CAMERA量化指标测试标准

CAMERA量化指标测试标准


2024年5月16日发(作者:office2016与2019哪个好用)

No:

手机内置摄像头影像质量评测标准

CameraModuleImageQualityEvaluationCriterion

DarlingInc.

R&DCenter

Version2.0

GUANGZHOUDARLINGINDUSTRIALINC.

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RevisionHistory

Rev.

1.0

1.1

2.0

Date

2007.6.14

2007.8.20

2012.7.23

Change

FirstDraft

AddFlareTest

Update

Author

SJL

HDR

TB

范围Scope:

本规范规定了广州大凌实业股份有限公司手机内置摄像头影像质量测试规范的测试项目、测

试方法和测试标准

本规范为广州大凌实业股份有限公司手机内置摄像头影像质量测试提供技术指导。

本规范描述了广州大凌实业股份有限公司手机内置摄像头影像质量测试要求,供广州大凌实

业股份有限公司决策参考,适用于Camera的规格制定、拍照终端的产品设计及质量控制等方面。

简介Briefintroduction:

本规范规定了广州大凌实业股份有限公司手机内置摄像头影像质量测试规范,明确了各个测

试项目的具体测试方法和测试标准。

关键词

Keywords

Camera、测试规范、解析力、色彩还原、shading、AWB、动态范围、视场角、SNR。

参考标准及文件:

1,《数字移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法》(中国国家标准,于2007年10

月1日发布);

2,《照相手机的成像性能技术要求》(国家照相机质量监督检查中心标准,于2006年发布);

3,《手机照相评价流程与标准V1.1》(OV公司标准,于2008年12月22日发布);

4,《中国移动照相摄像设备标准》

4,Lite-On、Sunny、Foxconn等摄像头模组制造企业对Camera模组制定的图像效果测试规

范;

5,Imatest、IE、DxO实验室测试标准;

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术语和定义Term&definition:

对本文所用术语进行说明,要求提供每个术语的英文全名和中文解释。Alltermsinthis

document,fullspellingoftheabbreviationandChineseexplanationshouldbeprovided.>

缩略语(Abbreviations)

AWB

FOV

SND

AF

英文全名(Fullspelling)

AutoWhiteBalance

FieldofView

SignaltoNoiseRatio

AutoFocus

中文解释(Chineseexplanation)

自动白平衡

视场角

信噪比

自动对焦

手机内置摄像头影像质量评测相关项目

1、分辨率Resolution

2、色彩还原ColorAccuracy/Saturation

3、亮度均一性LensShading

4、色彩均一性ColorUniformity

5、白平衡WhiteBalance

6、灰阶GrayScale

7、信噪比SNR

8、畸变TVDistortion(Reference)

9、视场角FieldofView(Reference)

10、耀斑Flare(Reference)

11、感光度Sensitivity(Optional)

12、Macro(Optional)

13、AF(Optional)

14、场景Scene

完成以上测试项目需要的测试设备及软件:

1

硬件设备:

电脑、多光源测试灯箱(可提供D65,TL84,CWF,A光等多种光源),色温照度测试计,

均匀光源(DNP灯箱,亮度可调),大三脚架,小三脚架,模组测试夹具,MTF,显微镜,棉签,

擦镜布,专业照明灯具,Diffuser,点光源,日光灯,直尺,各种测试Chart(包括24色色卡,ISO12233

Chart,21阶灰卡,动态范围测试Chart,EIAJChart,FOVChart等);

2

软件:

Imatest、Photoshop、HYRes3.1、ColorShadingTest等。

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1解析度测试Resolution

1.1测试目的:

测试手机内置摄像头影像质量的清晰度,包含中心解析度和边角解析度;

1.2测试设备:

电脑,MTF,12233Chart,色温照度计,专业照明灯具;

1.3判定方法:

1、软件可用Imatest;HYRes3.1

2、目测:从低频线对(可以很容易辨别为5条线)开始往高频方向读,直到不能再辨别为止,

此处的值就是该Camera的解析力值。

1.4测试环境:

光线照度为600Lux+/-100Lux;保证ISO12233整个Chart表面的亮度值相差小于20%;

