GB T 19894-2005 数码照相机 光电转换函数(OECFs)的测量方法.pdf

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资源描述

1、ICS 37.040.10 N 46 国中华人民.:H工-、和国国家标准GB/T 19894-2005/ISO 14524: 1999 数码照相机光电转换函数(OECFs)的测量方法Digital still-picture cameras-Methods for measuring opto-electronic conversion functionsC OECFs) CISO 14524:l999 ,IDT) 2005-09-09发布中华人民共和国国家质量监督检验检班总局中国国家标准化管理委员会2006-04-01实施发布G/T 198942005/ISO 14524 ,1999 目次前

2、三f.,. m 引宵. .N I 悦目22 规范性引用文件3 术语和l定义.4 试验方法5照Ilj.,. 4 6 测试条件.E.4.4 7 输入.8 数据分析-9 约5怪的我述.司.副.7 附录A(规范性附录)ISO照相机。ECF测试标板. . .1 0 附然后资料做附录)IS 7589 );路分布指数的关联性H.13附录C(资料性附录)采用相对的反射系数单佼的照相机OECF报告.15 参考文献4.16GB/T 19894-2005/180 14524 ,1999 前言本标准等同采用ISO14524,1999(摄影数码照相机光电转换函数OECFs)的测量方法以英文版)。本标准等同翻译ISO14

3、524 , 1999(E)。为了便于使用,本标准做了如下编辑性修改za) ,.本国际标准一词改为本标准;b) 用小数点代替作为小数点的逗号,飞c) 删除国际标准的前言;d) 根据我国照相机械行业中现行标准、教科书、技术资料等文件的使用习惯,镜头有效F数不用f表示,因此本标准中用Fe、F来分别代替fe、f。本标准的附录A为规范性附录,附录B、附录C为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国照相机械标准化技术委员会归口。本标准的主要起草单位:杭州照相机械研究所、奥林巳斯(深圳)工业有限公司。本标准的主要起草人2王林、张宁锋、李维刚。皿GB/T 198942005/180 14524

4、 , 1999 51 . E 同本标准建立了测试焦平丽的对数曝光或景物亮度与数码照相机的数字输出电平之间的函数关系的你准测试方法这些事信息被fflf开发和l测试数网相机,也被用于其他数码照相机的测篮标准,对数字影像数据首的处现很有帮助。光J!转换届国数(OECF)测最标液的确立有以下几个原因:a) 制定好的测盘方法用于测定视频照相机的特性曲线,这盟的特性曲线是指伽马校正曲线,对子化锐击摄影,这段的特恢幽线被称为H&.D或者DlogH阶线。然问,主主些1n点并不能被简单地和明确地J:ilffl予数码照相机的特性。bl 数字系统中的采祥和最化是需要通过一个标准的方式来处凛的慕本问题。e) 数字系统

5、的灵活性使定义和农述照相机光学输入和数字输出电平之间的函数关系变得复杂。本你准努力JI.明所有的变盛并保iE约5良的一直在1性。数网相机的OECF看起来可能和用于摄影和电视的特性曲线相似,但并非完余相同。特性曲线表明一个物理蠢的输入(如对数曝光盘或反射量)与物理输出(如密度或电ff)之间的关系。而OECF表明了类似物主理俗号输入均由输入寻|泌的草草地主物理响应的数字代网之l阔的关系。凶为这种赋傲是任意的,数假本身没有物烦意义和11院佼。例如,数古建变化倍,则对庶的物颜向成可能增加倍,就个数最级的变化,或其他的变化.这取决于编韵值是如何赋僚的。在数码锻盖在1茧的中,通常没有必婆知道数制相机的物理

6、响应,Jl姿知道一个变化的输入产生多少数码值就已纷足够了所以本你撤并没有规定如何测燎数码栩机的藏实称做幽线。确切的i判.规了如何测最数码栩机的输入和产生的数码债之间的关系。这块数f直仅仅由于它们代表俄息而有了绝对的意义。在本标准中详细说明的阁形报告格式支持这样的观点,即允许将要报告的OECF用数码值或签!坐你上的单位来淡然。这是吉恩吃苦的惯例,本标准的俊F刊者应该愈识到一个数码中日机统一个沓的数字影像系统的真实的物烦响应可能怨然傲的。对数的,就毅然他Jl:;5吃,觉论足光电转换函数OECF还是数字代码僚,在出具的报告中以纵轴表示。W GB/T 19894-2005/1S0 14524 ,199

