灰度和彩色图表模块中的非均匀性校正

Imatest可以校正分析灰阶和/或色卡的 Imatest 模块中的非均匀照明和镜头响应(渐晕),这些模块包括Color/Tone Setup (原Color/Tone Interactive )、 Color/Tone Auto (原Color/Tone Auto ) 、 Colorcheck和Stepchart 。非均匀性校正需要读取并指定第二张图像,该图像是在与测试图像相同的条件下,从平场目标(纯灰色或白色)拍摄的。

请注意,本页所述的校正方法与倾斜边缘 MTF 测量中的非均匀性校正不同。另请注意,对于新项目,建议使用 Color/Tone Interactive(一个高度交互式的模块)和 Color/Tone Auto(Color/Tone Interactive 的一个支持批量处理的固定版本)。Colorcheck 和 Stepchart 是较旧、功能较少的模块,但由于用户群体庞大,仍将继续维护。

介绍

Imatest 测试图像通常光照不均匀,有时是因为测试装置不完善(例如空间有限或照明不佳)。许多广泛使用的观察室,例如右图所示的观察室,光照也不均匀(顶部明显更亮)。

这种不均匀性会因渐晕(光线衰减)而加剧,在广角镜头中尤为明显。内置照明的医用内窥镜就是一个典型的存在严重不均匀性的系统。通常情况下,光线会从中心向边缘急剧衰减,而且图像中心周围的光线分布并不总是对称的。

以下是一个非均匀照明图像的例子。

Q-14 和 X-Rite Colorchecker 图像,光照不均匀
点击此图片(以及下一张图片)即可下载大图版本。

不均匀的照明(本例中是故意的,但通常是意外造成的)会对测量产生不利影响。

校正不均匀性

Imatest 的几个模块——颜色/色调设置(原颜色/色调交互式)、颜色/色调自动(原颜色/色调自动) 、阶梯图和颜色检查——可以通过使用在与测试目标相同的条件下拍摄的平场目标图像来校正这种不均匀照明。如果可能,平场图像的表面应与测试目标相似(通常为哑光,有时为光泽或半光泽)。以下是一个此类图像的示例。

在相同条件下拍摄的非均匀性校正图像(平场目标)。
测试条件与被测图像(上图)相同。

纠正不均匀性的步骤


颜色/色调交互式左下角

颜色/色调自动中左
右上角步骤图颜色检查左上角

在“色彩/色调交互式”模式下,我们建议在读取图像之前设置非均匀性校正(按下“设置”按钮)。读取图像后更改非均匀性校正设置效果不佳。我们建议更改设置后,再重新读取图像。

算法
首先使用色彩空间伽玛值或您输入的值对图像进行线性化。请记住,对于非均匀图像,测量得到的伽玛值可能不准确。伽玛估计值无需非常精确。
默认(推荐)算法会将 R、G 和 B 像素值除以平滑后的非均匀性校正图像的 Y(亮度)值。您也可以使用其他除法算法。
然后重新应用伽玛校正,得到校正后的图像。

以下是开启和关闭非均匀性校正后的结果。

颜色/色调交互式色彩检查结果,显示密度(OECF)图。未进行非均匀性校正。
颜色/色调交互式色彩检查结果,显示密度(OECF)图。未进行非均匀性校正。