1.5测试步骤:

1)调节摄像头模组的位置到最佳,将加载相关镜头最佳效果参数的摄像头打开,将拍照相关

的参数设备为自动模式(如自动曝光,自动白平衡等),拍照分辩率设备为最大;

2)将12233Chart垂直固定在墙上;

注意:本规范规定30万以下像素选用1X的Chart,130万和200万像素的选用2X的Chart,

300万及以上像素的项目选用3X的Chart;

3)中心解析度的测试:

移动摄像头的位置,保证摄像头的光轴与ISO12233Chart平面垂直,且使ISO12233Chart

中的4:3区域正好落在手机的预览画面中,如下图红线框所示:

图1

4)固定摄像头,在画面稳定时拍照;

5)分析解析度蓝线区域图像,得出中心解析度值;

6)边角解析度的测试方法同步骤3,4,5,不同的是调节摄像头预览ISO12233Chart的区

域,以达到测试各个角落解析度的目的,具体拍照区域见图2,图3的红色线框区域:

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图2

图3

1.6解析度读取方法

1)从低频楔形线对(可以很容易的辩别为5条线)开始往高频率开始读,当不能再辩别为5

条线对的时候,就认为该处的值为此处的解析度值;

2)另可以使用Imatest或者HYRes3.1软件分析,或者MTF测出解析度值,拍照区域为红

色区域,见图4

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图4

1.7测试标准

Sensor像素

CIF

VGA(前摄像头)

VGA(后摄像头)

130万像素

200万像素

300万像素

500万像素

800万像素

1200万像素

解析度值(LW/

中心

200

四角

120

350

400

200

300

500

700

900

1100

600

850

1100

1400

1600

2000

1400

1500

2

色彩还原测试ColorAccuracy/Saturation

2.1测试目的:

测试手机内置摄像头对色彩的还原能力:

2.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,三角架,多光源测试灯箱,24色色卡,色温照度测试计;

2.3测试软件:

Imatest;

2.4测试环境:

1)D65/CW/A光源下,照度600±100lux,整个chart表面的亮度值相差小于10%;

2)D65光源下,照度调整到20lux,整个chart表面的亮度值相差小于15%;

2.5测试步骤:

1)调节摄像头的位置到最佳,将加载相关镜头最佳效果参数的摄像头打开,将拍照相关的

参数设备为自动模式(如自动曝光,自动白平衡等),拍照分辩率设备为最大;

2)调节光源及照度到指定的标准;

3)将24色色卡置于灯箱正面中心,移动手机位置,使其正对该24色色卡的Chart,保证该

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24色色卡的Chart的整个画面占预览画面的70%,比例见下图:

图5

4)待画面稳定后,拍摄照片;

5)色彩还原的计算方法:

△C=

△E=

Sat=/)×100%

其中,L、a、b为所拍照片测试的实际值,L*、a*、b*为colorchecker的理论值;

6)使用Imatest软件分析拍摄出的照片,得出△C,△E,Sat值;

2.6测试标准:

测试环境

△C

Normalmode

(600lux)

Sat

△E

Resolution

Max

Max

D65、CW

A

≤VGA

<12

<15

1.3M~2M

<10

<15

100≤sat≤120

90≤sat≤110

3M及以上

<8

<10

3亮度/色彩均一性测试LensShading/ColorUniformity

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3.1测试目的:

测试手机内置摄像头成像的均匀性;

3.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,均匀光源(DNP灯箱),色温照度计;

3.3测试软件:

Imatest;

3.4测试环境:

调节DNP光源的照度至600Lux+/-100Lux;

3.5测试步骤:

1)保证均匀光源处无其他光源干扰(需要一个暗室环境),调节摄像头的位置到最佳,将加

载相关镜头最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参数设备为自动模式(如自动曝光,自动白

平衡等),拍照分辩率设备为最大;

2)使摄像头模组正对着DNP的荧光屏,并且摄像头距离与DNP荧光屏2cm~5cm左右,使

预览界面为均匀光源的发光面;

3)画面稳定后,拍照并保存照片;

