照相镜头 照相分辨率测定方法
CCD相机成像分辨率自动测试的过程与方法介绍
CCD相机成像分辨率自动测试的过程与方法介绍引言目前传输型CCD相机已取代传统胶片相机成为主流摄影设备，然而各生产厂家对相机成像分辨率这一核心指标的测量还基本采用基于人工判读的测试方法。
人工判读测试分辨率，对胶片相机而言简单、方便，但由于不同人眼的视觉灵敏度不同以及检测条件的差异，因此难免引入不同程度的主观误差，时常难以达成统一的测量结果，从而影响了测试精度。
对于CCD 相机，可利用其对特定目标生成的数字影像，通过实施高效的数据分析处理技术，自动实现对相机分辨率量化测试，从而客观判定相机成像质量。
1 理论分析影响CCD相机成像分辨率的因素主要包括：光学系统、CCD器件及相应电路处理系统等。
其中光学系统可利用干涉检测法或传递函数等对其像质进行测试，从而客观地获取相应的分辨率量化结果；CCD器件本身的理论极限分辨率可以根据其像元尺寸直接计算求得；对于电路处理系统，在理想情况下其对图像分辨率测试方面的影响可忽略不计，在此暂不予以考虑。
综合上述因素，CCD 相机整机理想情况下的分辨率N 可由下式计算求得：式中：N光为光学系统分辨率；NCCD 为CCD器件的分辨率。
虽然上述计算可以估算出CCD相机整机的理论分辨率，但由于存在整机装配误差、系统控制误差以及依靠人工判读测试带来的主观不确定性，经常难以准确反映相机最终成像水平，因此需要在CCD 相机整机检测时对分辨率指标实施精确量化测试，从而客观综合反映CCD相机整机成像质量。
为此，本文提出基于光栅目标影像对比度分析的分辨率自动测试方法。
该方法是将CCD 相机整体作为光能量信息传递系统，根据系统传递函数测试原理，按照正弦级数展开的定义，将矩形分布函数展开成不同频率正弦分布的叠加，则对比度传递函数可表示为：由于光电探测器将光通量转换为电信号，利用电子学方法可将所有高次谐波成分全部滤掉，这样所得到的传递函数关系式变为：M 和M0 分别为输出对比度（又称调制度）和输入对比度。
镜头分辨率及MTF测试
镜头分辨率及MTF测试目前百万像素高清摄像机已越来越多地应用于监控，有100万像素摄像机、200万像素摄像机、500万像素摄像机等等。
摄像机的像素高是图像清晰的一个方面，另一方面高像素感光元也要配以高分辨率的镜头才能使高清摄像机的能力得以体现。
镜头分辨率镜头的分辨率是指在成像平面上1 毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数，单位是“线对/毫米”（lp/mm，line-pairs/mm ）。
镜头对黑白等宽的测试线对图并不是无限可分辨的。
当黑白等宽的测试线对密度不高的时候，成像平面处黑白线条是很清晰的。
当黑白等宽的测试线对密度提高时，在成像平面处还是可以分辨出黑白线条，但是白线已不是那么白了，黑线也不是那么黑了，白线黑线的对比度就会下降。
当黑白等宽的测试线对密度提高到某一程度，在成像平面处黑白线的对比度非常小，黑白线条都变成了灰的中间色了，这就到了镜头分辨的极限。
参见图一。
图 1好的镜头和差的镜头的分辨率是有很大不同的。
测试镜头分辨率的一种方法是将待测镜头装在一个胶片照相机上。
去拍摄黑白条纹图（分辨率图版），然后用高倍放大镜（镜头分辨率检测仪）检测底片上每毫米范围内能清晰分辨的线条对数，能分辨得越多则分辨率越高。
按照我国照相机检测标准（JB745-65），一般 135 照相机的镜头中心视场达到37线对/毫米、边缘视场达到22线对/毫米，就算是一级镜头。
用数线条的方法确定分辨率是一种方法，还有一种更为客观的方法是测量镜头的 MTF函数。
MTF（modulation transfer function 调制传递函数）以此来反映镜头的反差和分辨率被测的黑白条纹图（分辨率图版）白线最亮处与黑线最暗处的差别，反映了被测图形的反差（或称对比度）。
设白线最大亮度为Imax，黑线最小亮度为Imin ，我们用调制度（Modulation）来表示反差的大小。
调制度M定义如下：M=(Imax－Imin)/(Imax＋Imin)同样通过镜头成像的图形白线最亮处与黑线最暗处的差别，反映了成像图形的反差(对比度)。
数码相机性能的检测——分辨率的测量报告
数码相机性能评测实验一
一：实验目的：
1：理解数码相机视觉分辨率的定义及其度量单位；
2：了解数码相机分辨率测试标准IOS12233以及GB/T 19953-2005 《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板的构成，掌握其使用方法；
3：掌握数码相机视觉分辨率的测试方法，能够通过目视判别数码相机的分辨率的特性。