7、9 数码照相机光电转换函数(OECFs)的测量方法1 范围本标准详细说明了输出数字编码图像文件的电子静态图片相机的光电转换函数OECFs)的测量方法。OECF被定义为焦平面对数曝光或景物的对数亮度和一个光电数字影像拍摄系统的数字输出信号值之间的关系。本标准适用于黑白和彩色数码照相机。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。ISO 5-1 ,1 984摄影密度测量第1

8、部份:术语、符号和标志SO 5-2 ,1 991 摄影密度测量第2部份g透射密度的几何条件SO 5-3,1995摄影密度测量第3部份z光谱条件SO 5-4,1995摄影密度测量第4部份2反射密度的几何条件SO 516,1999摄影照相机快门时间的测定SO 554,1976调节和/或测试用标准大气规定SO 7589,1984摄影测量感光度用光源目光灯和自炽灯鸽丝的规范3 术语和定义3. 1 下列术语和定义适用于本标准。照相机光电转换函数camera opto-el配tronicconversion function 照相机OECFcamera OECF 输入景物亮度的对数(单位为19cd/m2

9、)和光电数字影像拍摄系统的数字输出信号值之间的关系。3.2 3.3 3. 4 见光电转换函数(3.11)和焦平面光电转换函敛(3.5)。数字编码digital code value 数字输出电平digital output level 在一个数字系统中被分配用来描述输出电平或输出电平范围值的数值。电子机械快门electromechanical shutter 由电路控制的机械快门。数码照相机digital still-picture camera 使用影像传感器并产生可再现静态影像的数字编码的照相机。GB/T 19894 2005/150 14524 , 1999 3. 5 焦平部光电转换函数

10、focal plane opto-el四tronicconversion function rI! OECF focal plane OECF 对于个光电数字影像拍摄系统,输入焦平面曝光量的对数(单位为19lx.sl和数字输出值之间的关系。3.6 3. 7 3.8 3.9 见光电转换函数(3.11)和照相机光电转换函擞(3.1)。增益函数incremental gain function 输ili:!教(数字编码)的P黯化根除以输入f商号(残废ftJZ曝光)的饺化感作为输入般的一个的数。tE 1.对于增益的确定.不使用对数输入值。f主2.如果输入曝光点归l隔非常的小,成输出噪声小于燎化问隔,则

11、增前丽数可能会具有燃齿骂.这种特性是一种最化敛宜,G:i!通过使用俞i茸的平滑主运算I!则或者通过对数据进行曲线拟含章消除它。有些时候篱要对输入输出数据进行曲线拟告,然厉通过求拟合曲线方稳的次导数来测定增益函数。增最输出信号ncremental output signal 输入1育与安(汗可以对费生的蓝卫戈曦光鳞)相对成的系统t曾主在1日浆。见增益函数(3.6)。照度标度曝光序列lluminance scale exposure series F目栩rJ的曝光时间和1;在闷的热乎在i!J.l!:r忽线的曦光序列。见时间标度曝光序列(3.15)。最大曝光最极限maximum exposure l

12、imit 产生与放火叫测曝光燎(甘正称为饱和成矮化LP民的效字辑指向栩肢的盖在小曝光敛。见最小曝光锺极限(3.10)。3. 10 3. 11 最小曝光量极限minirnum exposure limit 低于饱和的Jl所产生的增簸输出债主苦的帽度与输iliP荣声中自恕的最大曝光毅。见增量输出信号(3.7)、最大曝光最极限(3.9)和输出噪声(3.13)。光电转换函盘宜。pto-electronicconversion function OECF 光电数字影像拍摄系统的信号输入值的对数与对应的数字输出值之间的关系。议。如果输入曦光点在一个很好的范闲之内而且输tll的睐声和最化B:阳l相ltt分小

13、,则OECF可能合具有阶梯特蚀,这种放应应该i醒过使附近似干?陪浴算法则或高通过1才敢掘进行曲线拟合班消除它。3. 12 3.13 3. 14 2 光咆盘虫学影像t自t矗系统。pto快electroncdigital image capture system 1e焦平的i上的曝光盘或按景物亮度的穷间分布转换为数字信息的系统。输出噪声output nose 的输入在数字输出小防l虫草均似的均j很正主伙童音物否需度比例eneluminance ratio 景物的最高亮度值和最低亮度值的比率。GB/T 19a94-2005/ISO 14524: 1999 3. 15 时间标度曝光序列time sca