4)使用Imatest软件分析亮度均一性(LensShading)及颜色均一性(ColorShading);

3.6亮度均一性的计算方法:

LensShading=(四角最处的亮度值Y/中心最亮处的亮度值)X100%;

RR

comer

GG

×100%

ColorShanding:

R

(

Colorshading

)=

R

center

G

BB

center

comer

GG

×100%

B

(

colorshading

)=

B

center

G

center

3.7测试标准:

SENSOR类型

测试类别

LensShading

ColorShading

CIP和VGA

>80%

<5%

1.3M和2M

>85%

<5%

3M及以上

>85%

<5%

4

白平衡测试

4.1测试目的:

测试手机内置摄像头在不同色温环境下对白色的还原能力;

4.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,多光源测试灯箱,24色色卡,色温照度计;

4.3测试软件:

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Imatest或Photoshop;

4.4测试环境:

D65光源,TL84光源,CWF光源,A光源下;

4.5测试步骤:

1)保证均匀光源处无其他光源干扰(需要一个暗室环境),调节摄像头模组位置到最佳,将加

载最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参数设备为自动模式(如自动曝光,自动白平衡等),

拍照分辩率设备为最大;

2)将24色色卡置于灯箱正面中心,移动手机位置,使其正对该Chart,保证该Chart的整个画

面占预览画面的70%,同2.5中的第3步:

3)调节光源到D65光源,600Lux+/-100Lux,画面稳定后拍照;

4)调节光源到TL84光源,600Lux+/-100Lux,画面稳定后拍照;

5)调节光源到A光源,600Lux+/-100Lux,画面稳定后拍照;

6)调节光源到CWF光源,600Lux+/-100Lux,画面稳定后拍照;

7)使用Imatest软件或Photoshop软件分析白平衡值;

4.6白平衡计算方法:

1)直接使用Imatest分析不同色温下拍摄的照片,即可得出每个色块的白平衡差值,本规范只参

考24色色卡的Chart的20~22色块;

2)变可直接用Photoshop软件,读出24色色卡的Chart的20~22色块在HSV色域空间中的S值,

该值与Imatest的S值对应;

4.7测试标准:

SENSOR类型

测试类别

CIP和VGA1.3M和2M3M及以上

D65、TL84、CWF

AWB

A光源

S<0.10S<0.1S<0.08

S<0.2S<0.15S<0.12

5灰阶测试Gray

5.1测试目的:

测试手机内置摄像头的动态范围;

5.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,标准光源箱,21阶灰阶卡,色温照度计;

5.3测试软件:

Imatest或Photoshop;

5.4测试环境:

D65光源,照度600Lux+/-100Lux,整个Chart表面的亮度值相差小于10%;

5.5测试步骤:

1)调节摄像头模组的位置到最佳,将加载最佳效果参数的手机打开,将拍照相关的参数设

备为自动模式(如自动曝光,自动白平衡等),拍照分辩率设备为最大;

2)将21阶灰阶卡固定在灯源箱正面中心,用手机正对该21阶灰阶卡,保证该卡至少占整个

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预览画面的50%宽度,如图6;

图6

3)画面稳定后拍照;

4)使用Imatest软件分析拍出的照片,得出可以区分多少级灰阶;

5.6灰阶值计算方法:

1)从Imatest的测试数据中,得出每个灰阶块的Y值(灰度值);

2)计算相邻灰阶块Y值的差值△Y,如果该值△Y>8,那么认为这2个相邻灰阶是可以被

肉眼区分的,反之不可以被肉眼区分;

3)统计一共可以区分多少级灰阶;

5.7测试标准:

SENSOR类型

CIPVGA1.3M2M3M及以上

测试类别

GrayScale>9>13>13>14>15

6

畸变测试

Distortion

6.1测试目的:

测试手机内置摄像头成像时的几何失真程度;

6.2测试设备:

DNP灯箱,色温照度计,畸变测试Chart;

6.3测试软件:

Imatest软件;

6.4测试环境:

D65光源,照度600Lux+/-100Lux,整个Chart表面的亮度值相差小于10%;

6.5测试步骤:

