▶概述
如果您剛開始使用Imatest ，或需要如何使用它的好參考資料，我們推薦Imatest 說明—入門指南。
為什麼選擇 Imatest？
介紹
Imatest 的測試圖表和軟體可用於測量相機和成像系統的特性和品質。要開始測量相機的解析度或色彩，您需要一張測試圖表的影像。 Imatest 提供一體化測試圖表，只需一張圖像即可測試多種影像品質因素。我們也提供專門的測試圖表，用於測量系統特性（例如動態範圍）或訊號處理特性（例如降噪） 。
要獲得可靠的測量結果，必須採用正確的測試流程。 Imatest 測量結果可以幫助使用者了解每個元件對系統整體效能的影響。若要開始使用 Imatest 軟體，請閱讀安裝說明。
數位攝影和影像訊號處理（ISP）
使用數位相機拍攝影像時，會記錄原始感光元件資料。感測器上的每個像素都會記錄一個光值，該光值按照紅、綠、藍三色濾鏡的模式排列。在查看最終照片之前，需要進行複雜的訊號處理。影像訊號處理器（ISP）演算法透過對原始拜耳檔案進行「去馬賽克」處理來確定每個像素的值。
Imatest 可以偵測影像訊號處理器 (ISP) 對影像品質因素（例如清晰度和雜訊）的影響。鏡頭特性或其他系統特性（例如動態範圍）的影響則可以透過測試 RAW 檔案來確定。 Imatest 支援大多數映像檔格式，包括 RAW 格式和處理後的檔案。
Imatest有助於提高影像品質
除了測量系統效能極限之外，Imatest 還可以幫助您提升影像品質。透過應用 Imatest 提供的畸變校正係數，優化您成像系統的訊號處理。
閱讀以下帖子，了解 Imatest 如何幫助您「 閉環」。
測試圖表
測試圖表設置
使用合適的測試圖表對於獲得全面的影像品質測量結果至關重要。根據您的影像品質測試需求，選擇合適的圖表尺寸和基材非常重要。例如，汽車行業的公司通常需要對廣角應用進行解析度和畸變測試。
測試圖表可製作在多種基材上，包括反射性和透射性材料。透射性測試圖表可以比反射性表面呈現更豐富的細節。務必注意，測試圖表的解析度必須遠高於成像系統的解析度。否則，測試圖表的解析度會影響測量結果。反射性測試圖表的主要優勢在於其成本更低，且尺寸更大。使用 Imatest 圖表尋找器，計算適合您實驗室的理想測試圖表尺寸並取得圖表推薦。有關使用測試圖表的更多詳細信息，請參閱測試設定知識庫。
多特徵測試圖表
多功能測試圖表允許使用一張影像測試多種影像品質因素。以下是我們旗艦級 eSFR ISO 和 SFRplus 測試圖表的比較。
eSFR ISO
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SFRplus
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綜合圖表測試的影像品質因素：
- 解析度/MTF/SFR
- 幾何畸變和傾斜
- 色差（CA）
- 音調響應和伽馬
- 白平衡、色彩響應、色彩誤差
- ISO標準雜訊、訊號雜訊比、動態範圍
- 兩種測試圖表均提供自動區域檢測功能。
- 可透過諮詢服務進行客製化。
其他測試圖表：
棋盤
棋盤格測試圖提供更多可測試區域，用於測量清晰度、橫向色差和畸變。鍍鉻玻璃棋盤格靶紙 在「近紅外線和可見光」類別中也有宏觀測試產品，這對醫療產業來說尤其重要。
廣角視野
使用短焦距或廣角鏡頭拍攝的影像通常會出現中等程度的畸變。預畸變測試圖適用於廣角相機或具有嚴重桶形畸變的「魚眼鏡頭」。當成像系統的視場角超過 160° 時，平面測試圖的可靠性會降低，因為會出現嚴重的畸變。為了避免使用單一測試圖，可以使用SFRreg 測試圖來測試成像平面上任意位置的清晰度。 Imatest 還提供超廣角測試夾具，用於在預設位置使用背光測試圖進行 180° 視場角影像測試。
動態範圍和對比度分辨率
36色動態範圍測試圖為低動態範圍（標準行動裝置）、寬動態範圍（單眼相機或HDR設定）和超高動態範圍（合成影像）系統提供測試解決方案。動態範圍測試圖還提供詳細的雜訊和色調響應測量。 對比度解析度測試圖可用於視覺化和測量對比度分離度，從而確定物體的可觀察性。這對於汽車和安防行業的公司尤其重要，因為在這些行業中，物體識別至關重要。這兩種測試圖都必須與透射式照明搭配使用。建議使用Imatest LED燈箱。
