检测数码相机成像质量的鉴别率图板及检测方法技术

一种检测数码相机成像质量的鉴别率图板及检测方法，所述的鉴别率图板是先由空间频率分别为１０ｌｐ／ｍｍ、３０ｌｐ／ｍｍ、５０ｌｐ／ｍｍ、１００ｌｐ／ｍｍ和１２５ｌｐ／ｍｍ的线条组成分辨率图案，再以该分辨率图案为单元布设在数码相机归一化视场的边缘视场、０．７视场和中心视场的位置上而制成。其检测方法包括下列步骤：①确定数码相机的物距ｌ，制备所述的分辨率图案和所述的鉴别率图板；②将待测的数码相机放到距所述的鉴别率图板ｌ的地方，并使数码相机的中心高与所述的鉴别率图板的中心高一致；③在一定的照明条件下，用待测的数码相机对所述的鉴辨率图板拍照；④然后对鉴辨率图板的图像或照片进行分析，得到数码相机的成像性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照相机，特别是一种检测数码相机成像质^的鉴别率图板及检测方法。
技术介绍
随着科学技术的进步，人民生活水平的不断提高，数码相机作为一种大众消费 品进入了越来越多的普通家庭。然而在数码相机普及的同时，由于普通大众缺乏相 关的专业知识，在选购数码相机时往往会被厂家的商业宣传所迷惑，在选购数码相 机的时候忽略了数码相机本身的成像质還，而将更多的注意力放在了数码相机的像 素及款式上，使用后，消费者会发现自已所选购的数码相机并不能满足自己的拍摄需求；同时，即使数码相机在生产过程中留下了一些缺陷，消费者在购买到这种有 缺陷的产品后，由于缺乏相关的检测手段，也不能维护自己的合法权益。因此，对 于普通大众消费者而言，非常需要一种简单易用的数码相t几判别方法，以解决数码 相机的放心选购问题。目前可供普通大众消费者使用的这种帮助工具非常缺乏。虽然目前已经有一些专业的数码相机镜头质量的检测设备，如美国Optikos公司生产的the Optikos IOL— 5000系列，它能测量透镜的传递函数屈光力、有效焦距、线扩散函数、边扩散函数、 失真、散光、轴向横向色差、等等。还有德国OEG公司生产的视频MTF测量仪— Variant等一些检测设备。伹是，以上这些设备由于价格昂贵，操作繁琐，且一般需 要由专业人员在实验室环境使用，所以普通大众消费者通常无法借助这些设备来检 测自己所购买的数码相机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种检测数码相机成像质量 的鉴别率图板及检测方法，为普通大众消费者选用数码相机在普通场合简便易行地 进行检测，快捷地鉴别数码相机的成像质量。为了对本专利技术的理解，在此先介绍评价数码相机成像质量的基础 (1)数码相机成像原理传统相机主要由两部分构成镜头和胶片，当物体与镜头的距离远远大于两倍的镜头焦距时，像为倒立的实像，像的位置在镜头焦面附近，此时把胶片放在焦面 附近，通过曝光就可以在胶片上得到物体的像，通过对胶片进行冲洗就可以得到照 片。数码相机的成像原理可以简单的概括为电荷耦合器件(CCD)接收光学镜头传递 来的影像，也就是说将传统相机的胶片换成了 CCD。数码相机的光学镜头与传统相 机相同，将影像聚到感光器件上，即电荷耦合器件(CCD)。因此，数码相机的成像质 .W:主要由相机镜头和CCD这两方面决定。 (2)检测原理(2-1)调制传递函数(Modulation Transfer Function ，简称为MTF)物理意义 目前镜头最权威的评价方法是通过测量镜头调制传递函数(MTF)的值。 调制度M : Ar^Zna;r-iimio;!/(2i5MT+ii73Zf^ 最大亮度为Imax，最小亮度为Imin很明显，调制度介于0和1之间。调制度越大，意味着反差越大。当最大亮度 与最小亮度完全相等时，反差完全消失，这时的调制度等于o。将正弦光栅置于镜头前方、在镜头成像处测W像的调制度，发现当光栅空间频 率很低时，像的调制度几乎等于正弦光栅的调制度；随着空间频率的提高，像的调制度逐渐单调下降；空间频率高到一定程度，像的调制度逐渐降低到o，完全失去了反差。正弦信号通过镜头后，它的调制度的变化是正弦信号空间频率的函数，这个函数称为调制传递函数。对于原来调制度为M的正弦光栅，如果经过镜头到达像平面 的像的调制度为M'，则MTF函数值为iWF度^M ' / M, MTF值必定介于O 和1之间，并且越接近1 ，镜头的性能越好。MTF是对镜头的锐度、反差和分辨率进行综合评价的参数。明锐度明锐度(Acutance)又称鲜锐度、锐度，是摄影镜头鲜明地再现摄景物中' 间层次、蜕部层次、低反差影纹细节、微弱亮度对比和微妙色彩变化的能力。明锐 度高的镜头，所成影像轮廓鲜明、边缘锐利、反差正常、层次丰富、纹理细腻、影 调明朗、质感强烈、色彩过渡柔合、彩色还原真实、自然。反差(对比度)镜头的反差取决于基频。也就是说，低频段的MTF值决定了 镜头的反差。出于对MTF值越大越好的公认，我们可以推论说镜头的反差越大越好。