1)将该Chart置于DNP灯箱前面支架上,调好光源,打开摄像头进入拍照界面,将分辩率

设置到最大,将手机正对着测试Chart,保证摄像头的光轴中心正对畸变Chart的正中心;

2)待画面稳定后,拍照;

3)使用Imatest软件分析畸变值(几何失真值);

6.6畸变值计算方法:

产生了几何失真(畸变)的图,如下:

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图7

计算方法

A=(A1+A2)/2;

Distortion=100(A-B)/B;

6.6测试结果:

SENSOR类型

测试类别

CIPVGA1.3M2M3M及以上

Distortion<2%<1.5%<1%<1%<1%

7信噪比测试SNR

7.1测试目的:

测试手机内置摄像头的Noise程度;

7.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,多光源测试灯箱,24色色卡,色温照度计;

7.3测试软件:

Imatest;

7.4测试环境:

D65光源,照度600Lux+/-100Lux,整个Chart表面的亮度值相差小于10%;

7.5测试步骤:

1)调节摄像头模组的位置到最佳,将加载最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参

数设备为自动模式(如自动曝光,自动白平衡等),拍照分辩率设备为最大;

2)调节光源及照度到指定的标准;

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3)将24色色卡置于灯源箱正面中心,调节模组的位置,使其正对该Chart,保证该Chart

的整个画面占预览界面的70%,见图5;

4)待画面稳定后,拍摄照片;

5)使用Imatest软件分析拍出的照片,得出Noise值;

7.6信噪比计算方法:

SNP=20log10((S19-S24)/N22);

S19,S24分别为第19,24色块的信号亮度值,耍N22为第22色块的噪声值,Imatest软件

可以直接计算出该值;

7.7测试标准:

SENSOR类型

测试类别

SNR

CIPVGA1.3M2M3M及以上

>33dB>35dB>35dB>35dB>35dB

8视场角测试

8.1测试目的:

测试摄像头的最大视角,即范围;

8.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,灯箱,色温照度计,FOVChart;

8.3测试软件:

无;

8.4测试环境:

D65光源(DNP灯箱),照度为600Lux+/-100Lux,整个Chart表面的亮度值相差小于10%;

8.5测试步骤:

1)将几何失真畸变测试Chart置于灯箱正面架子上,保证手机摄像头的光轴中心正对测试

Chart的正中心;

2)待画面稳定后,拍摄照片;

3)测量手机摄像头到测试Chart的距离L,测量实际拍到的Chart区域的对角线长度C,根据

数值计算视场角值;

8.6视场角计算方法:

1)拍照画面为平面a,L为垂直于平面a的线段,即手机摄像头到Chart的距离,A,B为实

际拍摄画面的最长宽边和长边,O点为Chart中心,如图8:

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图8

2)实际拍摄画面如下图9,测量实际所拍画面对角线C的长度,也可由公式计算出:

图9

3)视场角计算方法如下:

C

=

sprt

(

A

2

+

B

2

)

θ

=2

ac

tan(

4)测试结果:

SENSOR类型

测试类别

FOV

C

)

2

L

CIPVGA1.3M2M3M及以上

>65>6055~6655~6655~66

9、

耀斑Flare(Reference)

9.1测试目的:

测试手机内置摄像头Lens的Flare

9.2测试设备:

电脑,模组测试夹具

9.3测试软件:

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无;

9.4测试环境:

办公室环境

9.5测试步骤:

1)将加载最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参数设备为自动模式(如自动曝光,自动

白平衡等);

2)旋转调节摄像头模组的位置,将摄像头模组对准发光的荧光灯管,通过不同角度的调节找

到图像中出现的耀斑,待画面稳定后,拍摄照片;

9.6耀斑的判定方法:

和下图对照来判定测试结果

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测试结果为:

Lens的Flare

有无

种类

10、感光度Sensitivity(Optional)

10.1测试目的:

测试手机内置摄像头的感光度

10.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,ColorChecker和玩具,多光源测试灯箱,色温照度测试计

10.3测试软件:

10.4测试环境:

