▶概述
如果您刚开始使用Imatest ，或者需要一份关于如何使用它的好参考资料，我们推荐Imatest 说明——入门指南。
为什么选择 Imatest？
介绍
Imatest 的测试图表和软件可用于测量相机和成像系统的特性和质量。要开始测量相机的分辨率或色彩，您需要一张测试图表的图像。Imatest 提供一体化测试图表，只需一张图像即可测试多种图像质量因素。我们还提供专门的测试图表，用于测量系统特性（例如动态范围）或信号处理特性（例如降噪） 。
要获得可靠的测量结果，必须采用正确的测试流程。Imatest 测量结果可以帮助用户了解每个组件对系统整体性能的影响。要开始使用 Imatest 软件，请阅读安装说明。
数字摄影和图像信号处理（ISP）
使用数码相机拍摄图像时，会记录原始传感器数据。传感器上的每个像素都会记录一个光值，该光值按照红、绿、蓝三色滤镜的模式排列。在查看最终照片之前，需要进行复杂的信号处理。图像信号处理器（ISP）算法通过对原始拜耳文件进行“去马赛克”处理来确定每个像素的值。
Imatest 可以检测图像信号处理器 (ISP) 对图像质量因素（例如清晰度和噪点）的影响。镜头特性或其他系统特性（例如动态范围）的影响则可以通过测试 RAW 文件来确定。Imatest 支持大多数图像文件格式，包括 RAW 格式和处理后的文件。
Imatest有助于提高图像质量
除了测量系统性能极限之外，Imatest 还可以帮助您提升图像质量。通过应用 Imatest 提供的畸变校正系数，优化您成像系统的信号处理。
阅读以下帖子，了解 Imatest 如何帮助您“ 闭环”。
测试图表
测试图表设置
使用合适的测试图表对于获得全面的图像质量测量结果至关重要。根据您的图像质量测试需求，选择合适的图表尺寸和基材非常重要。例如，汽车行业的公司通常需要对广角应用进行分辨率和畸变测试。
测试图表可制作在多种基材上，包括反射性和透射性材料。透射性测试图表可以比反射性表面呈现更丰富的细节。务必注意，测试图表的分辨率必须远高于成像系统的分辨率。否则，测试图表的分辨率会影响测量结果。反射性测试图表的主要优势在于其成本更低，且尺寸更大。使用 Imatest 图表查找器，计算适合您实验室的理想测试图表尺寸并获取图表推荐。有关使用测试图表的更多详细信息，请参阅测试设置知识库。
多特征测试图表
多功能测试图表允许使用一张图像测试多种图像质量因素。以下是我们旗舰级 eSFR ISO 和 SFRplus 测试图表的对比。
eSFR ISO
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SFRplus
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综合图表测试的图像质量因素：
- 分辨率/MTF/SFR
- 几何畸变和倾斜
- 色差（CA）
- 音调响应和伽马
- 白平衡、色彩响应、色彩误差
- ISO标准噪声、信噪比、动态范围
- 两种测试图表均提供自动区域检测功能。
- 可通过咨询服务进行定制。
其他测试图表：
棋盘
棋盘格测试图提供更多可测试区域，用于测量清晰度、横向色差和畸变。镀铬玻璃棋盘格靶纸 在“近红外和可见光”类别中也有宏观测试产品，这对于医疗行业来说尤其重要。
广角视野
使用短焦距或广角镜头拍摄的图像通常会出现中等程度的畸变。预畸变测试图适用于广角相机或具有严重桶形畸变的“鱼眼镜头”。当成像系统的视场角超过 160° 时，平面测试图的可靠性会降低，因为会出现严重的畸变。为了避免使用单个测试图，可以使用SFRreg 测试图来测试成像平面上任意位置的清晰度。Imatest 还提供超广角测试夹具，用于在预设位置使用背光测试图进行 180° 视场角图像测试。
动态范围和对比度分辨率
36色动态范围测试图为低动态范围（标准移动设备）、宽动态范围（单反相机或HDR设置）和超高动态范围（合成图像）系统提供测试解决方案。动态范围测试图还提供详细的噪声和色调响应测量。 对比度分辨率测试图可用于可视化和测量对比度分离度，从而确定物体的可观察性。这对于汽车和安防行业的公司尤为重要，因为在这些行业中，物体识别至关重要。这两种测试图都必须与透射式照明配合使用。建议使用Imatest LED灯箱。
