습니다. 테스트 중에는 나중에 참조할 수 있도록 광도와 색온도를 기록해 두십시오.

반사성 기판:

잉크젯 - 무광/반광

• 잉크젯 프린터로 종이에 인쇄하는 방식은 원하는 크기를 쉽게 조절할 수 있기 때문에 가장 널리 사용되는 인쇄 방식입니다.
• 초점 거리가 긴 렌즈 및 이미징 시스템 테스트에 이상적입니다.
• 최소 크기: 8" x 10"
• 최대 크기: 44" x 80"
• 타일링을 이용하면 더 큰 사이즈도 가능합니다.

사진 인화지 - 은염

• 잉크젯보다 2배 이상 높은 해상도
• 표준 사이즈는 1x, 2x, 4x 세 가지입니다.
• 최소 크기: 8" x 12"
• 최대 크기: 32" x 48"
• 맞춤 사이즈 제작 가능

투과성 기판:

사진 필름 - 은염 필름

• 잉크젯보다 2배 이상 높은 해상도 - 사진 인화지보다 더 선명함
• 투과형 광원과 함께 사용해야 합니다.
• 동적 범위 테스트에 이상적입니다.
• 두 가지 사이즈가 있습니다: 12" x 20", 44" x 80"
• 타일링을 이용하면 더 큰 사이즈도 가능합니다.

크롬 온 글래스 - 포토마스크

• 해상도 테스트에 가장 적합한 매체
• 단색 - 음색 변화 없음
• 세 가지 표준 크기: 4" x 4", 2" x 2", 1" x 3"
• 설계비 추가 시 최대 20인치 x 20인치까지 더 큰 사이즈 제작 가능

균일한 광원

• 광량 감소 및 색상 불균일성 테스트에서 최대 97%의 균일성 확보
• 색온도 조절 가능 범위: 2700K ~ 6500K
• 최대 100,000럭스까지 조절 가능한 조도
• 근적외선(NIR) 스펙트럼에서 사용 가능

이미지 캡처 기술

이미징 시스템 정렬

정확한 측정을 위해서는 카메라 또는 이미징 시스템의 렌즈가 테스트 대상에 대해 중앙에 위치하고 직각을 이루어야 합니다. 차트는 시야각의 거의 전체를 채워야 합니다. 많은 광학 시스템에서 광량 감소 및 초점 흐림 현상이 발생하기 때문에 이미징 평면의 가장자리 부분이 최종 사용자에게 가장 중요한 영역인 경우가 많습니다. Imatest 플롯은 이미징 평면 전체에 걸쳐 선명도에 대한 자세한 결과를 제공합니다. CPIQ 와 같이 보기 크기를 기준으로 이미지 품질을 평가하는 일부 보고서에서는 렌즈와 차트 사이의 거리를 기록해야 합니다.

집중하기

초점은 정확하고 신중하게 맞춰야 합니다. 카메라에 최적의 초점을 찾으려면 초점을 조금씩 조정하면서 렌즈의 정확한 위치를 기록해 두세요. 이렇게 촬영한 이미지를 Imatest에 입력하면 시스템에 가장 적합한 초점을 찾을 수 있습니다. Imatest는 카메라의 자동 초점 및 자동 노출 기능도 분석할 수 있습니다. 이 측정값은 테스트 차트의 비디오 녹화 파일을 Imatest에 불러와서 계산할 수 있습니다. SFRreg 타겟에 근거리에서 초점을 맞춘 후 빠르게 제거하여 자동 초점의 상승 및 하강 속도를 테스트할 수도 있습니다. 대부분의 디지털 이미징 시스템은 선명한 이미지를 얻기 위해 자동 초점 알고리즘에 의존합니다. Imatest를 사용하여 시스템의 자동 초점 기능이 안정적이고 빠른지 확인하세요.

렌즈의 다른 특성들도 초점 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 렌즈 성능은 조리개(f-스톱)와 초점 거리(줌 렌즈의 경우)에 크게 좌우됩니다. 이러한 설정값은 EXIF 데이터에 저장되므로 쉽게 확인할 수 있으며, 촬영 후기에 반드시 포함해야 합니다. 특히 최적의(가장 선명한) 조리개 값을 알아두는 것이 중요합니다. 또한 렌즈 성능은 피사체와의 거리에도 어느 정도 영향을 받습니다.

이미지 캡처

테스트 이미지는 통제된 환경에서 촬영해야 합니다. 정적인 테스트의 경우, 흔들림으로 인한 오차를 최소화하기 위해 셔터를 원격으로 작동시키거나 타이머 또는 릴리즈 케이블을 사용해야 합니다. 견고한 삼각대를 사용하는 것도 중요합니다. Imatest는 이미지 품질에 미치는 움직임의 영향을 테스트할 수 있는 모션 제너레이터 도 제공합니다.