14、le exposure seri回使用恒定的焦平面照度和不同曝光时间产生的曝光序列。3. 16 自平衡white balance 通过调整彩色通道的增益或通过图像处理,使得具有与景物照明源的相对光谱功率分布相等的辐射补偿为视觉中性。注:另外的重要定义见ISO122320 4 试验方法4. 1 总则本标准叙述了相机OECF和焦平面的OECF测量方法。照相机的OECF包括了照相机镜头和相关的杂散光的影响,而焦平丽的OECF不存在这些影响。这些成像效应随整个景物的亮度比、景物中不同亮度的数量和这些不同亮度的空间分布而变化。这些变化可能十分大,结果可能仅在特殊的场合中才能测定出一个可重复的照相机的OE

15、CF,例如一个测试标板。此标准中描述的照相机的OECF的测量方法考虑到了基于测试标板的不同亮度比测量不同的照相机OECF,但没有考虑到景物亮度不同或其空间排列不同的影响。照相机的OECF测试标板是设计用来模拟由一个具有特定亮度比和平均亮度分布的景物所产生的图像,然而,多数景物和平均有很大的不同。当捆定照相机的OECF时,要牢记的很重要一点是OECF测定结果可能和那些通过照相机拍摄特定景物时的显示存在极大的区别。相机OECF测定方法的确定有下列几个原因a) 一些强制自动曝光控制功能的照相机不适合做焦平面OECF的测定;b) 照相机的OECF测定方法允许通过使用测试标板模拟景物的特征来步测定照相机

16、系统特性;c) 假设使用的测试标板包含了重要区域,焦平面的OECF值可以通过测试标板像大部分中性色调和高亮区域所反映的相机OECF值来评估。焦平面的OECF仅是照相机的特性,和景物无关。注:许多照相机和/或提供的软件可能含有随景物补偿的运算,当进行焦平面OECF测试的时候这些运算通常可以忽略,因为人射在焦平面上的光照是近似均匀的。在不可能或不希望忽略补偿运算时,则进行照相机的OECF测量才是更恰当的。下面描述了两种焦平面光电转换函数测量的方法,尽管两种方法应给出相同的结果。首选的方法(方法A)比备选的方法(方法B)有较高的精度。方法B仅对有固定镜头的照相机应用。焦平面光电转换函数的优点如下:a

17、) 光学影像的形成阶段跟焦平面上影像的输出阶段分开处理,可使影像捕捉的每个阶段能够独立地进行处理。这两个阶段十分不同,影像的形成阶段对景物的依赖性很强;而焦平面图像的输出阶段只依赖于传感器和照相机的电子特性。另方面,图片照相机的响应趋于高度非线性化,如果焦平面光电转换函数是未知的,就会使随后的光学影像形成效应的分析复杂化。如果两个阶段得以独立处理,则照相机系统的分析就容易得多。b) 传统上,对于胶片来说只要测量密度与对数曝光量之间的关系,即特性曲线。这条曲线和焦平面光电转换函数很类似。c) 在景物较暗的面积上影响照相机光电转换函数值的主要因素是照相机的杂散光,所以,这些值主要依赖于景物,而且并

18、没有提供更多的有关一般照相机特性的信息。d) 焦平面光电转换函数覆盖照相机的整个可用范围,且不受测试标板亮度比的限制。上述的光电转换函数的测量方法在4.2到4.4中给出。3 G/T 198942005/18014524,1999 4.2 照相机OECFi!lU.使用ISO照相机OECF测试你板可以测数照栩机费每个光咆数字影像拍摄系统的OECF,这个测定通过使用照相机系统夜受校条件下拍摄测试标板的影像来实现。胶该t主意的是照相机的OECF的自变最是景物亮度的对数,而不是焦平面曝光的对数,不位i于方法A和方法B的测试方法。4. 3 然平阂。ECF测量方法A方法A的做法来,仰梯照相机镜头,j电子影像

19、传感苦苦1l:被放到特定的均匀照明中曝光,照明备如5.1条中规定的光谱特悦,而脱应该由一个小光源在定距离产生.光源和传感器的最大尺寸不太子光源到j传感器距离的二十分之一,而且,不能让任例反射光进入传感糕。4.4 然平i!iOECF的泪u.方法B如果数码照相机不允许仰楝镜头,可以便ffl方法队此方法使用均匀发射的、近似朗的分布的阴标(反射丽或发光体),然后由照相机镜头将它成像在传感器上p如果采用方法B则传感器表面的照度应该按照公式(1)计算(目,参考文献9J)。E, O. 65L,/ Fe 式中zE,传感器运挂面上的阳、度,单位为勒克斯Clx); L,一因非益必腔的算术平均值,原位为炊德jjz:

20、馁平方米(cd!m);Fe十一镜头的有效F数。. ( 1 ) 如果使用方法日,应该测最目标以确定目标近似朗伯分布而且照明均匀,目吃标的照度读数应该在对照相机视场的四个角和中心处读耿,读版时垂直于创你,所有读数和;算术平均值的偏爱在2%以内.tE阴;fjic扣心主司法去是成30角i卖浓4个i卖辈虫,所有i卖费生和挥军水平均值的偏荡在夜2%之内。当f自燎测试标饭时,标板的表面应该蠢1:于照相机的光轴(士50),并且应该扩展到至少超过照相机视场边缘15。目标的光谱辐射特性应符合5.2条的描述。使用方法B时测试ISOOECF应该协明。5 照明5.1 焦iJ!i!iOECF测量方法A。ECF的测燎启立i

21、在徐明所采闸的f益阳光i巫烧锅灯照明。对于OECF测量去使用的照明光源阳光和鸽灯是否合理匹配,ISO7589规定了相应的测景程序。5.2 焦平面OECF测量方法B和照相机的OECFJ!U.日y.J这必测量差方法包指照相饥饿头,所以然f匠OECF洲重营方法日中被级自在前的光谱辐射特性或者照中目机的OECF巾测试标板的照明光獗的$自身才将做,应等网子ISO标准阳光成钩灯光源的领射特性。ISO7589,1984表1和表2的第三列中提供了这些光源的相对光谱功率分布特性,为了111用ISO/SDI光谱分布指数,应该测盘光源、或自标的光谱辐射,在乘以加权光谱敏皮之前,先乘以ISO标准饶头(在ISO7589

22、巾的描述)的栩对光弹穿透射比。见附泳队采用这些当测壤方法、目标(测试标板和照栩机镜头,都应该屏蔽,r当1:1:包括测试霉的楠、天花板和地板在内的外来的照明光源和反射光。目标或你板后隘的墙应该涂黑,现场唯-的照明光源应该是用来照明测试你饭的光源。对于反射式的目标域自到.照明光1li1111;在调将佼擞以使光自辱,赚大韬射方向阴榕城标板的法线方向成450,并成与鼠标或标板上役军吉点的法线方向角度介予50和40ZI词。樵稼的反射式图照明几何条件可以参考ISO12233. 6 测试条件6. 1 盟度和相对混度按ISO554的规定,测试过程中,环境混度应该在23l:士2C,相对很度应该在50%土20%。

23、4 GB/T 19894-2005/ISO 14524: 1999 6.2 自平衡(仅适用于彩色照相机)6.2. 1 固定单一臼平衡设定如果照相机只有一个固定的白平衡设定,无论是在照相机的电路中还是在照相机提供的支持软件中,所有的OECF测定都应该使用该设定,并且那些OECF的自平衡都注明为固定。6.2.2 日光和/或锦灯的自平衡设定无论是在照相机的电路还是支持软件中,如果照相机有日光和/或鸽灯的固定白平衡设定,臼平衡应该设定在这些固定设置的相应一个。则OECF测定时的白平衡应该依据选择标明是日光和/或鸽灯。6.2.3 可调整的臼平衡无论是在照相机的电路还是支持软件中,如果j照相机的自平衡可以

24、调整,则可选择可调的自平衡设定。在这种情况下.OECF测定时的白平衡应该标明为可调对于彩色通道应该设置以提供各中性数字输出信号。中性数字输出值就是相等的RGB值,即亮一色信号中只有亮度信号无色度信号。6.2.3. 1 焦平面的OECF对于焦平面上大于最大曝光量极限二分之一的曝光量,臼平衡应该调整为能提供中性的数字输出值。6.2.3.2 照相机的OECF对于照相机的OECF测试标板背景白平衡应设置在能提供中性的数字输出值。6.2.4 自动自平衡如果照相机每一次曝光都自动调整它的自平衡,则为测定OECF的白平衡应标明为自动应该注意的是这时照相机的OECF可能出现在焦平面的OECF中不存在的彩色信息