噪声和音调响应
ISO-15739 数码相机噪声测试图表和ISO-14524 数码相机对比度测试图表可用于在反射照明下进行详细的噪声和色调响应测量。
信号处理
散落硬币交叉测试图利用互相关计算纹理指标，提高了非线性降噪图像的稳定性。这使得噪声和纹理之间的区分更加精确。 对数频率对比度测试图也可用于测量信号处理（例如降噪和锐化）的效果。
畸变和色差
点阵测试图和棋盘格测试图 与综合测试图相比，点阵图能提供更详细的畸变和横向色差测量结果。虽然棋盘格图通常就足够了，但点阵图能提供最完整的横向色差图，且不受倾斜角度的影响。
颜色
这 X-Rite ColorChecker Classic 色卡因其尺寸和可靠性，成为色彩校准的行业标准。在电影制作中，使用多台摄像机拍摄时，色彩校准尤为重要。Imatest 提供适用于 X-Rite ColorChecker 的色彩校正矩阵，以及扩展版的X-Rite ColorChecker SG 。此外， Rez Checker Target还可用于测量超近距离或微距成像的色彩误差。在医疗行业，精确呈现色彩对于内窥镜等应用至关重要。
均匀性
在数码摄影中，均匀、无光线衰减和色彩偏差的图像至关重要。为了测试均匀性，通常使用平坦均匀的光源作为测试目标。该均匀光源必须充满整个图像。如果可能，镜头应对焦于无穷远，以避免测量光源表面可能存在的任何瑕疵。我们建议…… Imatest LED 灯箱，或者对于更广泛的光谱功能， Gamma Scientific RS-7 均匀光源。
耀斑
背光式 ISO 18844 耀斑测试靶用于根据ISO 18844 标准（c 部分）测试耀斑。它包含一个带有黑色斑块的聚酯薄膜光掩模，可最大限度地减少反射，并且可以轻松安装在Imatest LED 灯板上。
汽车
ISO 16505 测试图表是 ISO-16505 标准各个部分中提到的 6 张图表的集合——道路车辆——摄像头监视器系统的人体工程学和性能方面。
灯光
反射照明
使用反射式测试图表时，均匀、无眩光的照明对于获得准确、可重复的测量结果至关重要。 反射式照明是 Imatest 的一项关键功能。使用标准 CIE 光源，例如 T55（日光）或 TL84（荧光灯），可以准确确定您的成像系统在各种照明条件下的响应。LED 和荧光灯泡虽然可以近似模拟 CIE 光源，但并不包含实际日光中存在的近红外能量（波长大于 730nm）。不过，大多数数码相机传感器都内置了近红外截止滤光片，因此这方面无需过多担心。
应使用照度计验证在整个目标区域内， SFR和畸变测量的光强变化不超过 ±20%。对于色调和颜色测量，光强变化应不超过 ±5%。测试过程中，请记录光强和色温数据，以备后续参考。
透射式照明
由于透射式基板能够产生更宽的色调范围，因此应使用透射式照明来测试成像系统的动态范围。透射式照明还能提供均匀的光源，用于测试均匀性。当反射式色卡的质量无法满足测试需求时，透射式色卡也能提供超高分辨率的解决方案。测试过程中，请记录光强度和色温，以备后续参考。
反射基材：
喷墨打印 - 哑光/半光泽
- 喷墨打印在纸张上是最广泛使用的介质，因为目标尺寸很容易定制。
- 非常适合测试长焦镜头和成像系统
- 最小尺寸：8英寸 x 10英寸
- 最大尺寸：44英寸 x 80英寸
- 采用平铺方式可以实现更大的尺寸。
银盐相纸
- 分辨率是喷墨打印的两倍以上
- 三种标准尺码：1x、2x 和 4x
- 最小尺寸：8英寸 x 12英寸
- 最大尺寸：32 英寸 x 48 英寸
- 可定制尺寸
透射基质：
摄影胶片 - 卤化银
- 分辨率是喷墨打印机的两倍以上——比相纸更清晰
- 必须与透射光源一起使用
- 非常适合测试动态范围
- 有两种尺寸可供选择：12 英寸 x 20 英寸，44 英寸 x 80 英寸
- 采用平铺方式可以实现更大的尺寸。
玻璃上的铬 - 光掩模
- 用于分辨率测试的最清晰介质
- 单音 - 无音调变化
- 三种标准尺寸：4英寸 x 4英寸、2英寸 x 2英寸、1英寸 x 3英寸
- 可制作最大尺寸为 20 英寸 x 20 英寸的产品，但需支付工程费。
均匀光源