렌즈 표면은 깨끗해야 하며, 렌즈와 차트 사이의 거리는 테스트 관리자 또는 다른 모듈에서 나중에 참조할 수 있도록 기록해야 합니다. RAW, TIFF 또는 최고 화질의 JPEG 파일을 사용하십시오. 특정 설정의 효과를 테스트하는 경우가 아니라면 최대 해상도 또는 JPEG 화질보다 낮은 해상도나 화질을 사용하지 마십시오. 화이트 밸런스는 가능한 한 중립에 가깝게 설정하십시오. 적절한 노출이 중요합니다. 그림자나 하이라이트가 잘리지 않도록 주의하십시오. 클리핑은 픽셀이 표시될 수 있는 범위를 벗어날 때 발생합니다. 히스토그램의 양쪽에서 클리핑이 발생하면 장면의 다이내믹 레인지가 카메라 시스템의 용량을 초과하는 것입니다.

실험실 설정하기

신뢰할 수 있고 재현 가능한 이미지 품질 측정 결과를 얻으려면 적절한 테스트 실험실 환경을 구축하는 것이 필수적입니다. Imatest는 자동차 , 의료 , 가전제품 등 다양한 산업 분야에 솔루션을 제공합니다. Imatest는 고객의 이미지 품질 테스트 요구 사항에 맞는 최적의 테스트 차트와 실험 장비를 선정하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.

아래 버튼을 클릭하여 적절한 장비를 갖춘 이미지 품질 테스트 연구실을 구축하세요.

Imatest 소프트웨어 사용

Imatest를 처음 사용하시거나 사용 방법에 대한 좋은 참고 자료가 필요하신 경우, Imatest 사용 설명서 - 시작하기를 권장합니다.

결과 얻기

이미징 시스템의 성능을 평가하려면 테스트 대상으로 사용하는 차트에 따라 올바른 모듈을 선택해야 합니다. 이 예에서는 eSFR ISO 차트 이미지를 사용합니다.

오른쪽 이미지에서 차트는 고르게 조명되어 있으며 반사가 보이지 않습니다. Imatest는 이 이미지의 해상도, 색온도, 색수차 및 기하학적 왜곡을 분석할 수 있습니다. Imatest 소프트웨어에서 결과를 얻으려면 eSFR ISO 사용 방법에 대한 다음 지침을 참조하십시오.

읽기 선명도 측정

선명도는 이미지 품질을 결정하는 가장 중요한 요소라고 할 수 있는데, 이는 이미징 시스템이 재현할 수 있는 최대 디테일을 결정하기 때문입니다. 선명도를 측정하는 가장 효율적인 방법은 경사면을 이용하는 것입니다. 경사면을 이용하면 이미지의 여러 정확한 위치에서 빠르고 정확하게 측정할 수 있습니다.

오른쪽 이미지는 단일 경사진 모서리의 모서리 프로파일(위쪽 곡선)과 SFR 플롯(아래쪽 곡선)을 보여줍니다.

변조 전달 함수(MTF)는 영상 시스템이 장면의 선명한 디테일을 포착하는 능력을 나타내는 기본적인 측정값입니다. 종종 MTF와 혼용되는 공간 주파수 응답(SFR)은 시스템 MTF로 정의됩니다. MTF50은 MTF 곡선을 요약하는 데 일반적으로 사용되는 지표입니다. MTF50은 시스템 응답이 기준선 저주파수의 50%가 되는 공간 주파수입니다. MTF 플롯을 통해 이미지가 흐릿한지 또는 과도하게 선명하게 처리되었는지 빠르게 확인할 수 있으며, 이는 디지털 영상에서 일반적으로 바람직하지 않습니다.

에지 및 MTF(선명도) 플롯에 대한 자세한 내용은 MTF 곡선 및 모양 에 대한 게시물을 참조하십시오 .

이미지 품질 측정 지표를 얻고 Imatest 모듈을 사용하는 방법에 대한 지침은 Imatest 설명서를 참조하십시오 .

제조 테스트 파이프라인

다음 웨비나 "실험실 및 제조 공정 자동화"를 시청하여 Imatest를 활용한 공급망 이미지 품질 관리의 모범 사례를 알아보세요 . 이 웨비나에서는 생산 과정에서 자동화된 테스트 장비에 테스트 소프트웨어를 통합하여 실행하는 데 필요한 팁과 유용한 정보를 제공합니다.