1、中华人民共和国国家标准摄像机测量方法第部分非广播单传感器摄像机发布 实施国家技术监督局 发布前言本标准等同采用国际电工委员会 摄像机 测量方法第部分非广播单传感器摄像机本标准编写格式和方法与国际标准 一致以适应国际贸易技术经济及标准交流的需要本标准保留了国际标准的 前言同时增加前言本标准共包括第 章 概述第 章亮度视频特性第 章 色度视频特性第 章 其他特性从 年 月 日起实施本标准的附录 附录 附录 和附录 都是标准的附录本标准的附录 为提示的附录本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部 全国电声学和视听设备标准化技术委员会提出并归口本标准起草单位 中国电视电声技术研究所本标准
2、主要起草人李晨邱绪环 朱雷凤晁淑芳前言国际电工委员会是由各国家电工委员会 国家委员会组成的世界性标准化组织的目的是促进电工电子领域标准化问题的国际合作 为此目的 除其他活动外 发布国际标准国际标准的制定由技术委员会承担 对所涉及内容关切的任何 国家委员会均可参加国际标准的制定工作 与 有联系的任何国际 政府和非官方组织也可以参加国际标准的制定 与国际标准化组织 根据两组织间协商确定的条件保持密切的合作关系在技术问题上的正式决议或协议 是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见这些决议或协议以标准 技术报告或导则的形式发布 以推荐的形式供
3、国际上使用 并在此意义上为各国家委员会认可为了促进国际上的统一各 国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用 标准标准与相应国家或地区标准之间的任何差异应在国家或地区标准中指明国际标准 系由技术委员会 准备 音频视频及视听工程领域中的设备与系统本标准正文以下述文件为依据国际标准草案表决报告修正国际标准草案表决报告关于标准的这一部分投票的全部信息可在上表所指出的表决报告中找到是在总标题下出版的一系列出版物的第一部分 总标题为摄像机测量方法附录 附录 附录 和附录 组成本标准的完整部分附录 只提供信息中华人民共和国国家标准摄像机 测量方法第 部分非广播单传感器摄像机国家技术监督局 批准 实施第
4、章概述范围本标准用于非广播彩色摄像机的性能评价这种摄像机装有单管或固态摄像器件本标准规定测试图及测量条件以便有可能对测量结果进行比较 所设计的测量方法是为了通过该装置的镜头输入端和任何电输出端子 例如 及复合信号 能够对摄像机的性能进行评价本标准不规定各种参数的限额值引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时所示版本均为有效 所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性磁带录像机色度信号随机噪声比的测量方法推荐书第 号 设计用于国际连接的电视电路的传输特性报告 彩色电视系统特性第 国际照明委员会对色度学的官方推荐书增补第 号 均匀
5、彩色空间推荐书色差方程 心理测量彩色术语测量与规定光源彩色再现的方法色度光源号 色度观察仪号电技术中使用的字母符号国际电子技术词汇 第 章光条件环境条件所有测量应在厂家规定的条件下进行测量中的环境条件至少环境温度和相对湿度 应与测量结果一同报告应允许有适当的升温时间测量条件除非另有规定 应根据要测量的特性 摄像机拍摄不同的测试图 并通过测量摄像机的输出信号来完成测量对每一测试图应连同其照明条件 照明强度 光源的相关色温等 一起加以规定可允许用透射式测试图代替反射式图但在有疑问的情况下应使用反射式测试图除非另有说明所有测量应在自动方式下进行摄像条件除非另有说明摄像条件如下反射式测试图的物体照度应
6、为注 用照度计在测试图中心测量接受器指向摄像机方向透射式测试图峰白亮度应为物体照度的不均匀性应小于光源相关色温应为白平衡应手动或自动置于摄像机拍摄测试图时 要使箭头限定的边框与电视监视器上在欠扫描方式下所显示的图像边缘刚好一致聚焦控制应为自动或手动方式而且应为最佳聚焦光圈控制应为自动或手动方式为取得所需的照度级增加一个受照白卡或一块黑色区域可能较为有益 同样要调节镜头焦距 这时该测量并不一定要使测试图的 边框箭头正好充满整个屏幕如果有增益控制 应置于 增益如果有光滤波器应置于 开 位置基准条件除非另有规定基准亮度输出电平对 制和 制设定为 峰 峰值 制为峰 峰值 从消隐电平到峰值白电平注 在以