25、。6.3 红外(lR)截止滤光镜根据需要应在照相机镜头前面放置一块或多块红外截止滤光镜。判断是否需要红外截止滤光镜的依据是在被测照相机前插入一个可见光截止、红外透射的滤光镜(该滤光镜截止披长在780nm(50%的透射率)和在350m和740nm之间的波长上有小于1%的透过率).若输出信号电平大于原最大数字输出电平的5%,那么红外截止滤光镜是需要的。选择红外截止滤光镜时应该使红外灵敏度的减小达到所需的要求,并且不改变光度测定的灵敏度。如果需要红外截止滤光镜,应指明所使用的滤光镜的类型。红外截止滤光镜的目的是防止。ECF受红外辐射的重大影响。6.4 对焦6.4. 1 焦平面OECF测量方法B如果照

26、相机的镜头对焦可调,应该设置在无穷远,或者设为口I用的最大物距。6.4.2 照相机的OECF测试照相机镜头应该对焦在测试标板上,以使产生的影像清楚。OECF测量不要求准确对焦,但是严重离焦的测试标板的影像将由于模糊的条纹边界而产生错误的结果。聚焦图像时的有效F数Fe应按公式(2)计算zFe二(l/R十1)F ( 2 ) 式中-R 图高和图在焦平面上的像高的比率。辅助镜头也可以用来严生测试标板清晰的像。如果采用了辅助镜头,则有效F数应该在照相机镜头在同样对焦位置和不带附加镜头时产生的放大率的基础上计算。任何使用的附加镜头应该足够大,不能影响照相机镜头的通光孔径。如果使用了辅助镜头,则应该在测试结

27、果的表达中注明。5 GB/T 19894-2005/ISO 14524: 1999 7 输入7.1 焦平面对数曝光传感器应该在特定辐射光源照明的条件下曝光,范围从最小的曝光量极限到最大的曝光量极限。时间标度序列和照度标度序列都是允许的,但是获得的OECF应该指定为时间或照度比例函数,并且标明曝光时间和/或焦平面照度序列,原因是噪声可能随曝光时间而变化。输入的对数曝光的增量相隔不应该超过一档(一档等于两倍,亦即约O.3个对数曝光单位)。照相机快门被用来调整曝光时间,但是机械和电动快门的精度应该使用ISO516中规定的方法来检验。7.2 照相机的OECF固的对数亮度标准的照相机OECF测试标板应该

28、如附录A所述。测量测试标板亮度的首选方法是使用一个放置在照相机位置的望远光度计。如果使用这个方法,整个测试标板面积,除被测量的区域外,都应该使用黑色蒙罩遮盖,防止杂散光对光度计测量的影响。如果没有望远光度计可用,测试标板的亮度可用测试标板的密度和照度使用下列公式计算g反射图:L; 10 D; E/ C 3 ) 式中:D , 灰阶块的视觉密度,E 入射在测试标板上的照度(使用余弦校正光度汁测量),单位为勒克斯(lx); L;一密度为D;的灰阶块亮度,单位为坎德拉每平方米Ccd/m)。透射图:L,二IO-D;L C 4 ) 式中zD;一灰度块视觉漫透射密度;L一放置测试标板处测得的漫射光源亮度,单

29、位为坎德拉每平方米Ccd/m);L, 密度为D;的灰阶块亮度,单位为坎德拉每平方米Ccd/m)。如果测试标板的亮度是通过测试标板的密度计算,人射在反射式测试标板上照度,或用来照射透过式测试标板的亮度的变化都不应该超过整个测试标板表面亮度平均值的2%。应该注意消除任何组件的镜面反射(眩光)。计算得到的测试标板的亮度应该在照相机OECF的测试结果报告中标明。当拍摄测试影像时,测试标板的表面应该垂直照相机光轴(土5)。8 数据分析照相机数字输出电平数据应按如下所述分析在每个曝光等级都应该进行最少9次试验。如果正在测量的是一个特定的相机,则应对其做一些独立的曝光试验;如果该测量是代表种特定型号的照相机

30、,则应对一些不同的、随机选中的照相机作独立的曝光试验。对于每次试验,数字输出电平的平均值应该选取图像上相应位置的64乘64的像素区域。焦平面测量方法B,64乘64像素的区域应该位于每幅影像的中心。最终的数字输出信号值应该是所有试验的平均数字输出值的平均值。6 注,有些分辨率很低的照相机,有可能OECF测试标板图块的影像的大小不足以包含64乘64像素的区域。在这种情况下,采样区域应该比图块的影像区域略小,从而使影像图块边缘的影响不包括在内。GB/T 19894-2005/ISO 14524: 1999 9 结果的表述。ECF测试结果应该以表格和/或图表述。所有的对数亮度和对数曝光以10为底。表格

