如何测试电脑摄像头好坏(如何测试电脑摄像头)
自新冠肺炎蔓延以来,我们的衣、食、住、行发生了极大的变化。人们日常的工作、教育、学习等被迫转为线上进行。特别是人群密集场所如学校,办公楼等易于病毒传播的地方,在疫情严重时转为线上教育和线上办公尤为重要。
当人们慢慢开始以线上为主的生活方式,网络摄像头质量的好坏也逐渐在讨论。它对于远程办公、网络教学或与亲朋好友保持联系而言,已是非常重要的工具。可以想象,当一个摄像头输出了糟糕的图像或视频,非常影响用户的观感体验和判断。
针对网络摄像头的应用场景,我们推荐下面这些常见的测试项目。通过对这些项目的测试分析,我们可以粗略评判该摄像头的成像质量:
·清晰度(Sharpness)
·色彩表现(Color accuracy)
·噪声(Noise)
·动态范围(Dynamic Range)
·畸变(Distortion)
·色调映射(Tone mapping)
·Flare
·时间/帧率/延迟(Timing / Frame Rate / Latency)
摄像头的清晰度和噪声性能对于感知图像中的细节至关重要,它们通常是与良好图像质量最相关的因素。视频文件压缩会明显地影响图像质量,这通常也不可避免。
但重要的是要了解网络摄像机如何再现颜色和色调,以便调整颜色校正矩阵和OECF曲线。当然,更准确的色彩和色调再现并不总是意味着是更令人愉悦的图像。失真会影响所有系统,一旦表征,就可以使用软件进行校正。
如何准确的评价如清晰度、色彩、白平衡等各成像质量的指标,需要一个专业的图像质量测试实验室,在可重复性模拟的实验环境下对摄像头成像质量进行可靠且可重复的分析。
如下图一些图像质量实验室,是我们根据不同测试需求所搭建的,有安防、消费电子…也有自动化实验室与全功能手动实验室:
全功能手动实验室
自动化实验室
下面我们会针对这些关键的像质指标,做出相关测试方法的介绍与测试结果的解读,以助您更加具体的了解网络摄像头的成像质量。
清晰度清晰度是相机捕捉精细细节的能力。该图像质量参数受镜头光学器件,相机传感器和图像信号处理的影响。
推荐使用符合ISO 12233:2017标准的多种清晰度测试图卡,包括E-SFR ISO、SFRplus测试卡、西门子星状图等;
e-SFR 测试卡
SFRPlus测试卡
西门子星图
相关测试结果及注意事项可阅读 小知识 | 误导性图像质量测试 · 清晰度
颜色色彩表现是一个重要的但又不容易确定的图像质量因子,因为图像中较准确的色彩再现在视觉感官上并不总是令人感到愉悦(我们更倾向于接受更强,更饱和的色彩而不是准确的色彩复现)。但是,在应用色彩矩阵校正让颜色更具吸引力之前,表征基准系统性能非常重要。
推荐使用符合行业标准的色彩测试图卡:如Colorchecker 24色卡
Colorchecker 24色卡
Colorchecker模块可以测量:
·色彩响应(color response)
·阶调响应(Tonal response)
·Gamma
·噪点(Noise、SNR、时间噪点)
·曝光误差(Exposure error)
·ISO灵敏度(ISO sensitivity)噪声(Noise)由于噪点是由光子和热能引起的,所以噪声是一直存在的。噪声是什么?噪点是一种图像密度的随机变化的现象,例如在胶片影像上的可见颗粒和在数字图像上的像素变化,通常在图像较暗区域更明显,难以处理。虽然它不能完全避免,但是可以控制图像噪声最小化,同时信噪比(SNR)最大化,以产生最佳的图像清晰度和动态范围
一般都使用符合行业标准的测试图卡来计算噪声,包括ISO15739、OECF、eSFR-ISO、ColorChecker等
ISO 15739测试卡
OECF 20阶
相关测试结果及注意事项可阅读 小知识 | 易误解的图像质量·噪声
畸变畸变,也称为失真,它是一种可以把直线变成曲线的像差。由于光学透镜的固有特性,对拍摄的图片造成失真现象(畸变),几乎所有的相机光学器件都会在某种程度上导致失真,即使有些失真并不十分明显。由于光路的几何形状,对于宽视场镜头 (通常包含在网络摄像头中)尤其如此;
通常使用符合行业标准的测试图卡来畸变测量,包括棋盘格测试卡、点状图等。
棋盘格测试卡
点状图测试卡
FlareFlare是一种出现在镜头组和光学系统中的眩光,它在光学元件之间进行反射,使图像模糊。这种现象不仅存在于可见光成像系统中也存在于红外成像系统中。
良好的成像系统是应该避免Flare的,但对于整个成像系统的动态范围来说,光学配件导致的Flare是限制系统动态范围的主要因素。就传感器而言,常常可以测试到120dB以上,但是实践看来,由于Flare的影响,成像系统不能达到这么高的动态范围。
一般推荐使用ISO 18844数字相机图像眩光测试卡来进行Flare测试。
ISO 18844测试卡
ISO 18844根据标准推荐的测试图案,以X图案呈对角线排列的高密度光陷阱(黑洞),该图表由透明的聚脂薄膜制成,黑点由Acktar黑色制成,可防止反射破坏测试,此测试卡与均匀透射背光光源配合使用。
相关测试注意事项可阅读 小知识 | 易误解的图像质量·动态范围测量和耀斑(Flare)
时间/帧率/延迟时间指标对于视频质量非常重要,尤其是当目标是通过Internet传输视频以使用户进行实时交互时。可以使用专用硬件(例如【相机定时测试系统】)来测试计时,帧速率和等待时间之类的指标
曝光时间测试设备
希望通过上述的解释,使您对网络摄像头的相关参数有一个简单认识。
除了为您解答这些疑问,我们还可以提供以下服务,成为您可信赖的图像质量服务管家
·图像质量检测实验室搭建(手动/自动)
·生产线自动化测试设备
·第三方检测服务(提供测试报告)
·调优服务(Tuning)业务
·摄像头调试服务
·培训和咨询服务
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