7、下各条中 为了给出在某种条件下所获得的输出电压示例额定输出电压也设定为 峰 峰值 或峰 峰值第 章亮度视频特性亮度灵敏度特性说明摄像机产生的亮度输出电平为额定电平的一半时 物体的最小照度测量方法设备安排及灰度测试图如图 所示拍摄条件如第 条所述如果由于自动亮度控制不能得到额定输出电平 则可改变屏幕大小或变焦距条件或自加上白的或黑的物体以得出额定输出电平为了在不改变被观察的光的相关色温情况下模拟物体照度的下降可在摄像机镜头前加中性密度滤光片如柯达雷登 中性密度滤光片或类似滤光片柯达雷登 中性密度滤光片是在商业上能提供的合适产品的一个例子 这条信息系为本国际标准使用者提供方便 它并不是由 选定认可
8、的产品增加滤光片的密度 直到视频输出电平 减小到额定输出电平的一半为止 该额定输出电平对应于灰度测试图中心白色区域的电平 见图读出滤光片密度 的值则灵敏度由式 计算灵敏度 照度滤光片衰减结果表达灵敏度值以勒克斯 为单位表示图 亮度灵敏度亮度分解力特性说明亮度通道的分解能力为水平分解力在与图像高度相等的水平尺寸内的垂直黑白条数 线垂直分解力 图像高度范围内水平黑白条数测量方法设备安排和测试图如图测试图为带有相应 电视线 数的圆的辐射状分解力图或传统的 图或等效的图从而可以测量水平及垂直分解力拍摄条件应如第 条所述分解力应在黑白电视监视器上作出评价该监视器的频响必须超过被测摄像机的带宽水平分解力定
9、义为相应于对垂直条可见度极限的 线数 用示波器测量调制深度即可测出垂直条数 据估计 调制深度相应于人眼可见能力极限注 在示波器上读出 调制深度有困难的情况下可将 调制度时的黑白线数与调制深度值一同列出垂直分解力定义为相应于水平条可见度极限的 线数结果表达结果应表达如下水平分解力 线数垂直分解力 线数以每图像宽度的 线数表示的水平分解力即每图像高度的 线数乘以幅型比摄像机装有可更换镜头时测试中所用镜头的类型应报告 如有可能 其特性应加以说明图 亮度分解力亮度信号噪声比特性说明亮度通道的噪声特性 用信噪比来表达测量方法设备安排及测试图如图 及图 所示拍摄条件除下列外均如第 条所述物体照度 测量应在
10、 及第 章亮度灵敏度中的最低照度级下进行注 为得到与第 章 亮度灵敏度 相同的照度条件须在镜头前加一中性密度滤光片 如果需要可在中间照度值时进行辅助测量聚焦应调至散焦的无穷远用具有如下特性的噪声计测量叠加在输出信号上的噪声噪声计应有选通功能以保证只在信号的稳定平坦部分进行噪声测量测量仪器前应加如下带限滤波器具有 推荐书第 号附录 性能的低通滤波器用于 行 场系统用于 行 场系统推荐书第 号附录 特性的高通滤波器应接入色副载波陷波滤波器见图 和图 对于 色副载波陷波滤波器及 的衰减应大于 见图按 推荐书第 号附录 所示的计权网络应可切换通 断测量仪应读出噪声电压的有效值基准电平 应为 的白输出图
11、像电平的幅度 即消隐电平与白电平之间的幅度信噪比 计算为结果表达测量结果 即未计权及计权的 值 应在第 条所定义的两个照度条件下给出 即最低灵敏度照度第 章本测量中应说明亮度信号电平另一种方法测量方法采用图 的设备安排但中性密度滤光片应放在如图 所示白测试图的中部 或另一种方法用垂直灰度测试图在不同的亮度电平处测 见注可采用 条所述的拍摄条件调节镜头光圈 以便在图 所示有效行的中部得到 灰度电平用具有如 条所述相同特性的噪声仪测量叠加在输出信号上的噪声但还应有窗口选通功能 以保证在图 和 所示有效场期间的中部进行噪声测量应用 和 条测信号噪声比注垂直灰度图可将通常的灰度图垂直放置 见图该测量可
12、能不能充分反映出相关噪声的视觉效果结果表达结果表达应如第 条所述图 亮度信号噪声比亮度幅度频率响应特性说明亮度幅度频率响应即相对于基准电平的输出信号幅度 作为频率的函数测量方法电路安排及测试图如图测试图应为图 所示的具有不同频率的正弦图形多波群图多波群频率为拍摄条件如第 条所述但为了得到作为测试图背景的等于额定电平一半的亮度信号电平可加一黑的或白的物体对于 制 在摄像机输出之后应插入陷波器以抑制色副载波 见图 陷波器在及 的衰减应大于 见附录 和注用示波器测量输出信号注 基准电平 应对应于 波群的电平 由输出信号的每一频率波群的峰峰幅度 峰 峰值与基准电平 的关系 可得到幅频响应 如式 所示峰