噪音和音調響應
ISO-15739 數位相機雜訊測試圖表和ISO-14524 數位相機對比度測試圖表可用於在反射照明下進行詳細的雜訊和色調響應測量。
訊號處理
散落硬幣交叉測試圖利用互相關計算紋理指標，提高了非線性降噪影像的穩定性。這使得噪音和紋理之間的區分更加精確。 對數頻率對比測試圖也可用於測量訊號處理（例如降噪和銳利化）的效果。
畸變和色差
點陣測試圖與棋盤格測試圖 與綜合測試圖相比，點陣圖能提供更詳細的畸變和橫向色差測量結果。雖然棋盤格圖通常就足夠了，但點陣圖能提供最完整的橫向色差圖，且不受傾斜角度的影響。
顏色
這 X-Rite ColorChecker Classic 色卡因其尺寸和可靠性，成為色彩校準的業界標準。在電影製作中，使用多台攝影機拍攝時，色彩校準尤為重要。 Imatest 提供適用於 X-Rite ColorChecker 的色彩校正矩陣，以及擴充版的X-Rite ColorChecker SG 。此外， Rez Checker Target還可用於測量超近距離或微距成像的色彩誤差。在醫療產業，精確呈現色彩對於內視鏡等應用至關重要。
均勻性
在數位攝影中，均勻、無光線衰減和色彩偏差的影像至關重要。為了測試均勻性，通常使用平坦均勻的光源作為測試目標。此均勻光源必須充滿整個影像。如果可能，鏡頭應對焦於無窮遠，以避免測量光源表面可能存在的任何瑕疵。我們建議… Imatest LED 燈箱，或對於更廣泛的光譜功能， Gamma Scientific RS-7 均勻光源。
耀斑
背光式 ISO 18844 耀斑測試靶用於根據ISO 18844 標準（c 部分）測試耀斑。它包含一個帶有黑色斑塊的聚酯薄膜光掩模，可最大限度地減少反射，並且可以輕鬆安裝在Imatest LED 燈板上。
汽車
ISO 16505 測試圖表是 ISO-16505 標準各個部分中提到的 6 張圖表的集合——道路車輛——攝影機監視器系統的人體工學和性能方面。
燈光
反射照明
使用反射式測試圖表時，均勻、無眩光的照明對於獲得準確、可重複的測量結果至關重要。 反射式照明是 Imatest 的關鍵功能。使用標準 CIE 光源，例如 T55（日光）或 TL84（螢光燈），可以準確地確定您的成像系統在各種照明條件下的反應。 LED 和螢光燈泡雖然可以近似模擬 CIE 光源，但並不包含實際日光中存在的近紅外線能量（波長大於 730nm）。不過，大多數數位相機感光元件都內建了近紅外線截止濾光片，因此這方面無需過多擔心。
應使用照度計驗證在整個目標區域內， SFR和畸變測量的光強度變化不超過 ±20%。對於色調和顏色測量，光強度變化應不超過 ±5%。測試過程中，請記錄光強度和色溫數據，以備後續參考。
透射式照明
由於透射式基板能夠產生更寬的色調範圍，因此應使用透射式照明來測試成像系統的動態範圍。透射式照明還能提供均勻的光源，用於測試均勻性。當反射式色卡的品質無法滿足測試需求時，透射式色卡也能提供超高解析度的解決方案。測試過程中，請記錄光強度和色溫，以便後續參考。
反射基材：
噴墨列印 - 霧面/半光澤
- 噴墨列印在紙張上是最廣泛使用的介質，因為目標尺寸很容易客製化。
- 非常適合測試長焦鏡頭和成像系統
- 最小尺寸：8英寸 x 10英寸
- 最大尺寸：44英寸 x 80英寸
- 採用平鋪方式可以達到更大的尺寸。
銀鹽相紙
- 解析度是噴墨列印的兩倍以上
- 三種標準尺寸：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
- 可客製尺寸
透射基質：
攝影膠片 - 鹵化銀
- 解析度是噴墨印表機的兩倍以上——比相紙更清晰
- 必須與透射光源一起使用
- 非常適合測試動態範圍
- 有兩種尺寸可供選擇：12 英寸 x 20 英寸，44 英寸 x 80 英寸
- 採用平鋪方式可以達到更大的尺寸。
玻璃上的鉻 - 光掩模
- 用於解析度測試的最清晰介質
- 單音 - 無音調變化
- 三種標準尺寸：4吋 x 4吋、2吋 x 2吋、1吋 x 3英寸
- 可製作最大尺寸為 20 英吋 x 20 英吋的成品，但需支付工程費。
均勻光源