- 测试光线衰减和颜色不均匀性的均匀性高达 97%。
- 可调节色温范围：2700K - 6500K
- 可调节光照强度，最高可达 100,000 勒克斯
- 可在近红外 (NIR) 光谱范围内使用
图像采集技术
成像系统校准
为确保测量结果可靠，相机或成像系统的镜头必须居中且与测试目标垂直。测试图应几乎充满整个视野。成像平面的外边缘通常是最终用户最关注的区域，因为许多光学系统都会出现光线衰减和散焦现象。Imatest 图表包含整个成像平面清晰度的详细结果。某些报告（例如CPIQ）需要记录镜头到测试图的距离，因为 CPIQ会根据观看尺寸确定图像质量。
聚焦
对焦必须精准细致。为了找到相机的最佳对焦位置，请在拍摄照片时逐步调整对焦，并记录镜头的精确位置。将这些照片导入 Imatest 可以帮助您确定最适合您成像系统的对焦设置。Imatest 还可以分析相机的自动对焦和自动曝光功能。您可以通过将测试图表的视频录像导入 Imatest 来计算此项指标。您可以将 SFRreg 测试卡在近距离对焦，然后快速移开，以测试自动对焦的上升和下降速度。在许多情况下，数字成像系统依靠自动对焦算法来捕捉清晰的图像。使用 Imatest 确保您的系统拥有可靠、快速的自动对焦功能。
镜头的其他特性也会影响对焦能力。镜头性能与光圈（f值）和焦距（对于变焦镜头）密切相关。务必记录这些设置（很容易，因为它们会保存在EXIF数据中），并将其包含在您的拍摄报告中。最佳（最锐利）光圈尤其值得关注。镜头性能也会受到拍摄距离的影响。
图像采集
测试图像的拍摄应在受控环境下进行。对于静态测试，应使用遥控器、定时器或快门线触发快门，以消除抖动造成的误差。应使用稳固的三脚架。Imatest 还提供运动发生器，用于测试运动对图像质量的影响。
镜头表面应保持清洁，并记录镜头到测试图的距离，以便后续与测试管理器或其他模块进行比对。使用 RAW、TIFF 或最高 JPEG 质量。除非您专门测试这些设置的效果，否则切勿使用低于最高分辨率或 JPEG 质量的文件。白平衡应尽可能接近中性。正确的曝光至关重要：注意不要裁剪阴影或高光部分。当像素超出其可显示范围时，就会发生裁剪。如果直方图两侧都出现裁剪，则表示场景的动态范围对于相机系统而言过高。
建立你的实验室
一套完善的测试实验室设备对于获得可靠且可重复的图像质量测量结果至关重要。Imatest 为汽车、医疗和消费电子等众多行业提供解决方案。Imatest 可以帮助您确定满足图像质量测试需求的理想测试图表和实验室设备。
点击下方按钮，即可使用合适的设备搭建您的图像质量测试实验室。
使用 Imatest 软件
如果您刚开始使用Imatest ，或者需要一份关于如何使用它的好参考资料，我们推荐Imatest 说明——入门指南。
取得成果
为了评估成像系统的性能，必须根据用作测试目标的图表选择正确的模块。本例中将使用 eSFR ISO 图表的图像。
右图中，色卡受光均匀，无反光。Imatest 可以分析该图像的分辨率、色温、色差和几何畸变。要开始使用 Imatest 软件获取结果，请阅读以下关于使用 eSFR ISO 的说明。
读取清晰度测量值
清晰度可以说是最重要的图像质量因素，因为它决定了成像系统能够再现的最大细节。测量清晰度最有效的方法是使用倾斜边缘。这种方法可以快速、准确地测量图像中多个精确位置的清晰度。
右图显示了单个倾斜边缘的边缘轮廓（上曲线）和 SFR 图（下曲线）。
调制传递函数（MTF）是衡量成像系统捕捉场景清晰细节能力的基本指标。空间频率响应（SFR）通常与MTF互换使用，它被定义为系统MTF。MTF50是常用的指标，用于概括MTF曲线。MTF50是指系统响应达到基线低频50%时的空间频率。MTF曲线可以快速指示图像是否模糊或过度锐化，这两种情况通常对数字成像不利。
有关边缘和 MTF（清晰度）图的更多信息，请阅读有关MTF 曲线和外观的文章。
有关获取图像质量指标和使用 Imatest 模块的说明，请参阅 Imatest文档。
制造测试流程
观看以下网络研讨会“自动化实验室和制造流程” ，了解使用 Imatest 管理供应链图像质量的最佳实践。该研讨会将提供在生产过程中将测试软件集成到自动化测试设备上运行的技巧和窍门。