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Introduction
從 Imatest 24.1 版本開始，顏色/色調和階梯圖的飽和度設定功能已進行修改，以更好地支援對不同影像資料範圍的分析。更新後的飽和度設定會影響分析過程中影像資料的縮放/歸一化方式。此項修改能夠更精確地控制影像資料的處理，尤其適用於處理具有飽和度偏移或非標準位元深度（例如，10 位元、12 位元或 14 位元影像資料）的影像。
注意：在舊版的 Imatest 中，飽和度設定僅用於繪圖和有限的動態範圍 (DR) 計算。其功能在 24.1 版本中擴充。
飽和度設定說明
飽和度等級設定控制 Imatest 對輸入影像最大像素等級（對應於飽和度等級）的解釋，並且從 Imatest 版本 24.1 開始，影響影像資料在某些計算中的歸一化/縮放方式。
如果使用者分析的影像具有非標準位元深度或飽和度偏移（即飽和度低於影像位元深度的最大可能值），則應將飽和度設定設為“手動輸入飽和度”，並輸入影像的已知飽和度。或者，如果已知影像中的某些區域已飽和，使用者可以選擇“偵測到的最大區域飽和度”，以便 Imatest 自動偵測感興趣區域 (ROI) 的飽和度。
下表列出了 Imatest 24.1 版本中所有可用的選項：
飽和度等級選項 | 描述 |
|---|---|
標準文件：255（或 65535…） | 飽和度等級會根據影像資料的資料類型和容器大小自動設定。這是預設設置，反映了舊版行為。影像檔案假定具有標準位元深度（例如，8 位元、16 位元或 32 位元資料）和標準飽和度等級。例如，對於標準的 8 位元影像數據，飽和度等級將設定為 255。對於 16 位元影像，飽和度等級將設定為 65535，對於 32 位元影像，飽和度等級將設定為 4294967295。 |
ITU-R 建議 601 (BT. 601: 235) | 飽和度設定為 235。這是一個舊式設定。 |
檢測到的最大補丁級別 | 飽和度等級設定為從影像中的色塊區域偵測到的最大值。如果影像資料的位元深度不標準（例如，12 位元資料）或存在飽和度等級偏移，只要影像曝光足以使最亮的色塊達到飽和狀態，此設定就非常有用。 |
手動輸入的飽和度水平 | 飽和度等級設定為使用者輸入的值。如果影像資料的位元深度不標準或存在飽和度等級偏移，此設定非常有用。例如，對於 12 位元資料的影像，飽和度等級應輸入 4095 (2^12 – 1 = 4095)。 |
注意：單色或原始影像可選擇在單色讀取視窗中對影像資料進行位移操作（多通道影像不可用）。位移操作會改變影像中的數字值 (DN)，這可能不適用於某些分析。如果使用者選擇將影像位移到標準位元深度，則應使用飽和度設定的預設值（即，不應手動輸入原始影像資料的飽和度）。
Background
影像的位元深度是指用於定義像素值（或數字值，DN）允許範圍的位元數。例如，8 位元影像使用 8 位元資訊來儲存 0 到 255 範圍內的 DN 值。對於單色 8 位元影像，DN 值為 0 時顯示黑色，DN 值為 255 時顯示白色。
影像資料通常以無符號整數（“UINT”）的形式存儲，資訊深度可以是 8 位、16 位、32 位或 64 位，其中 8 位和 16 位最為常見。這些是“標準位元深度”，因為軟體中存在用於表示這些資料的標準資料類型，例如 UINT8、UINT16、UINT32 和 UINT64。
標準位元深度範例
位元深度 | 最大允許值 |
|---|---|
8 位元 | |
16 位元 | |
32 位元 |
然而，並沒有嚴格的規定禁止使用「非標準」位元深度的影像。也就是說，並沒有規定禁止使用與標準位元深度不同的位元深度儲存影像資料。
非標準位元深度範例
位元深度 | 最大允許值 |
|---|---|
10 位元 | |
12 位元 | |
14 位元 | |
20 位元 |
在影像處理領域，非標準位元深度影像越來越普遍，尤其是在「原始」影像資料或HDR感測器輸出的影像資料中更為常見。非標準位元深度影像通常儲存在標準位元深度的檔案/容器中（例如，將12位元資料儲存在16位元的檔案/容器中）。此外，影像資料可能存在飽和度偏移，即飽和度低於給定位深度允許的最大值。
在 Imatest 中，某些影像處理步驟和色彩/色調計算需要將影像資料歸一化或縮放，使其值在 0 到 1 之間。正確的歸一化需要考慮飽和度以及任何暗等級偏移/基座。
非標準位元深度和飽和度偏移的範例分析
下圖是一個 20 位元 TIFF 文件，由用於汽車成像應用的 HDR 感測器的原始輸出轉換而來。在本頁面上查看時，圖像可能顯示為全白。您可以下載該映像，並在 Imatest 等外部軟體中正確查看。此影像具有非標準位元深度（20 位元），並且存在飽和度偏移（即飽和度比 20 位元最大值低 129 DN），以及一個已知的暗電平偏移/基準值（168 DN），該值尚未從影像中扣除。影像下方是一個密度參考文件，該文件是針對影像中 36 色塊動態範圍 (DR36) 測試圖上的色塊測量的，應將其用於 Imatest 中的分析：
透過「更多設定」視窗設定飽和度等級和像素偏移，Imatest 可以對影像進行精確的顏色/色調分析。
由於影像中最亮的區域在拍攝時被有意設定為飽和，我們可以使用「偵測到的最大區域飽和度」選項來設定飽和度。或者，我們也可以使用“手動輸入飽和度”，並輸入數值 1048446 (DN)。由於我們事先知道該感測器的暗場偏移/基準值，因此我們也將像素偏移設定設為 168 (DN)。
影像應分析為“Bayer RAW（未去馬賽克）”，像素顏色映射為“GR/BG”，表示彩色濾光片陣列的排列方式：
影像存在明顯的視覺和透視畸變。需要手動調整區域選擇：
分析完成後，在「顏色/色調」互動視窗中，選擇影像的密度參考檔。此影像的密度參考檔案已附加到此頁面，位於上方 TIFF 檔案下方：
資料和結果將根據選定的飽和度等級和像素偏移設定進行縮放，結果將正確顯示飽和度等級為 1048446 DN，暗等級偏移為 168 DN：
附註：此圖最初用於示範雜散光（眩光）如何影響動態範圍 (DR) 測量。圖中的測試圖表經過刻意偏移，目的是將強度最高的雜散光置於圖表的分析區域之外。然而，影像仍充斥著朦朧的眩光，這會增強許多較暗區域的訊號，進而影響測量結果。