31、的标题或图形说明应按如下表述:a) 焦平面OECF测试方法A、焦平面OECF测试方法B或者照相机OECF测量;b) 单色或彩色拍摄和照相机类型pc) 时间和照度标度曝光序列(不包括照相机OECF测量hd) 曝光时间或焦平面照度(不包括照相机OECF测量); e) 曝光时间,照相机镜头焦距和有效F数(仅对照相机OECF测量hf) 测量或计算测试标板的对数亮度(仅对照相机的OECF测量); g) 日光或鸽灯照度;h) 固定、日光、鸽灯、可调或自动白平衡(对彩色照相机); i) 使用的红外截止滤光镜的描述(假使有); j) 使用的辅助镜头的名称(假使有人9. 1 表格表述9. 1. 1 焦平面OEC

32、F方法A和焦平面OECF方法B在表述结果的表格中标明照相机的类型、输入对数曝光量、曝光时间和/或焦平面照度、数字输出值。如果照相机系统是一个多光谱系统,应该列出所有波段光谱的数字输出值。见表10表1数码照相机的焦平面OECF表的例子平均输出值对数曝光量红绿蓝-3.00 7.7 8. 2 10.0 2.70 10.6 11. 9 11. 8 一2.4016.5 17. 1 15.9 2. 10 25.6 23.0 21. 2 1. 80 39.4 32.2 27. 1 1. 50 63. 5 55.2 49.4 1. 20 97.7 85. 7 78.8 0.90 149. 1 133.4 12

33、2. 1 -0.60 205.8 19 1. 4 180.7 o. 30 245.4 233.0 225.0 彩色拍摄(单芯片RGB彩色滤镜阵列照相机)。时间标度曝光序列,焦平面照度3.981xo日光照明.日光白平衡。方解石热反射红外截止滩镜。19曝光量lg(HjH,).式中Ho=llx.so9. 1. 2 照相机OECF在表述结果的表格中标明照相机的类型、所有测试标板图块输入对数亮度和相应的数字输出值。如果照相机系统是一个多光谱系统,应该列出所有波段的光谱的数字输出值。曝光时间、照相机镜头焦距和有效F数也应该给出。见表20GB/T 19894-2005/1S0 14524,1999 表2数码

34、照相机的照相机OECF袤的例子平均输出值对数亮度红绿蓝O. 22 13.9 14.7 14.2 O. 12 19.2 18.8 17. 1 0.39 25. 1 22.3 20.2 0.61 32.8 28.3 24. 9 0.81 43.且36.8 32.4 0.97 55. 1 46.5 41. 3 1. 12 68. 7 58.5 52.4 1. 25 82. 7 71. 3 64.2 1. 37 99.0 86.3 78.3 1. 48 115.6 102. 1 93.2 1. 59 133.8 119.6 109.8 1. 65 149. 6 135.0 124. 5 影色拍摄(单芯

35、片RGB影色滤镜阵列照相机)。曝光时间1/30s.50 mrn,镜头设置在f/2.8 对数亮度值由测试标板密度测量计算得到日光照明,日光自平衡。方解石热反射红外截止滤镜。Ig曝光量lg(L/L.).式中Lo=lcd/m2o 9.2 绘图表述9.2.1 焦平西方法A和焦平面方法BOECF用数字输出值或数字输出值的以2为底的对数与所有测试标板图块的输入对数曝光量的关系曲线图表述结果。如果照相机系统是一个多光谱系统,所有的光谱波段的数字输出值都应该绘制出来。对照度标度的函数要给出曝光时间,对时间标度的函数也要给出焦平面照度。见图L00 50 22 恃传击辞MW嗣150 100 50 2.5 2 输入

36、对最曝光-3 单色拍摄,时间标度曝光序列,焦平面照度(鸽灯)0.286lx. wratten301红外截止滤镜.lg曝光量lg(H/H.).式中Ho= 1 lx So 固1数码照相机焦平面OECF曲线例8 GB/T 19894-2005/180 14524: 1999 9.2.2 照相机OECF用数字输出水平或数字输出值的以2为底的对数与所有测试条纹的输入亮度的对数的关系曲线来表述结果。如果照相机系统是一个多光谱系统,所有的光谱波段的数字输出水平都应该绘制出来。曝光时间和照相机镜头F数都应该提供。见图20据古芝;7 盼斗6.5 击理a喔u啊355 :6tJ乒?1 1. 25 1. 5 输入亮度

