정규화된 산란광 지침

정규화된 산란광이란 무엇인가?

정규화된 산란광은 이미지에서 산란광의 크기를 평가하기 위한 측정 기준입니다. 이는 소스의 축상 직접 이미지의 응답과 관련하여 산란광의 응답을 측정하며, 점 소스 제거 비율(PSRR) 및 확장 소스 제거 비율(ESRR) [1] 과 같은 기존 측정 기준과 유사합니다.

정규화된 산란광에 대한 추가 배경 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다. 정규화된 산란광(및 기타 측정 항목)을 계산하는 데 필요한 설정 요약은 여기에서 확인할 수 있습니다.

정규화된 산란광을 측정하는 방법

정규화된 산란광을 측정하려면 어두운 방에서 작고 밝은 광원의 이미지를 촬영해야 합니다. 정규화된 산란광을 계산하기 위해 Imatest를 사용하여 광원의 직접 이미지 레벨(픽셀 값 또는 디지털 값)로 테스트 대상 이미지를 정규화할 수 있습니다. 광원의 직접 이미지는 이미지에서 광원의 실제 크기를 나타내는 작은 영역입니다(즉, 이미지에 산란광이나 블루밍이 없는 경우). 그러나 많은 경우 측정 가능한 산란광(플레어) 아티팩트를 나타내려면 광원의 직접 이미지가 포화되고 블루밍되어야 할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 별도의 참조 이미지를 촬영하여 사용할 수 있는데, 이 참조 이미지에서는 카메라 센서의 광량을 알려진 양만큼 낮춰 광원의 직접 이미지가 포화되지 않도록 합니다 [2] . 이 기술은 포화되지 않은 인자로 이미지 데이터를 정규화하는 방법을 제공합니다. 정규화된 산란광과 관련된 방법은 데이터가 선형이고 분젠-로스코 상호 법칙이 성립한다는 가정을 전제로 합니다.

정규화된 산란광 및 테스트 설정에 대한 추가 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다. 산란광 테스트에 대한 개략적인 설명은 여기에서 제공됩니다.

정규화된 산란광 데이터 수집 절차

1. 카메라에서 나오는 이미지에 측정 가능한 산란광(플레어) 아티팩트가 발생하도록 조도를 조정하십시오. 다양한 크기의 산란광을 더 잘 측정하기 위해 여러 조도 또는 카메라 적분 시간으로 데이터를 캡처하는 것이 유용할 수 있습니다. 조도는 다음 방법 중 하나 이상을 사용하여 조정할 수 있습니다.
   • 광원의 출력 레벨을 조절하세요
   • 카메라의 적분 시간을 조정하세요
   • 카메라의 게인 설정을 조정하십시오 (게인을 높이면 노이즈가 발생할 수 있습니다).
2. 카메라 위치의 조도를 측정합니다(예: 분광복사계를 사용하여 측정한 조도 또는 조도). 이것이 테스트 조도입니다.
3. 다음 기술 중 하나 이상을 사용하여 광원의 직접상이 포화되지 않은 광원의 축상 기준 이미지를 캡처하십시오.
   • 광원 앞에 중성 밀도 필터를 놓아 빛의 세기를 줄이십시오.
   • 광원의 출력 레벨을 낮추고 카메라 위치에서의 조도 차이를 측정하십시오.
   • 카메라 적분/노출 시간을 더 짧게 설정하세요.
   • 카메라 게인 설정을 낮추세요

4. 조명 수준을 테스트 조명 수준으로 다시 조정하십시오(예: 카메라 노출 시간을 늘리거나 ND 필터를 제거하는 방식).
5. 카메라 시야각(FOV) 안팎에 광원을 다양한 각도로 배치하여 광원의 테스트 이미지를 촬영합니다.
   • 참고: 종합적인 테스트를 위해서는 카메라 시야각 안팎의 수백(어쩌면 수천) 각도에서 이미지를 캡처하고 분석해야 할 수 있습니다.
   • 참고: 각도는 카메라를 회전시키거나(이상적으로는 카메라 앞쪽을 중심으로 회전) 광원을 카메라 주위로 호를 그리며 움직여 변경할 수 있습니다.