13、 峰值注在 信号已分离的情况下 不使用陷波器在某些情况下可能需要用频谱分析仪在频域内测输出信号 将有用信号的幅度与混叠信号的幅度分离开 混叠系由欠取样及光低通滤波特性引起如果没有正弦图形 矩形的黑白图形 条 也可以用结果表达结果应以表格或图示表达 其中 轴表示频率 轴表示幅度用 表示 测得的幅度用点表示图 亮度幅度频率响应亮度波形失真与脉冲响应特性说明在亮度通道引起的条信号与 脉冲的失真测量方法仪器安排和测试图如图 所示拍摄条件如第 条所述用示波器在两个已选定的行 和 上测输出信号下述失真用各相应图中公式计算选出的行过冲 幅度 图持续时间 图下冲 幅度 图持续时间 图模糊 幅度 图持续时间 图
14、拖尾 幅度 图持续时间 图选出的行脉冲 幅度 图结果表达测量结果列表用百分数及毫秒 表示注 为改进图像的视在锐度某些摄像机可能在条信号边缘加上过冲 考虑到这种情况 应当注意 较小幅度的过冲和下冲并不一定表示较好的图像质量设备安排和测试图图 亮度波形失真和脉冲响应图 中 过冲 幅度持续时间图 中 下冲 幅度持续时间图 续图 完亮度伽马特性特性说明校正性能系用于亮度信号以补偿 显示器阴极射线管的非线性特性电视显示用阴极射线管的特性为指数函数即 其中指数 约为 这种非线性由分析仪即摄像机的 校正来补偿分析仪的特性由式 给出式中 摄像机输出信号常数 摄像机放大器增益摄像机输出端的亮度信号摄像机加上电光
15、转换器的总特性为式中 电视屏的亮度常数 电视机放大器增益荧光点亮度效率得出的结果 说明该式比例的条件可获得令人满意的正确的彩色重现 见图 和测量方法设备安排如图所用测试图为灰度级图 由黑到白的每一区域的反射系数按 为 的曲线变化见图拍摄条件如第 条所述对于 制见 的 条用示波器测输出信号如果摄像机 即灰度级 的倒数 则视频输出信号代表 的灰度级这也就意味着各级相对于黑电平的幅度将有相等的增量 见图应测量输出信号各级 的幅度 即从 一级的电平到 一级的电平见图基准电平 应为从消隐电平到白电平的幅度 见图 但可将 作为基准值 这种情况应在测量结果中说明由各级电平 与其相应理论电平 的偏差计算 误差
16、的百分数 该误差应从到 计算如式式中结果表达测量结果以表格表示 列出每一级的级数 和 误差的百分数 按如下两个基准值消隐电平级设备安排和测试图图 亮度伽马特性摄像机 阴极射线管摄像机输出信号视频输出信号图 完亮度白削波和压缩率特性说明亮度信号白削波电平系指白饱和出现的电平 该电平与额定基准亮度电平比较 以百分数表示压缩率定义为在低于白饱和电平下 与稍低一些的照度电平相比 能将细节区别开来的最大物体照度测量方法设备安排和灰度级测试图如图拍摄条件如第 条所述用示波器测从黑电平起的输出信号调节镜头的变倍以增加视场角提高输出信号幅度 直到两个最高反射率级 即灰度级的第 和级刚刚达到饱和电平白削波电平
17、可从示波器的荧光屏上读出与基准电平 见第 条 亮度额定电平的关系如下所示白削波压缩率可以通过这两级的反射率计算即一个给出 的基准电平 另一个即第 级给出即压缩率如果对应于每一灰度级的电平都不相应于 电平则可采用最接近的一级的反射率 或采用线性内插反射率值作为基准电平结果表达两个参数的测量结果以百分数表示图 亮度白削波和压缩率亮度动态范围和对比度范围特性说明动态范围 系指不引起图像开花和拖尾现象的最大照度电平与相应于被亮度通道中噪波所限制的最小信号电平的光级之间的范围对比度范围系指亮度信号的压缩率用 表示 和信噪比 用 表示之间的范围 压缩率和信噪比分别在第 条和第 条中规定测量方法设备安排及测
18、试图见图拍摄条件如第 条所述亮度信号的动态范围可由第 条和第 条说明的 过曝光 测量结果和 条规定的信噪比 之和来计算 其计算式如下动态范围 亮度亮度其中指数 规定图像开花或托尾应为最小亮度信号的对比度范围可分别由第 条和第 条中规定的压缩率和信号噪比之和计算其计算式如下对比度范围 亮度结果表达两个参数的测量结果应以分贝表示亮度白场不均匀性特性说明输出图像的亮度信号幅度在垂直和水平方向的偏差测量方法设备安排和测试图如图拍摄条件如第 条所述 然而最大信号幅度可能低于一小块面积峰白信号幅度的大致为 根据被测摄像机自动光圈系统而定对于 制 见 条用示波器测量输出信号垂直白场不均匀性 应在场有效期间
