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分辨率測試卡原理，分辨率測試卡怎么使用

瀏覽：1597 發(fā)布日期：2024-03-28

分辨率測試卡是一種專業(yè)的圖像質(zhì)量評估工具，它基于特定的圖像分析原理來測量和評估圖像設(shè)備（如相機、掃描儀、顯示器等）的分辨率性能。為了檢測攝像機鏡頭分辨率，就需要用到專業(yè)的分辨率測試卡。以下是分辨率測試卡的工作原理和使用方法的詳細介紹：

分辨率測試卡的原理：基于圖像分析和識別技術(shù)

分辨率測試卡的原理主要基于圖像分析和識別技術(shù)。它們通常包含精心設(shè)計的圖案，這些圖案由一系列水平和垂直的線條組成，線條的寬度和間距逐漸減小，形成不同級別的清晰度。當(dāng)這些圖案被投影到屏幕上時，它們可以被攝像機或人眼捕捉并識別出來，從而評估顯示設(shè)備的分辨率能力。

分辨率測試卡的工作過程大致如下：

1.將分辨率測試卡緊貼在工件上（或膠片暗袋或圖象增強器輸入屏表面中心區(qū)域），按照一定的工藝條件進行透照。

2.在顯示器上能夠觀察到幾組黑白相間的柵條影象。

3.其中觀察到柵條剛好分離的一組線對，則該組線對所對應(yīng)的線對數(shù)即為圖像（或成像系統(tǒng)）的分辯率。

分辨率測試卡還可以幫助檢測其他光學(xué)系統(tǒng)的性能，如球差、軸上物點成像時的慧差、像散、像面彎曲、場曲、畸變和位置色差等。這些缺陷會影響圖像的清晰度和質(zhì)量，通過分辨率測試卡可以評估和改善這些光學(xué)系統(tǒng)的性能。

分辨率測試卡構(gòu)成

1. 空間頻率與線對：分辨率測試卡上印有不同空間頻率的線對圖案。空間頻率是指單位長度內(nèi)可分辨的線對數(shù)，通常以線對每英寸（lines per inch, LPI）或線對每毫米（lines per millimeter, LP/mm）來表示。線對越密集，所需的分辨率越高。

2. 視覺分辨率：分辨率測試卡的設(shè)計基于人眼的視覺分辨率極限。當(dāng)線對的間距小到一定程度，人眼將無法區(qū)分它們?yōu)閱为毜木€條，而是看作一團。這個臨界點就是視覺分辨率。

3. 圖像分析：通過專業(yè)的圖像分析軟件，可以測量圖像中線對的清晰度和可分辨性。軟件會計算出在不同空間頻率下的分辨率，以及圖像的對比度傳遞函數(shù)（MTF）等參數(shù)。

分辨率測試卡的使用方法

1. 準(zhǔn)備測試環(huán)境：確保測試環(huán)境的照明條件均勻且符合標(biāo)準(zhǔn)要求，避免直射光和反射。通常建議使用自然光或標(biāo)準(zhǔn)的人工光源。

2. 設(shè)置測試卡：將分辨率測試卡放置在穩(wěn)定平坦的表面上，確保測試卡與相機的成像平面平行，并調(diào)整適當(dāng)?shù)木嚯x以覆蓋相機的成像區(qū)域。

3. 調(diào)整相機設(shè)置：根據(jù)測試卡的要求和相機的性能，調(diào)整相機的焦距、光圈、快門速度、ISO等參數(shù)，以獲得最佳的成像效果。通常建議使用相機的默認設(shè)置或制造商推薦的設(shè)置。

4. 拍攝測試卡：確保相機穩(wěn)定（使用三腳架更佳），拍攝時保持相機與測試卡的水平，并確保焦點準(zhǔn)確。拍攝時應(yīng)避免手抖或相機移動。

5. 圖像分析：將拍攝得到的圖像導(dǎo)入到計算機中，使用專業(yè)的圖像分析軟件（如Imatest、HYRes等）來評估圖像的分辨率。軟件會根據(jù)測試卡上的線對圖案，計算出圖像的分辨率和MTF等參數(shù)。