Imatest에서 정규화된 산란광을 계산하는 절차

1. Imatest에서 테스트할 이미지를 선택하고 분석 대상으로 '산란광원'을 선택합니다.
2. 톱니바퀴 아이콘을 클릭하고 정규화된 산란광 계산을 위한 산란광 설정을 구성하십시오.
3. 계산 유형으로 전송 (기본값)을 선택하십시오.
4. 정규화 방법으로 직접 참조 이미지를 선택하십시오.
5. 참조 이미지의 파일 이름 (참조 이미지 파일의 전체 경로)을 입력하거나 선택하십시오.
6. 참조 이미지를 촬영하는 데 사용된 기법에 해당하는 참조 이미지 보정 설정값을 입력하십시오.
   • 기준 이미지와 테스트 이미지 간의 카메라 적분 시간, 게인 및 조도 레벨이 다른 경우 적분 시간 비율 , 게인 비율 및 조도 레벨 비율 에 값을 입력하십시오. 참고: 비율 값이 1(기본값)인 경우 정규화 보정을 적용하지 않은 것과 같습니다.
   • 참조 이미지에 중성 밀도(ND) 필터를 사용한 경우, ND 측정 유형을 선택하고 ND 밀도 값 또는 ND 투과 값을 입력하십시오. 참고: ND 밀도 값 또는 ND 투과 값 에 0이 아닌 값을 입력하는 경우, 광량 비율 값에 ND 필터로 인해 손실된 광량이 포함되지 않도록 해야 합니다.
   • 예를 들어, 기준 이미지에 밀도 2.5의 ND 필터와 1ms의 노출 시간을 사용했고, 테스트 이미지에는 ND 필터를 사용하지 않고 100ms의 노출 시간을 사용했다면, ND 밀도 값 에는 2.5를 입력하고 적분 시간 비율 (기준 이미지 노출 시간과 테스트 이미지 노출 시간의 비율, 즉 1/100 = 0.01)에는 0.01을 입력하십시오.
7. (선택 사항) 직접 참조 이미지 - 마스크 옵션을 구성하십시오. 이 옵션은 Imatest가 참조 이미지에서 광원의 직접 이미지를 감지하는 방식을 결정합니다. 분석 중에 Imatest는 감지/마스크 처리된 영역 내의 광원 직접 이미지에서 레벨을 도출합니다. 그런 다음 소프트웨어는 사용자가 입력한 정규화 보정 설정을 기반으로 보정된 정규화 계수를 계산합니다. 마스크 설정에 대한 자세한 내용은 산란광 마스킹 페이지를 참조하십시오.
   • 참고: 기본 참조 이미지 마스크 방법은 Otsu 방법 의 레벨 임계값 유형을 사용 하는 이미지 처리 입니다. 이러한 설정은 이 페이지 상단에 표시된 예시처럼 원본 이미지가 비교적 균일하고 포화도가 낮은 이미지에 적합합니다.
   • 참고: 기본 참조 이미지 정규화 집계는 중앙값(Median) 이며, 이는 마스크된 영역의 중앙값을 계산하여 레벨을 도출합니다.
   • 참고: 참조 이미지 정규화 방법의 대안으로 레벨 정규화 방법이 있습니다. 레벨 정규화 방법은 사용자가 정규화 계수를 직접 계산하여 입력해야 합니다. 레벨 값 계산 예시는 여기에서 확인할 수 있습니다.

     

8. (선택 사항) 테스트 이미지 마스크 옵션을 구성합니다. 이 옵션은 테스트 이미지에서 광원의 직접 이미지 위치와 크기를 감지하는 방법을 결정합니다. 감지된 영역은 결과 측정 이미지에서 마스크 처리(NaN 또는 null로 설정)되거나 무시됩니다. 마스크 설정에 대한 자세한 내용은 산란광 마스킹 페이지를 참조하십시오.
9. 출력 디렉터리를 입력하거나 선택하십시오(폴더/디렉터리의 전체 경로 또는 출력 파일이 저장될 폴더 이름).
   • 참고: 폴더 이름만 입력하면 Imatest는 테스트 이미지가 있는 동일한 디렉터리에 해당 이름의 새 폴더를 생성하고 출력 결과를 해당 폴더에 저장합니다.
10. (선택 사항) 측정 이미지 및 비디오 출력 설정, 그래프 설정, 합격/불합격 기준에 대한 레벨 임계값 등 기타 계산 및 출력 설정을 구성합니다.
11. 설정을 저장하고 설정 창을 닫으려면 '저장'을 선택하세요.
12. 메인 창에서 [분석]을 선택하여 이미지 분석을 실행하세요. Imatest는 정규화된 산란광 측정 이미지와 측정 이미지 데이터를 기반으로 한 기타 유용한 출력물을 생성합니다.
    • Imatest의 산란광 출력에 대한 자세한 내용은 출력 개요 페이지를 참조하십시오.