19、在图 所示的输出图像的上部 峰点 和底部测亮度信号幅度 如图 所示垂直白场不均匀性用 和 相对于 点幅度的偏差来计算 计算式如下上部白场不均匀性下部白场不均匀性水平白场不均匀性在水平白场不均匀性测量中应选择对应于在垂直白场不均匀性测量的峰点的第 行 并在示波器上显示 如图 所示测量幅度 和 水平白场不均匀性用 和 与幅度的偏差计算 其计算式如下左边白场不均匀性右边白场不均匀性结果表达测量结果报告在如下所示的表中垂直白场不均匀性 上部下部水平白场不均匀性 左边右边设备安排和测试图图 亮度白场不均匀性垂直不均匀性水平不均匀性图 完第 章色度视频特性色度信号噪声比特性说明色度通道的噪声特性表示为信噪
20、比制测量方法设备安排如图 所示测试图应为全场红其基准与红色彩条 孟塞尔标号 相同 本测量可用透射式红色测试图 这种情况下应采用均匀白色测试图除聚焦应调到散焦之外 拍摄条件如第 条所述除下列步骤外 色度信号噪声比和 色度信号噪声比应按 号公告 和 条进行测量用 号公告第 条规定的测试信号校准测量系统测量并记录色度电平制测量方法设备安排如图 所示每一测试图应为与红或蓝条相同基准 或 的全场红或全场蓝 这两种基色均用于彩色重视其孟塞尔标号分别为 或 本测量可用透射式蓝和红色滤光片 在这种情况下应采用均匀白色测试图拍摄条件如第 条所述解调器噪声测量解调器用于取得色差信号 和 按下列方法测该解调器引起的
21、噪声开关 置于 位置 置于 或 位置 以便分别测量色差信号 和通道有效值噪声电平记作 通道有效值噪声电平记作摄像机和解码器总噪声的测量 置于 位置作如下测量摄取全场蓝测试图在 通道测下列参数有效值噪声电平峰峰信号电平摄取全场红测试图在 通道测下列参数有效值噪声电平峰峰信号电平根据上述测量由下式给出色度信号噪声比记下色差信号电平 及结果表达将在分别为 和 的色差信号中获得的未加权的 值作为测量结果同样应报告 制的色度信号电平 制的色差信号电平 和当用透射式测试图进行测量时应报告 年色度系统中的色度参数 和图 色度信号噪声比图 色度信号噪声比色度幅度频率响应特性说明色度通道的幅频响应测量方法设备安
22、排如图 测试图应为覆盖空间频率范围 的彩色多波群图 测试图由垂直彩条构成红和青色应在该区域的上半部 黄和蓝条应在该区域的下半部拍摄条件如第 条所述用示波器测量解码器的色差信号电平 和 每一通道信号的峰 峰幅度应在下列频率范围测量对于 输出利用场有效期间的上半部 首先选择相应于 波群的行作测量 然后选择相应于多波群空间频率 由 至 的一行对于 输出利用场有效期间的下半部 先选择相应于 波群的行作测量 然后选择相应于多波群空间频率 由 至 的一行结果表达将 和 作为在 空间频率处相应的色度通道所测得的幅度 以 及为基准用内插法确定并报告 及 通道的 空间频率 及 单位注 彩色多波群测试图的规范见下
23、表测试图尺寸空间频率 条 宽图 色度幅度频率响应白平衡和黑平衡白平衡特性说明在一定的相关色温光源照明条件下拍摄黑白物体时 被测摄像机的白平衡误差测量方法设备安排如图本测量用的测试图为 型灰度图或其他等效的测试图 并具有与测试图 见图 白区域相同的光谱反射率的白色周围 测试图周围的白区域面积为中心区域的 倍 为保证摄像机的自动白平衡系统功能正常建议避免杂散光输入摄像机中为测试自动白平衡也可采用其他周围条件拍摄条件如第 条所述当以满屏拍摄中心区域测试图时 为了在峰白得到额定亮度电平应采用 的照度根据测量的需要为包含标准照明体 光源的相关色温为测量测试图第 级的色副载波电平 和亮度信号电平 对各灰度
24、区域进行编号时应使白区域设定为第 级第 级的白平衡误差按式 计算白平衡误差结果表达测量结果的百分数值连同光源类型从 到 的相关色温一起报告黑平衡特性说明当在一定的相关色温的光源照明条件下拍摄黑白物体时 被测摄像机的黑平衡误差测量方法第 和 条可以用于本方法的测量测量测试图最黑部分的色副载波电平 和相应于白区域的亮度信号电平黑平衡误差可用式 计算黑平衡误差结果表达测量结果百分数值与光源类型及其相关色温 一起报告图 白平衡和黑平衡白平衡特性说明当在一定的相关色温光源照明条件下拍摄黑白物体时被测摄像机的白平衡误差测量方法对于 制 设备安排如图本测量的测试图为 型灰度图或等效的测试图 并具有与测试图白