6. 解讀結(jié)果：根據(jù)軟件提供的分析報告，可以了解圖像設(shè)備的性能，包括水平和垂直分辨率、對比度傳遞等。這些數(shù)據(jù)可以幫助用戶評估圖像設(shè)備是否滿足特定的質(zhì)量要求。

通過以上步驟，您可以有效地使用分辨率測試卡來評估圖像設(shè)備的分辨率性能。需要注意的是，測試結(jié)果可能會受到多種因素的影響，包括測試環(huán)境、設(shè)備設(shè)置、圖像處理等，因此在進行評估時應(yīng)盡量保持一致性和可重復(fù)性。

iso12233標(biāo)準(zhǔn)分辨率測試卡

品牌：Sine Image
型號：0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍（可定制）
材料：高清相紙、進口菲林
比例：4:3/16:9可選
類型：反射式/透射式可定制

ISO12233分辨率卡，ISO12233解析度卡（0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍）2000線

ISO12233分辨率卡（0.5倍、1倍、2倍、4倍、8倍）、測試照明光源、測試軟件，提供全系列一站式專業(yè)服務(wù)。

用途

解析度卡(分辨率卡)是標(biāo)準(zhǔn)樣張，可以提供實際拍攝的垂直分辨率和水平分辨率等輔助測試。

分辨率測試采用了國際標(biāo)準(zhǔn)的ISO12233解析度分辨率卡進行測試，采取統(tǒng)一拍攝角度和拍攝環(huán)境。

而分辯率的計算又使用了HYRes軟件，分開垂直分辨率和水平分辨率兩部分進行。

對于數(shù)碼攝像頭的評測與其他產(chǎn)品不同，不像筆記本、DIY等有大量軟件去測試客觀的數(shù)據(jù)，能夠從數(shù)據(jù)上說明一切。而評定數(shù)碼相機的質(zhì)量除了需要有一定的客觀數(shù)據(jù)外，還需要結(jié)合實際的使用操作以及樣張的拍攝來評定。因此，我們的評測是以客觀數(shù)據(jù)為原則，并結(jié)合經(jīng)驗豐富的評測人員的理性分析，以求獲得最客觀的評測結(jié)果。

ISO12233標(biāo)準(zhǔn)分辨率測試卡遵照12233的標(biāo)準(zhǔn)“攝影-電子照相畫面-衡量方法". 在1 X 大小的這個活動區(qū)域,測量20 cm 高度只有約0.1毫米的誤差。他具有幾乎大部分解析度卡所具有的特征。

常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格

ISO12233 分辨率測試卡

0,5X (10x17.8 cm), semimatt (normative contrast), image on photographic paper

0.5倍半?。?biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-50A

1X (20x35.6 cm), semimatt ?(normative contrast), image on photographic paper?

1倍半?。?biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-100A

2X (40x71.1 cm), semimatt ?(normative contrast), image on photographic paper

2倍半啞（標(biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-200A

4X (80x142.2 cm), semimatt ?(normative contrast), image on photographic paper

4倍半?。?biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

Product NO. : NQ-10-400A

8X (160x284.4 cm), semimatt (normative contrast), image on photographic paper

8倍半啞（標(biāo)準(zhǔn)反差）高清照相紙

術(shù)語及定義

1、分辨率：除鋸齒外，可分辨精細圖案的極限。以畫面每單位高度的條數(shù)來表示。

2、鋸齒：采樣頻率小于圖像信號最高頻率的2倍時，在采樣頻率的高次諧波附近會產(chǎn)生帶波重疊的噪音。

拍攝條件

1、照明：光源根據(jù)ISO7589的規(guī)定,采用“日光”（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）或“鎢絲燈”。對圖表進行充足的照明以確保相機能輸出信號。照明時要保證圖表任何部分與中央?yún)^(qū)域的照度差異位于+-10%的范圍內(nèi)。要注意不要讓照明光源的光線直接進入相機鏡頭。在圖表周圍放置放射率較低的物體，以便將反射光的影響降到最低。