分辫率分辨率(Resolution)又称分辨力、鉴别率、鉴别力、分析力、解像力或 分辨本领，是指摄影镜头清晰地再现被摄景物纤微细节的能力。显然分辨率越高的 镜头，所拍摄的影像越清晰细腻。它的单位是线对/毫米。它的优点是可以谢七， 用数据表示，使结果更直观、更科学、更严密。(2-2)典型的MTF曲线如图1所示，图中黑实线即为一个实际镜头的MTF曲 线。从图我们可以看出镜头的锐度、反差(对比度)和分辨率。曲线在10//7/皿的 数值反应出镜头的锐度，数值越高表明成像整体轮廓越清楚。曲线在30多/znm时的 坡度越大表明镜头的反差越好。曲线与横坐标的交点为53，说明这只镜头的理论分 辨率的最高值为53多/皿(线对/毫米)。(2-3)检测原理对于数码相机而言，除了与镜头的成像质ttt有关外，还与CCD本身的性能有 关，由于生产CCD的厂家众多，CCD的规格和性能参数多种多样，因此即使采用相同的镜头，得到的照片也会有所差别，所以对于数码相机而言除了关注镜头的质 W以外还要关注CCD对成像质量的影响。再者，随着技术的发展，CMOS也逐渐地 应用到数码相机中，CMOS和CCD在原理上也有所不同，因此我们从数码相机的整 体去评价数码相机的成像质tt 。 本专利技术的技术解决方案如下一种检测数码相机成像质量的鉴别率图板，先由空间频率分别为101p/mm (线 对/毫米，以下表述为lp/mm)、 301p/mm、 501p/mm、 1001p/mm和1251p/mm的线条 组成分辨率图案，再以该分辨率图案为单元布设在数码相机归一化视场的边缘视场、 0.7视场和中心视场的位置上而构成。所述的分辨率图案的构成是在一正方形块中，其四周比较最粗的线条对应的 空间分辨率为101p/mm，逐渐向该正方形块的中心依次设置301p/mm， 501p/mm， 1001p/mm和1251p/mm线条。所述的鉴别率图板的构成是所述的数码相机的归一化视场是一矩形块，将四 幅分辨率图案排布在该矩形块的四角，边缘对齐， 一幅分辨率图案的中心叠放在该矩形块的中心上，将其余四幅分辨率图案叠放在所述的矩形块的两对角线上，使分 辨率图案的中心位于对角线由中心到角顶的0.7的位置。一种检测数码相机成像质量的方法，包括下列步骤① 首先确定数码相机的物距《，制备所述的分辨率图案和所述的鉴别率图板；② 将待测的数码相机放到距所述的鉴别率图板,的地方，并使数码相机的中心高与所述的鉴别率图板的中心高一致；③ 在一定的照明条件下，用待测的数码相机对鉴辨率图板进行拍摄；④ 然后对鉴辨率图板的照片进行分析判断，即可得到数码相机成像性能。 所述的对鉴辨率图板的照片进行分析判断的内容是对鉴辨率图板的照片中的边缘视场、0.7视场和中心视场的分辨率图案的像进行分析明锐度数码相机在101p/mm时的成像质K可以反应数码相机的成像明锐度； 对比度数码相机在301p/mm时的成像质嵐可以反应数码相机的成像对比度； 分辫率数码相机能看清楚的线对数越多，说明数码相机的分辨率越高； 数码相机对颜色的还原能力可以看出数码相机在色彩上面的表现。 本专利技术的技术效果利用本专利技术对待测的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测数码相机成像质量的鉴别率图板，其特征在于：先由空间频率分别为１０ｌｐ／ｍｍ、３０ｌｐ／ｍｍ、５０ｌｐ／ｍｍ、１００ｌｐ／ｍｍ和１２５ｌｐ／ｍｍ的线条组成分辨率图案，再以该分辨率图案为单元布设在数码相机归一化视场的边缘视场、０．７视场和中心视场的位置上而构成。

【技术特征摘要】
1、一种检测数码相机成像质量的鉴别率图板，其特征在于先由空间频率分别为10lp/mm、30lp/mm、50lp/mm、100lp/mm和125lp/mm的线条组成分辨率图案，再以该分辨率图案为单元布设在数码相机归一化视场的边缘视场、0.7视场和中心视场的位置上而构成。2、 根据权利要求1所述的鉴别率图板，其特征在于所述的分辨率图案的构成是: 在一正方形块中，其四周比较最粗的线条对应的空间分辨率为lOlp/mni,逐渐向该 正方形块的中心依次设置301p/mm， 501p/mm， lOOlp/mm和1251p/mm线条。3、 根据权利要求l或2所述的鉴别率图板，其特征在于所述的鉴别率图板的构 成是所述的数码相机的归一化视场是一矩形块，将四幅分辨率图案排布在该矩形 块的四角，边缘对齐， 一幅分辨率图案的中心叠放在该矩形块的中心上，将其余四 幅分辨率图案叠放在所述的矩形块的两对角线上，使分辨率图案的中心位于对角线 由中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：王诗，
申请(专利权)人：王诗，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]