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圓形測試圖
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? ? ? ?本文接上文對耀斑光進行動態(tài)距離測量(一)。
? ? ? ?由IMATST推薦的用于測量DR的測試圖是具有（近似）圓形貼片配置的透射式（即背光）圖表，即那些不是線性的（如上面所示的木塔圖表）。右邊所示的兩層或三層HDR圖有多種版本。由于照相底片圖表不是用一致的貼片密度制作的，因此使用這些圖表時需要參考文件。高質(zhì)量攝像機直到最近，我們分析的大多數(shù)dr圖像都是來自于單反相機或無鏡相機，它們的閃光燈相對較低。我們最近看到的強烈耀斑的圖像來自劣質(zhì)相機。我們還沒有確定為什么耀斑光會更差；這可能是由于多元透鏡的涂層質(zhì)量差或透鏡筒中的擋板少。以下是高質(zhì)量相機的結(jié)果示例。
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來自消費級（佳能75-300毫米）鏡頭的JPEG圖像結(jié)果

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? ? ? ?這四張圖片分別用于48位raw（或從raw派生的tiff）和24位jpeg文件，這些文件是用兩種截然不同的鏡頭在索尼a7rii相機上拍攝的：

? ? ? ?消費級佳能EF 75-300毫米F/4-5.6鏡頭（原版）設(shè)置為80毫米F/5.6。這個鏡頭有10組15個元素。

? ? ? ?非常高質(zhì)量的佳能TS-E 90mm f/2.8（傾斜/移位）鏡頭設(shè)置為f/5.6。由于這種透鏡有5組6個元件，所以它的閃光強度預(yù)計低于75-300。

? ? ? ?請注意，兩個最暗的斑點（35和36）的結(jié)果不在繪圖范圍內(nèi)，因為它們的密度（8.184和8.747，相當(dāng)于163.7和174.5dB）超出了繪圖的160dB限制。160分貝相當(dāng)于1億：1的比率——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了任何在傳感器前面有鏡頭的攝像系統(tǒng)的能力。

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? ? ? ?如預(yù)期的那樣，90mmt/s鏡頭具有明顯更好的dr，而jpeg文件具有更多的響應(yīng)“肩部”（圖像較輕部分中減小的斜率區(qū)域）。但有一個驚喜。jpeg圖像的動態(tài)范圍與原始圖像相當(dāng)，這顯然是因為gamma編碼減少了明亮區(qū)域的像素級數(shù)量，增加了黑暗區(qū)域的像素級數(shù)量，使dr超出了線性8位（256級）文件的預(yù)期。

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? ? ? ?請注意，在上面四幅圖像中的三幅中，低質(zhì)量的動態(tài)范圍低于“坡度”的動態(tài)范圍，而在其余圖像中，它們非常接近。我們不建議單獨使用基于斜率的dr（因為它通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出snr=0db（信號/噪聲=1）的區(qū)域，也就是說，它包括了snr差導(dǎo)致噪聲完全掩蓋圖像細(xì)節(jié)的區(qū)域。

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? ? ? ?低成本“黑匣子”相機與我們最近收到的低成本“黑匣子”相機的圖像相比，這兩個鏡頭（中等質(zhì)量和高質(zhì)量）的dr之間的差異似乎很小。
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低成本“黑匣子”相機的動態(tài)范圍結(jié)果

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? ? ? ?低質(zhì)量（snr=0db，標(biāo)記為low--）動態(tài)范圍的測量值為148db，這是一個驚人的高數(shù)字。但是斜率的動態(tài)范圍是66db，遠(yuǎn)低于基于質(zhì)量的dr測量（也低于基于斜率的90mmt/s鏡頭的dr）。請注意，這兩個最暗的斑點不會出現(xiàn)在該圖上，因為它們的密度（8.184和8.747）超出了該圖的160dB限制。（160分貝的范圍是1億到1：比任何傳感器或相機的預(yù)期都要大——或者換個說法，如果一個光子到達最暗的區(qū)域，最亮的區(qū)域就會點燃圖表或傳感器）。為了了解正在發(fā)生的事情，我們需要觀察高質(zhì)量相機拍攝的圖像的黑暗部分，顯示額外的（x-）或xx亮度以使較暗的區(qū)域中的細(xì)節(jié)可見，并將它們與低成本相機中的可比區(qū)域進行比較。