37、对盘虚点曲线是红色通道,实心线是绿色通道,虚线曲线是蓝色通道。影色拍摄(单芯片RGB彩色滤镜阵列照相机).曝光时间1/30,50mm镜头设置在光圈1/2.8。日光照明,日光自平衡。Tiffen热镜红外截止滤镜,输入对数亮度lg(L/Lo),这里Lo=lcd/m2o 图2擞码照相机OECF曲线例GB/T 19894-2005/180 14524: 1999 附录A(规范性附褒)180照丰富饥OECF测试标板A.1 绪论lS0照相机OECF测试标板是由一块带街12块按可见密度增量梯级递增的中性(灰皮)贴片的漫反身t挂在自(反射成透射)所组成,这些苦副主共视觉密度的力曾去过与否在燎的立方根(士O.5

38、密度感1ft域之七12%)相当。测试标板背景的可视密度应该按如下设定。)晶。.74(0,0 , )/2.2+D12 . ( A. 1 ) 式中:的lJ视节!iII!,Dl 图块1的可视密度(最黑图块), D 悟到立起12的可视镣!(最荒郊网块儿E可视密度应该按照ISO5-1 , ISO 5-2 , ISO 5-3和ISO5-4测最(透射密度应该根据ISO标准漫透射几何光学测激)。测试标板所有l汉城的J;普雷子II!(按10nm豆JU夜小的波长增续上测得)启立在420nm到680 nm的波段的平均光谱密度的O.1密度单位之内测量。在测试你板上的灰阶图片应该是正方形的,每个院副片的l!.!七已成该

39、等于测试标板的哥哥(测试标板锐泌的尺寸)的2川/9倍。00Jtf提议草草照相机光输环形排列。通过正1fJB3,4,9和110中心的阴半径应该等于测试你饭因高度的三分之一。对于测试范图从1: 1到16: 9的照相机阙幅货商比,在测试标板上叮提供中院定阙丽的标志。院组A.l纷出了ISOml 相机光电转换函数测试标板的简图。出于认佣的考虑.受杂散光的影响.景物中相等)L方中院士曾殿里1接近于焦平丽上相等对数曝光?章等级。对旦进幸自机光咆转换函数的测试你扳规定相等的立方根增垒。其他一些规定的目的经使测试标板模拟平均景物亮度分布,这样,在E照相机光咆转换画面数巾所包含的展到象形成效成将成为拍摄亮度平均的

40、浆。物时所得到的那些效应的代淡。A.2 t前述了这些图块经如何构成的。213304 1:1阙际样撞照相机OECF测试标植111304 2:3 乏民革撞罔周A.lISO照榻机OECli测试标板简阁A.2 ISO照相机OECF测试标板的构成构巡个R过才2日在rtOECF il!tl叫你饭的销一$是测JEffl于测试你板材料的最盖小手p边大密11(Dmn和Dm,.)。通过这些债,按以下公式,以求出板的最大亮度比:t.y.阳100制技Dmml. ( A.2 ) 期望的亮度比(t.y)可小于或等于Yma_,的值10 GB/T 19894-2005/ISO 14524: 1999 在选择C;y以后,平均立

41、方根增量(y;叮叮以通过从C;Y的在方根中减1再除以11,再从下一个最高值的立方根中减去这个值,来计算测试标板中12级的每一级。y;,1二(y件1)1/; _ (C;y)1/ - lJ/11 Z二11.10.,1 , Y12二C;y ( A.3 ) 测试标板的密度(0,)是按下式从Y;3值计算得到的:D, ogC;Y/ (Y;() J十Dm,i 12.11. ( A.4 ) 图A.2中给出了一个低对比度(20: )的测试标板,其密度规格如表A.1所示的照相机OECF测试标板,由于打印输出的密度泡围容量有限,对此图选择20: 1的亮度比。测试标板的数字文件对低噪声的、光谱中性打印机的输出是有效的