25、区域相同的光谱反射率的白色周围测试图周围的白区域面积应为中心区域的 倍 为保证摄像机自动白平衡系统功能正常 建议避免散光进入摄像机中为测试自动白平衡也可采用其他周围条件拍摄条件如第 条所述 当以满屏拍摄中心测试图时为了在峰白得到 额定亮度电平照度应为 根据测量需要确定光源的相关色温本测量所用解码器能够提供色差信号 即 和 或 和 解码器应作校准以提供下述输出信号电平或校准应在当解码器的输入信号为 制标准彩条信号 时进行见图本测量是以如下事实为依据的 即当拍摄黑白物体时 制复合视频信号的解码器的色差信号电平应为零测量测试图中第 级 的解码色差信号电平及亮度信号电平 各灰度区域编号时应使白区域为第
26、 级时白平衡误差可按下式计算白平衡误差白平衡误差当解码器以 和 形式提供色差信号时用 式当解码器以 和 形式提供色差信号时用 式结果表达测量结果应报告如下按 式或 式计算得的最大误差用百分数表示光源类型及其从 到 的相关色温值黑平衡特性说明在一定的相关色温光源照明条件下 拍摄黑白物体时被测摄像机的黑平衡误差测量方法第 和 条可用于本方法对解码器色差信号 和 或 和 的电平及亮度信号电平 进行测量 即分别相应于测试图中的第 和第 级 即黑区域和白区域黑平衡误差可按下式计算黑平衡误差黑平衡误差根据解码器的类型选用 式或 式结果表达测量结果报告如下按式 或 计算的误差用百分数表示光源类型及其从 到
27、范围的相关色温图 白平衡和黑平衡彩色与白色重现的不均匀性特性说明当拍摄均匀彩色测试图和均匀白色测试图时 色度信号的不均匀程度测量方法设备安排如图 测试图如下彩色不均匀性从附录 彩色重现规定的 种彩色中选择一均匀彩色测试图白色重现不均匀性 相应于第 条彩色重现和附录 中规定的均匀白色的测试图拍摄条件如第 条所述选择测量行在有效行内部 范围以内测量解码器输出的色差信号电平 和彩色不均匀性用摄像机拍摄均匀彩色图 在一选定的行上作如下测量色差信号 和 的最大和最小幅度最大亮度幅度用下式计算彩色不均匀的程度白色重现不均匀性用摄像机拍摄均匀白色图 进行上述 两条的测量用上述 和 两式计算白色重现不均匀程度
28、 并报告为 和 的百分数结果表达测量结果如下表达彩色不均匀性和 的百分数及用孟塞尔标号表示的测试图的彩色白色重现不均匀性用百分数表示的 和图 彩色重现与白色重现的不均匀性灰度不纯度白色跟踪误差用摄像机拍摄灰度级时 白平衡功能的跟踪误差特性说明测量方法和 制的设备安排如图 所示 制如图 测试图为带有白色周围 值为的灰度级图拍摄条件如第 条所述 其他条件与第 条完全相同和 制测量方法如下用示波器测灰度图的灰度级第三级 到第 级 的峰峰彩色副载波信号电平和亮度信号电平用下式计算在每一灰度级 处白色跟踪误差的程度其中 为第 级制测量方法如下用示波器测灰度级图第 级 到第 级 时解码器输出用下式计算各灰
29、度级 的白色跟踪误差程度结果表达从第 级到第 级灰度的不纯程度可用百分数列入下表基准注对于采用摄像管的摄像机白色跟踪误差应在测试图两灰度级上测得 并将较大的误差作为测量结果测量中 可测解码器输出 在这种情况下 可用下式计算各灰度级 的白色跟踪误差用 制解码器 可用加到该解码器输入端的标准彩条信号 校准 调整解码器使峰峰输出信号电平如下或图 灰度级不纯度 白色跟踪误差图 灰度级不纯度 白色跟踪误差彩色重现为了评价彩色保真度 测量方法以适合于电视要求的 推荐书 第 号公告和补充件 为基础如文件 及其 号补充件第 版 中所述彩色重现的评价系基于对每一真实彩色样本确定其原色与被测摄像机重视色之差样本的
30、原始基准色由在专业实验室中测得的光谱辐射因子和由 颁布的一套数据 年光源和 的光谱能量分布及色匹配函数 度视场角的标准观察者来计算对每一样本确定其重现的基准色即把摄像机的复合视频输出信号经解码后采用矩阵方程将由或 系统的 基色值转换成 系统中的 值 在矢量示波器屏幕上加以确定 应确定样本对 光源 和 的色差 这一参数即在 空间的色差由符号表示它将心理上亮度和色度两者的效应结合起来特性说明在一定的相关色温照明条件下 样本的原始色与重现色的色差测量方法设备安排如图彩色图应该是反射系数为 的白样本和推荐的 彩色样本 样本的安排颜色位置数目见附录测量条件如第 条所述 照明条件为 这是为了在满屏幕拍摄时