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來自佳能75-300毫米（消費級）X光鏡頭的原始（TIFF）圖像暗區(qū)

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? ? ? ?6元素（5組）90mm鏡頭的原始圖像在第7行（從底部第2個；面片27-32）中顯示不同的亮度降低區(qū)域，并且在底部行中仍然顯示不同的區(qū)域，盡管亮度不再降低。在補丁30中可以看到反射（可能來自鏡頭）。90mm鏡頭的jpeg圖像噪聲更大。有些可能是量化噪聲，因為jpeg只有256個級別（0-255）。來自15個元素（10組）75-300毫米鏡頭的圖像肯定顯示出更多的耀斑跡象?，F(xiàn)在，將這些結(jié)果與低成本“黑匣子”相機的圖像進行比較，特別是對于90毫米T/S鏡頭（左縮略圖）的原始圖像。
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?低成本“黑匣子”照相機的JPEG圖像暗區(qū)，X光

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? ? ? ?底部兩行中看不到面片細(xì)節(jié)（面片27-36）。在每一行中，像素級別不是從左到右遞減，而是從上到下遞減，在下兩行中保持相對恒定，帶狀（255個級別的結(jié)果）清晰可見。這顯然是信號燈，不是測試圖上的信號。不幸的是，這些行的信噪比相當(dāng)好，因為imatest消除了噪聲計算中光照不均勻的影響。（設(shè)置可以將其關(guān)閉，但我們通常建議將其保持為打開狀態(tài)，以便在實際照明不均勻的情況下獲得更好的效果）。但這個信號是人造的，而不是真的。

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? ? ? ?這使我們得出一個不可回避的結(jié)論：低成本“黑匣子”相機基于質(zhì)量的動態(tài)范圍結(jié)果是不正確的，我們需要檢測出光斑覆蓋圖表圖像信號的斑塊，并將其排除在dr計算之外。

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? ? ? ?幸運的是，對于具有圓形配置的動態(tài)范圍測試圖（如上面所示的36塊dr圖）來說，這并不困難。（對于線性圖表來說比較困難）。由于面片排列，當(dāng)光斑控制場景時，面片級別停止降低。在上面的例子中，這在下面兩行中是清晰可見的，在這兩行中，圖像從上到下變得更暗-垂直于補丁序列。當(dāng)斑塊亮度停止下降時，我們可以確信耀斑光占主導(dǎo)地位，也就是說，我們在攝像機動態(tài)范圍之外。這種情況適用于超出基于坡度的動態(tài)范圍的面片。

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? ? ? ?出于這個原因，將基于質(zhì)量的動態(tài)范圍測量限制到基于斜率的DR（最大值）是有意義的。在IMATEST 5.2中，“選項II”窗口（從IMATEST主窗口右下角的按鈕訪問）提供是否將基于質(zhì)量的動態(tài)范圍限制為基于坡度的DR的選項。選中此框時，限制將顯示在結(jié)果顯示中。

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低成本“黑匣子”相機的動態(tài)范圍結(jié)果，基于質(zhì)量的動態(tài)范圍受基于坡度的dr限制

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? ? ? ?重要收獲-閃光不是我們過去測試過的高質(zhì)量DSLR/Mirrorless鏡頭的問題，但它已經(jīng)成為限制最近用于汽車或安全行業(yè)的低成本鏡頭性能的一個主要因素。我們已經(jīng)看到了一些例子，說明了耀斑光如何改善傳統(tǒng)的動態(tài)范圍測量，同時降低實際相機的dr。

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? ? ? ?我們解決此問題的方法是將基于質(zhì)量的動態(tài)范圍測量（高質(zhì)量的SNR≥20dB，低質(zhì)量的SNR≥0dB的密度范圍）限制為基于斜率的DR。這一方法有效，因為對于超出基于斜率的限制的補?。ㄆ渲袑?shù)像素級與對數(shù)曝光的斜率低于最大斜率）對比度太低，圖像特征無法清晰可見，或信號主要由耀斑光控制，耀斑光從測試圖中清除真實信號，即“信號”是一個偽影，而不是真實的信號。以這種方式限制基于質(zhì)量的dr可以顯著提高測量精度，也許更重要的是，這有助于防止劣質(zhì)、低質(zhì)量的透鏡被用于對汽車安全或安保至關(guān)重要的應(yīng)用。相關(guān)測試需要的圖像測試卡，請聯(lián)系我們的客服咨詢。