- 測試光線衰減和顏色不均勻性的均勻性高達 97%。
- 可調式色溫範圍：2700K - 6500K
- 可調式光照強度，最高可達 100,000 勒克斯
- 可在近紅外線 (NIR) 光譜範圍內使用
影像擷取技術
成像系統校準
為確保測量結果可靠，相機或成像系統的鏡頭必須居中且與測試目標垂直。測試圖應幾乎充滿整個視野。成像平面的外緣通常是最終用戶最關注的區域，因為許多光學系統都會出現光線衰減和散焦現象。 Imatest 圖表包含整個成像平面清晰度的詳細結果。某些報告（例如CPIQ）需要記錄鏡頭到測試圖的距離，因為 CPIQ會根據觀看尺寸確定影像品質。
聚焦
對焦必須精準細緻。為了找到相機的最佳對焦位置，請在拍攝照片時逐步調整對焦，並記錄鏡頭的精確位置。將這些照片匯入 Imatest 可以幫助您確定最適合您成像系統的對焦設定。 Imatest 還可以分析相機的自動對焦和自動曝光功能。您可以將測試圖表的影片錄影匯入 Imatest 來計算此項指標。您可以將 SFRreg 測試卡在近距離對焦，然後快速移開，以測試自動對焦的上升和下降速度。在許多情況下，數位成像系統依靠自動對焦演算法來捕捉清晰的影像。使用 Imatest 確保您的系統具有可靠、快速的自動對焦功能。
鏡頭的其他特性也會影響對焦能力。鏡頭性能與光圈（f值）和焦距（對於變焦鏡頭）密切相關。請務必記錄這些設定（很容易，因為它們會保存在EXIF資料中），並將其包含在您的拍攝報告中。最佳（最銳利）光圈尤其值得關注。鏡頭性能也會受到拍攝距離的影響。
影像擷取
測試影像的拍攝應在受控環境下進行。對於靜態測試，應使用遙控器、定時器或快門線觸發快門，以消除抖動造成的誤差。應使用穩固的三腳架。 Imatest 也提供運動產生器，用於測試運動對影像品質的影響。
鏡頭表面應保持清潔，並記錄鏡頭到測試圖的距離，以便後續與測試管理器或其他模組進行比對。使用 RAW、TIFF 或最高 JPEG 品質。除非您專門測試這些設定的效果，否則切勿使用低於最高解析度或 JPEG 品質的檔案。白平衡應盡可能接近中性。正確的曝光至關重要：注意不要裁剪陰影或高光部分。當像素超出其可顯示範圍時，就會發生裁剪。如果直方圖兩側都出現裁剪，則表示場景的動態範圍對於相機系統而言過高。
建立你的實驗室
一套完善的測試實驗室設備對於獲得可靠且可重複的影像品質測量結果至關重要。 Imatest 為汽車、醫療和消費性電子等眾多產業提供解決方案。 Imatest 可以幫助您確定滿足影像品質測試需求的理想測試圖表和實驗室設備。
點擊下方按鈕，即可使用合適的設備建造您的影像品質測試實驗室。
使用 Imatest 軟體
如果您剛開始使用Imatest ，或需要如何使用它的好參考資料，我們推薦Imatest 說明—入門指南。
取得成果
為了評估成像系統的性能，必須根據用作測試目標的圖表選擇正確的模組。本例將使用 eSFR ISO 圖表的影像。
右圖中，色卡受光均勻，無反光。 Imatest 可以分析此影像的解析度、色溫、色差和幾何畸變。若要開始使用 Imatest 軟體取得結果，請閱讀以下關於使用 eSFR ISO 的說明。
讀取清晰度測量值
清晰度可以說是最重要的影像品質因素，因為它決定了成像系統能夠再現的最大細節。測量清晰度最有效的方法是使用傾斜邊緣。這種方法可以快速、準確地測量影像中多個精確位置的清晰度。
右圖顯示了單一傾斜邊緣的邊緣輪廓（上曲線）和 SFR 圖（下曲線）。
調製傳遞函數（MTF）是衡量成像系統捕捉場景清晰細節能力的基本指標。空間頻率響應（SFR）通常與MTF互換使用，它被定義為系統MTF。 MTF50是常用的指標，用來概括MTF曲線。 MTF50是指系統響應達到基線低頻50%時的空間頻率。 MTF曲線可以快速指示影像是否模糊或過度銳利化，這兩種情況通常對數位成像不利。
有關邊緣和 MTF（清晰度）圖的更多信息，請閱讀有關MTF 曲線和外觀的文章。
有關取得影像品質指標和使用 Imatest 模組的說明，請參閱 Imatest文件。
製造測試流程
觀看以下網路研討會「自動化實驗室和製造流程」 ，以了解使用 Imatest 管理供應鏈影像品質的最佳實務。該研討會將提供在生產過程中將測試軟體整合到自動化測試設備上運行的技巧和竅門。