31、 对测试图的白色样本给出 额定亮度电平 光源的相关色温为 应采取预防措施 以使色温值在测试中保持恒定 建议照明灯的电流保持稳定应按下述进行测量自动或手动调节白平衡用矢量示波器测每一彩色条样本样本的色矢量的亮度 幅度 和相角 具体测量程序见 将 三个值代入 式和 式见 条和 条 得出和用 式对 为 的基色 和 值作计算 见 条三色激励值 按下式计算见 和 条式用于 制和 式用于 制在 年均匀色度系统 均匀色空间见 号公告补充件 图中的坐标值和 可按下式计算在 图中的参数 和 可按下式计算当当式中 和 是基准白的亮度和色度坐标即光源用于 制光源用于 制彩色重现误差即色差 可按下式计算式中 样本 的
32、原始色与重现色的基准色坐标 和 的差值 这三个参数可按下式计算式中 指样本 的重现色 指样本 的原始色各原始彩色样本的光谱反射率或透射率由厂家提供 原始彩色样本的三激励值 以及坐标值 和 亦由厂家按 及 制给出或从样本的光谱反射率 透射率计算出一定的值 这些样本的参数需经常检查 并在需要时用新样本替换色差信号的计算彩色电视制式特性由 第 报告表 中给出对于 制由于由于色差信号 和 的归一化因子为 和 可得下列等式矢量示波器横轴 和纵轴 为对于 制因为色差信号 和 的归一化因子为 则可理论上得下式作为矢量示波器的横 纵轴因为亮度信号 与 制的 相同则等式可用作横轴纵轴对于 制注 见 条和 条的等
33、式从矢量示波器提取 数据矢量示波器其中矢量示波器理论上式中然而对大多数 制摄像机因为亮度信号 与 制的 相同则可用 制相同的等式计算矢量示波器注 没有用 和 式 作横 纵轴的 矢量示波器 现有一种矢量示波器可用与 制相同的等式式因为大多数 制摄像机中亮度信号 与 制的相同则 制的等式 可用于计算三激励值 的计算为从经 校正后恢复基色信号 可用下式计算式中 为归一化电压 制的 值为 制的 值为注 根据 研究部最近所做的 有关显示转移特性测量方法 的工作表明典型的监视器的 值为 到 之间而家用接收机和一般用途显示器的 值则为 或 未发现 值接近 的显示器 为避免误差 校正值为 对 制似较妥当 据此
34、所有彩色系统均可采用 的 值可用下式将 值转换为激励值制制和 制因为亮度信号 和 制的相同 则三激励值之 可用下式计算式中 分别由 和 式给出测量的具体程序由波形监视器测量亮度信号电平 可用下式得出从矢量示波器上得到 点和示波器中心之间的长度 和每一彩色样本的色矢量长度 见图 值由下式计算从矢量示波器屏幕上得到相角在 条中 式中的 值由下式得出式中 由式 和 得出 对彩色图白色部分而言 为其他方法在规定的解调器输出端可测出 值 这种方法参见 公告补充件结果表达测量结果 即 和 以下列表格形式报告彩色样本类型白平衡的类型为手动或自动光源类型及其色温也应同时报告图 彩色重现第 章 其他特性亮度和色
35、度网纹干扰单摄像器件 中的假信号是由空间取样和信号处理引起的 视频信号由专门安排的光敏元件和滤色元件进行取样特性说明在亮度和色度通道中 不希望有的信号的电平测量方法测量设备的安排对于 如图 所示 制如图 所示测试图为图 示出的四个正弦图形的排列 当各自单独满屏拍摄时 每一个正弦图形应为的空间频率 因此当满屏拍摄四个图形时 其结果应为 空间频率将两个标记加在四个图形排列上 以便在各种变焦条件下获得其它的空间频率 两个标记之间的距离选定为该组合水平宽度的四分之一 距离的选择是使相应的脉冲落入行有效期间且易于用示波器测量 当焦距变大变小拍摄时所产生的基本空间频率可能超出摄像机的有效上限截止频率正弦波
36、形的调制深度应为 以避免 补偿和孔阑校正的影响 选择 的空间频率值是通过考虑摄像设备的像素排列而选定的亮度信号中的网纹对应于正弦波图形的亮度信号频谱分量应采用频谱分析仪在频域测量调整摄像机的变焦镜头使正弦图形给出空间频率为 测量其频谱电平 作为基准电平 图通过改变变焦比来提高正弦信号的空间频率 以造成随焦距的变化而连续移动的混迭频谱通过改变变焦条件测量在每一基本空间频率的最大混迭频谱电平 见图测量结果按如下形式与基本频率和混迭频率一同报告用如图 所示的示波器或波形监视器测量标记的时间间隔应按下式确定在每一变焦条件下的基本空间频率的值实际空间频率式中 相应于 正弦信号频标的时间间隔产生网纹干扰的