暗室,低照度(5lux,10lux,20lux),AGCoff;AECon,帧率设为:7.5帧/秒(或3.75

帧/秒)或者为:12.5帧/秒(或者15帧/秒),fixgain为(4x或者8x)

10.5测试步骤:

1)将加载最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参数设备为自动曝光关闭,自动白平衡

打开;

2)将摄像头模块的预览帧率设为:7.5帧/秒(或3.75帧/秒)

3)调节LED光源的亮度分别为:20lx,10lx,5lx,使用luxmeter来测试中心捕捉对

象的亮度

4)拍摄不同亮度的照片

5)改变模组工作时的预览帧率为12.5帧/秒(或者15帧/秒),重复步骤3和4

测试结果:

lux@framerate,Gain

也可以通过其他的方法标出图像的亮度

11、AF(Optional)

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11.1测试目的:

测试手机内置摄像头的AF功能

11.2测试设备:

电脑,模组测试夹具,玩具,灯箱,色温照度测试计

11.3测试软件:

11.4测试环境:

输出格式为YUV,照度为大于200Lux,水平放置

11.5测试步骤:

1)将加载最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参数设备为自动模式(如自动曝光,自

动白平衡等);

2)将摄像头模块的预览加载AF功能,将模组水平放置

3)使用AF功能并分别对8~10cm,50cm,1m~1.2m,无穷远的距离进行测试

4)拍摄不同距离下的照片

11.6测试结果:

距离

AF功能

8cm~10cm

OK

50cm

OK

1m~1.2m

OK

无穷远

OK

12、场景Scene

12.1测试目的:

模拟手机内置摄像头实际使用时对各种环境场景下的使用情况

12.2测试设备:

电脑,模组测试夹具

12.3测试软件:

12.4测试环境:

输出格式为YUV

户外:人物,建筑,树,背光;晴天,阴天

室内:人物,车间,办公室

12.5测试步骤:

1)将加载最佳效果参数的模组打开,将拍照相关的参数设备为自动模式(如自动曝光,自

动白平衡等);有AF功能的模组使用AF功能

2)拍摄不同环境下的照片

12.6测试结果:

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AnnexA:StandardL*a*b*

Condition:D65

StandardL*a*b*(sRGB)

D65Reference

ColornameL*a*b*

Page17of19

darkskin

lightskin

bluesky

foliage

blueflower

bluishgreen

orange

purplishblue

moderatered

purple

yellowgreen

orangeyellow

blue

green

red

yellow

magenta

cyan

white9.5(.05D)

neutral8(.23D)

neutral6.5(.44D)

neutral5(.70D)

neutral3.5(1.05D)

black2(1.5D)

37.257

65.959

50.585

43.188

55.662

71.232

60.536

40.523

50.358

30.572

71.980

71.789

29.594

55.523

40.366

81.700

50.394

51.084

95.370

80.984

66.246

51.244

35.379

20.522

12.752

13.538

-1.579

-16.045

11.215

-31.825

31.374

15.504

45.394

23.491

-26.832

15.034

26.884

-41.030

53.386

-1.245

49.685

-23.739

-0.644

-0.030

-0.101

-0.046

-0.118

0.352

14.852

17.198

-21.292

21.953

-25.042

1.475

58.339

-42.489

14.489

-22.344

58.562

67.043

-52.691

34.925

26.102

79.398

-15.704

-26.270

2.583

0.270

0.056

0.662

-0.144

-0.201

AnnexB:LightBoothColorTemperature

Table

Condition

A

Day

Temperature

2700K

6610K

EV

1243lx

1522lx

Page18of19

TL84

CWF

3830K

4040K

1700lx

1535lx

Day+C8

Day+C4

Day+C2

Day+W2

Day+W4

Day+W10

11600K

8500K

7050K

5525K

5030K

3568K

739lx

980lx

1146lx

1127lx

1010lx

859lx

CWF+C8

CWF+C4

CWF+C2

CWF+W2

CWF+W4

CWF+W10

5122K

4490K

4150K

3717K

3560K

3000K

780lx

1074lx

1264lx

1229lx

1145lx

1008lx

A+C2

A+W2

A+W4

2868K

2556K

2450K

943lx

960lx

878lx

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