42、。如果这个文件用于测试标板的制造,数字值应该调整到产生适当的密度。如果打印机输出的电一光转换函数是可知的,这点可以通过使用几个有效商业软件包来实现。表A.1y!13和四个图表亮度范围CD.=0.10)的密度值图表类型低对比度标准反射率a标准对比度高对比度亮度比率20 1 80 1 160 1 1 000 1 梯级Y D, Y,l :J D, y .l D, Y!儿D, 1 L 00 L 40 1. 00 2, 00 L 00 2.30 L 00 3. 10 2 L 16 L 21 1. 30 L 66 L 40 L 86 L 82 2.32 3 L 31 L 06 1.60 L 39 L 81

43、 1. 53 2.64 l. 84 4 1. 47 0.90 L 90 1. 17 2, 21 L 27 3.45 1. 48 r L 62 0.77 2.20 O. 97 2, 61 L 05 4, 27 L 21 6 L 78 0.65 2.50 0.81 3.01 0, 87 5.09 0, 98 7 1. 94 I 0.54 2.80 0.66 3, 42 O. 70 5, 91 0.79 8 2.09 0.44 3.11 0.53 3, 82 O. 56 6.73 0.62 9 2.25 0.35 3.41 0.41 4.22 0.43 7.55 0.47 10 2, 40 0.26

44、 3.71 0.30 4.62 0.31 8. 36 0.33 11 2.56 o. 18 4.01 0.19 5.03 O. 20 9. 18 0.21 12 2.71 0.10 4.31 o. 10 5.43 0.10 10.0 o. 10 背景0.54 。74i 0.84 1. 11 目平均景物亮度tt半是160: 1,但是很少再反射材质能够产生这个比率,因为这个原因,80 : 1的亮度比率被用来作为反射式测试标板的标准值。如果现试标板是通过这个方法制作的,则应该校验反射/透过光谱和打印机输出的噪声特性以保证标板为光谱中性。而且打印机的噪声应该足够的低,以保证图块内的亮度均匀一致。通常,

45、如果任何打印机的噪声在标板上是可见的,则不可以采用这样的打印机米制作测试标板。如同确定ISO噪声速度所需进行的那种噪声测量样,要从测试标板的图像上获得噪声测量的话,那么打印机的噪声特性就会变得更为重要。标板的噪声可以通过比较图块中的噪声和焦平由上曝光产生的噪声来评估。如果在测试标板的影像中一直存在着较多的噪声,则测试标板可能就是噪声源。测试标板也可使用与所描述的焦平面光电子转换函数曝光方式相类似的方式进行曝光的细颗粒卤化银材料来制成。以这种方式产生多片带有所需密度的处理过的胶片和相纸,然后切割成适当的形状,从而拼接制造一个测试标板或者一个能用来产生许多测试标板的缩微胶片的底片。11 GB/T

46、19894-2005/ISO 14524: 1999 闺际际准照相机oECF测试样隘2:3 3:4 1: 1 1: 1 3:4 2:3 j,测试你板是a个中性色复制品且不应该用于精确的OECF测量。团A.2低对比.(201)ISO照相机OECF测试标板的阁解12 GB/T 19894-2005/I50 14524: 1999 附录B(资料性附录)ISO 7589光谱分布指数的关联性确定光电转换函数所用的那类感光度测试,是用来测量图像捕捉系统对曝光辐射的响应。这种辐射的光谱功率分布是确定所测响应的因素之一。尽管测试用的照明总量都保持相同,但是,如果使用光谱功率分布不同的光源,有可能对相同的系统会

47、测出不同的响应。这是因为曝光辐射的光谱功率分布和系统的光谱灵敏度之间的关系可能改变之故。消除这种影响的最好方法是使用专用的、具有所要求光谱功率分布的光源。很不幸,这并非总是现实的。一个真实光源的光谱功率分布会随时间改变。在受控的实验室条件下也可能难以复制特殊要求光源(例如自然光)的光谱功率分布。所以有必要开发出这样一种方法,用来确定一个特殊光源的光谱功率分布是否与该特殊要求光源的光谱功率分布足够接近而使测量结果不受影响。这就需要知道图像捕捉系统的光谱灵敏度。在光源的光谱功率分布中变化的重要性取决于捕捉系统对这些变化的灵敏度。在历史上,有两类图像捕捉系统重要到足以保证用于确定光源与理想光源一致性的一些方法的开发。这两类系统是人眼和彩色(卤化银)摄影术。可见光源的一致性对于某些光源来说使用国际照明委员会第51期间出版物中所述方法能够确定。摄影光源的一致性使用ISO7589中所描述的光谱分布指数能够确定。这两种方法有相似性,也有差异。两种方法都利用了彩色图像信息被简化到三个通道中这

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