37、实际频率的颁标间时间间隔色度信号中的网纹干扰如被测摄像机不是自动白平衡 则应调节白平衡摄像机应置于散焦并且应在镜头前插一标准透射式滤光片 如柯达雷登 黄色用频谱分析仪测量色度信号 副载波的频谱电平 作为基准值摄像机聚焦于测试图上 通过改变变焦比调节基本空间频率 测量对于每一基本空间频率的假信号频谱的电平 见图测量结果应按如下形式报告每一变焦条件下的基频值应采用与 第 条同样的方法来确定色度信号中网纹干扰用矢量示波器测量相应于黑白正弦测试图的色度信号如果被测摄像机不是自动白平衡 则应在散焦情况下调节白平衡在镜头前应加标准透射式滤光片 柯达雷登 滤光片 黄色 在矢量示波器屏幕上测色矢量幅度 作为基
38、准值 图将被测摄像机调至最佳聚焦 通过调节变焦比 使相应于正弦图形的空间频率增大到超过摄像机的奈奎斯特空间频率如图 应在矢量示波器屏幕上测量由色度网纹引起的最大色度矢量干扰除聚焦外 值测量条件保持不变 摄像机聚焦调至无穷大以使图像散焦 如图 测量现有噪声电平测量结果计算如下引起混迭的色度信号基本空间频率 应由频标的时间间隔之比来计算 基准时间间隔应相应于的时间间隔图结果表达测量结果用分贝表示 与基本空间频率一同表达 在此基本频率下产生假的亮度和色度信号 即亮度信号网纹干扰见第 和 条色度信号网纹干扰 见第 和 条色度信号网纹干扰 见第 和 条说明 实际的空间频率是用示波器通过测量这些标记之间的
39、时间间隔来计算图 亮度和色度网纹图 亮度和色度网纹亮度信号频谱相应于 正弦信号标记间的距离持续时间相应于产生网纹干扰的实际频率的标记间距离持续时间实际频率由下式计算基本空间频率图 亮度网纹色度信号频谱聚集下的 色度矢量 散焦下的 色度矢量图 色度网纹滞后特性说明将入射光电平改变到额定亮度电平之后在规定时间内瞬态亮度信号电平的比值测量方法设备安排如图 所示本测量应使用带有两个绿色发光二极管 和 的均匀黑色测试图 采用 旨在保证摄像机的平均入射光级保持不变 两个 管在图中部偏离纵轴和横轴 如图 所示以避免纵横托尾现象影响测量结果 管峰值辐射波长为 管的电流应控制在当一个接通时另一个就断开如图 所示
40、 驱动 的控制电路应与场同步信号同步 的驱动电流应在场同步信号后沿控制其通断 以使在场消隐期间两个 均应断开 用 选择场或帧触发器控制驱动电流的幅度对两个 而言使所选择的行的亮度信号电平 在 制为制为 而在测试图上没有任何杂散光 所有测量均以消隐电平为基准在 熄灭时间长于 后操作开关 使 发光 应测量在第一场亮滞后情况下的亮度信号电平 定时如图 所示在 发光时间长于 后操作开关 使 熄灭 应测量在第一场暗滞后情况下的亮度信号电平 定时如图 所示同样应测量测试图黑色部分的亮度信号电平用下式计算亮滞后 和暗滞后结果表达测量结果如下表达暗滞后亮滞后设备安排图 滞后测试图驱动 的控制电路图 完亮滞后图
41、 测量滞后时基图暗滞后图 完残留图像保持当物体被长时间拍摄再移去后 其图像仍保留在荧光屏上的现象本测量主要适用于摄像管而不用于固态摄像器件如 和特性说明当被拍摄的物体移去后保持残留一定图像电平所需时间 这种寄生图像 即残留图像的保持时间较滞后的时间更长些测量方法电路安排如图 所示图 所示的透射式测试图应装在光源色温为 的灯箱上两种类型的图像残留应按如下测量方法进行评价亮图像残留满屏拍摄测试图 以引起图像残留去掉测试图 使用灯箱满屏拍摄通过观察波形监视器来确定使残留的图像下降到电平所需的时间暗图像残留满屏拍摄测试图 以引起图像残留去掉入射光 通过观察波形监示器 来判断使残留图像降到 电平所需的时
42、间结果表达测量结果应该与引起图像残留所需的起始时间间隔一起报告亮图像残留暗图像残留图 残留开花当固态摄像器件的像素受强光照射时所产生的电子数大于所能储存的电子数 就产生 开花 多出的电子会分散进入邻近的光电元件 结果使出现在电视屏幕上的景物的高亮度区增大 见图在摄像管情况下对于不能由电子束来稳定的高亮度 就表现为图像开花 使亮度区增大特性说明产生图像开花和产生额定输出信号电平的物体照度之比 亦即超过标称照度的过曝光测量方法设备安排与测试如图 所示拍摄条件如第 条所述 见注用示波器测量输出信号按如下说明进行两种测量在示波器上选择第 行 图在镜头前放置一个具有下述密度的中性滤光片即能使由于图像开花
43、效应产生的信号幅度为标称白信号 电平的 图在已经置有中性滤光片的镜头前加放另一个中性滤光片 增加其密度直到信号幅度下降到标称电平 即 的额定亮度电平图 记下附加滤光片的中性密度提供 信号 的最大照度与相应于 白电平的照度之比可用密度 的比值定义如下过曝光 图像开花 的照度信号电平的照度注 光圈全开和最大 不能得到的情况下首先应用一张黑纸覆盖测试图的窗口测量刚刚移去黑纸时的信号结果表达测量结果 即过曝光 用比值 报告图 开花和拖尾图 开花拖尾当固态摄像器件的一小块面积受强光照射时 即会产生拖尾这使图像上有一垂直或水平条通过这一面积 见图 和特性说明产生拖尾的物体照度与相应于输出信号标称电平的物体