2、取景構(gòu)圖：放置圖表時使之與相機的焦點面平行,并且使得橫向看時,水平方向的粗框與畫面水平框平行。根據(jù)12233的規(guī)定，拍攝時讓圖表的有效高度（橫向看圖4.1時粗框內(nèi)側(cè)的高度）正好占滿畫面.實際上完全按照該要求拍攝有一定難度,因此也可拍攝得稍小。此時，將乘以“整個畫面的垂直的像素數(shù)/畫面中圖表的每有效高度的像素數(shù)”進行規(guī)定。

3、相機條件設(shè)定的原則：根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)測量分辨率時,相機參數(shù)原則實際上采用出廠時的設(shè)定。采用出廠設(shè)定以外的設(shè)定進行測量時必須注明所采用的設(shè)定。若存在根據(jù)出廠時的設(shè)定無法確定的參數(shù)時，廠商將按照相機的用戶最可能使用的設(shè)定進行側(cè)量，并注明可確定該設(shè)定的信息。

4、曝光條件設(shè)定沒有特別設(shè)定

5、對焦：沒有特別設(shè)定

6、白平衡：相機的白平衡必須相對照明光源進行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

7、變焦位置：沒有特別設(shè)定

測量條件

1、用打印圖像進行的評估為了盡量縮小評估的離散性，以如下2點作為評估基準(zhǔn)。

a）將視覺分辨率評估圖案的楔形線數(shù)發(fā)生變化（如由5條變?yōu)?條）的空間頻率作為分辨率。單位以每高度的條數(shù)來表示。

b）觀察時請務(wù)必從低頻側(cè)開始跟蹤，打印頻率可設(shè)定為任意值。

2 、用顯示圖像進行的評估為了盡量縮小評估的離散性，以如下2點作為評估基準(zhǔn)。

a）將視覺分辨率評估圖案的楔形線數(shù)發(fā)生變化（如由5條變?yōu)椋?條）的空間頻率作為分辨率。單位以每高度的條數(shù)來表示。

b）觀察時請務(wù)必從低頻側(cè)開始跟蹤，顯示屏觀察時的放大（變焦）倍率可設(shè)定為任意值。

不同年代的解像力測試圖

MTF方式可以判斷相機和鏡頭的解像力，為什么還要發(fā)展不同的解像力測試方法呢？這個問題非常好，MTF理論經(jīng)過千錘百煉，驗證無誤！但關(guān)鍵卻出在拍攝的樣版圖上！由于單純以線條所組成的MTF測試圖，本質(zhì)上就受制于輸出設(shè)備的極限，當(dāng)高達千萬畫素的DSLR 推出時，例如:Nikon D2X 或 Canon EOS 1Ds MKII等，其拍攝解像力就已經(jīng)超越傳統(tǒng)底片的表現(xiàn)（過去定義傳統(tǒng)135mm底片約為千畫畫素）。換言之，當(dāng)設(shè)備的進步開始超越 USAF1951 和 ISO12233的極限時，該測試其實就已經(jīng)不存在相對上的意義。

SFR美系測量的新標(biāo)準(zhǔn)

新名詞 SFR！Spatial frequency response (SFR) 主要是用于測量隨著空間頻率的線條增加對單一影像的所造成影響。簡言之SFR就是MFT的精簡版。因為測量MFT需取得昂貴的正弦樣版，并且需換算大量的數(shù)據(jù)。因此，PIMA開發(fā)了這款較低成本的SFR作為替代品。基本上SFR只需一個雙色調(diào)的黑白斜線（如下左圖所示）即可換算出約略相等于MFT的值的解像力評鑒圖。