44、照度之比测量方法设备安排和测试图如图 所示拍摄条件如第 条所述见第 条注垂直拖尾的测量方法用示波器测量输出信号 按如下说明进行两种测量在示波器上选取第 行 图在镜头前放置一个中性密度滤光片 使得由于图像拖尾产生的信号幅度 为 白电平的 见图在示波器上选取第 行 图加放另一个中性滤光片 调节其密度以得到 标称白电平 图 和 记下附加中性密度滤光片的密度提供 垂直拖尾信号的最大照度与相应于标称信号电平 的照度之比可用下式计算垂直拖尾比 拖尾电平的照度标称信号电平的照度水平拖尾的测量方法用示波器测输出信号 按如下说明进行两种测量如图 在示波器上选择第 和 行 镜头前加中性密度滤光片 使由于水平拖尾引
45、起的电平差 图 中 为额定输出电平即 白信号电平的加上附加的中性密度滤光片 调节其密度以得到白信号电平 图 记下附加中性密度滤光片的密度提供 水平拖尾信号的最大照度与提供额定信号电平的照度之比用下式计算水平拖尾比 拖尾电平的照度标称信号电平的照度结果表达测量结果 即垂直和水平拖尾的比值以 表达输出图像过曝光条件下的输出信号正常光照条件下的输出信号图 水平托尾图 垂直托尾几何失真几何失真是由摄像管的扫描误差以及镜头的几何误差引起的特性说明输出图像的几何失真测量方法设备安排和测试图如图 所示基准电子棋盘格图形如图 所示拍摄条件如第 所述在电视监视器屏幕上进行测量摄像机图像叠加在基准电子棋盘格测试图
46、上调节棋盘格测试图使其在 和 各点与物体测试图达到最佳重合 图在图 和图 规定的 个区域内进行测量 在每个区域测量两个测试图之间的误差距离并记下最大测试值几何失真比值用下式计算几何失真是电视监视器上图像的高度 见图结果表达测量结果列表报告如下区 域 几何失真注时记为时记为时记为在 与 之间时记为如果在相邻区域中观察到的误差值反方向时如 而在一个区域为 则报告绝对值之和为 见图设备安排和测试图图 几何失真区域的限定 区域的定义区圆 限定的面积区圆 与 之间的面积区四角余下的面积基准棋盘格测试图叠加在基准棋盘图的线性测试图图 完附录标准的附录测试图参考清单序 号 名称 条款型式 参考型号供应国家对
47、数灰度 反射式 日本均匀白色 反射式辐射式分解力 反射式 美国标准分解力 反射式 日本美国分解力 反射式 德国正弦多波群 反射式 日本彩色重现 见附录 反射式 日本波形失真 反射式或透射式 德国均匀红色图 反射式 日本德国均匀蓝色图 反射式 日本德国正弦 反射式 日本线性测试图 透射式 德国方窗 透射式 手工制作窗 透射式 手工制作滞后用测试图 手工制作反射率背景反射率图 测试图图 测试图 辐射分解力图 测试图图 测试图背景反射率频率多波群反射率图 测试图条宽频率 宽度背景反射率红青条红 青条红 青条黄 蓝条黄 蓝条黄 蓝条图 测试图图 测试图图 测试图图 测试图图 测试图附录标准的附录彩色重
48、现测试图的 彩条安排尺寸图 用测试图 测量彩色重现的 彩条背景为反射率小于 的黑色注 编号 的各彩条是从 彩条中采用的 彩条是用于对如下列表 和表 见 公告 所示的光源规定其彩色特性表 典型彩条色度参数 制彩条号孟塞尔标 号续表彩条号孟塞尔标 号注本表系基于各彩条的典型光谱反射率本表用标准光源 来计算三激励 以及 用这些值计算采用了用于等能光谱的 标准彩色匹配函数在整个可见光谱从 至 范围内它们的值按波长给出步进为注意本表指出的为典型值 数据仍取决于测量中实际用的彩条表 典型彩条色度参数 制孟塞尔标 号采条 号注 本表系基于各彩条的典型光谱反射率本表用标准光源 来计算三激励 以及 用这些值计算采用了用于等能光谱的 标准彩色匹配函数在整个可见光谱从 至 范围内它们的值按波长给出步进为注意本表指出的为典型值 数据仍取决于测量中实际用的彩条附录标准的附录和 陷波滤波器特性图 制用陷波滤波器特性图 制用陷波滤波器特性图 制用陷波滤波器特性附录标准的附录字母符号本标准所用字母符号均选自 第 号公告 其中大多数在文本中均有定义 故下面只列出其中一部分色度符号有关下列字符的详细定义 见 第 号 公告的有关条条号标准光源在 色空间中原始彩色和重现彩色的总差值年