二．实验步骤
1：拍摄靶板结果如下：
拍摄原图：（相机为佳能550D）
2：处理图像，由于极限分辨率判读软件HYres3.1仅适用于分辨率小于2000LW/PH 的数码相机，故使用目测判读法。
具体图像如下
水平方向 垂直方向 斜45度角方向
3.记录数据,填入表格:
附：佳能550D 性能参数：
发布日期：2010年02月 纠错 机身特性：APS-C 规格数码单反 产品定位：入门单反 操作方式：全手动操作 传感器类型：CMOS
传感器尺寸：22.3*14.9mm 传感器描述：长宽比：3:2 最大像素数：1870万 有效像素：1800万 影像处理器：DIGIC 4 最高分辨率：5184×
3456
图像分辨率：大：约1790万像素（5184×3456）中：约800万像素（3456×2304）
小：约450万像素（2592×1728）
RAW：约1790万像素（5184×3456）
高清摄像：全高清（1080）。
相机解析度测试方式
数码相机分辨率测试详细介绍Post By：2008-11-19 21:49:21ISO 12233分辨率测试标板，这是专门用于测试数码相机的分辨率使用的。
此主题相关图片如下：f01.jpg该标板的使用方法比较简单，但是方法不对，结果就完全不同。
一、拍摄距离需要按照下图的框线位置来取景，将该区域全部容纳在取景器内：此主题相关图片如下：f02.jpg目前许多不能更换镜头的数码相机都是4:3的比例，而DSLR则多为3：2的传统135画幅比例；16:9和1:1的画幅比较少见。
二、使用中的常见错误1、拍摄距离不合适如果测试标板只占画面的一小部分，那么显然分辨率被缩小；同样，如果只拍摄中间一小部分，那么分辨率被夸大了。
比如拍摄这样一个局部画面，那么该镜头的解像力已经达到或者超过测试标板的极限了。
此主题相关图片如下：f03.jpg压缩全图此主题相关图片如下：f04.jpg局部未压缩2、支撑的三脚架不够稳固由于标板有许多细节，任何抖动都会得出截然不同的结论。
这里是同一个镜头拍摄，但是使用不同的ISO。
此主题相关图片如下：f05.jpgISO 100，f/2.8此主题相关图片如下：f06.jpgISO 400，f/2.8所以在测试过程中需要反复多拍摄一些，结果出来后，需要经过仔细分析，贸然下结论，只能是吓了自己，误导他人。
测试分辨率简单的说就是量度、计算影像从清晰--> 模糊之间的转换点。
受限于光学、材料和其它种种的因素，每一个镜头、每一台数字相机都有其分辨能力的极限。
分辨率测试就是应用科学的方法将这个极限找出来。
首先，我们来看看几个重要的基础理论。
为了可以清楚的计算分辨率的数据，目前使用历史最悠久，也同时是最多人采用的就是MTF = Modulation Transfer Function为基础的测试程序。
MTF主要是引进反差对比的概念来检定镜头分辨率，使用者必须对「空间频率/ Spati al frequency」这个概念进行了解。
数码相机分辨率的测量方法
ISO12233数码照相机分辨率的测量方法1．适用范围CIPA标准DC-003（2003）（以下简称本标准)适用于民用静止照片数码相机以下简称（DSC）。
在产品目录等中记载静止照片的分辨率时，采用本标准规定的测量方法。
2．引用标准及文件在本标准中引用下列标准，它们将购成本标准规定的一部分。
这些引用标准都适用其最新版本（含追加内容）。
ISO12233：2000 Photography-Electronic still-picture cameras - resolutionmeasurementsISO7589:2002 Photography–Illuminants forsensitometry-Speccifications for daylight,incandescent tungsten and printer3.术语及定义a) 分辨率resolution除锯齿外，可分辨精细图案的极限。
以画面每单位高度的条数来表示。
b)锯齿aliasing采样频率小于图像信号最高频率的2倍时，在采样频率的高次谐波附近会产生带波重叠的噪音。
（新版摄影术语辞典（株）写真工业出版社1988）4．测试图表4.1 ISO12233分辨率测试卡本标准以12233为基础,测试图表(图4.1,以下简称ISO图表)也直接利用ISO12233用图表。
ISO 图表中包含各种样式，本标准（视觉分辨率）主要使用其中的水平方向J1、K1；垂直方向的J2、K2；倾斜45度方向的JD、KD等样式。
（ISO12233中记载了3种测量方法、ISO图表的采购方法，请参考9．关于12233。
）使用ISO图表时，不一定直接使用该图表。
也可以剪出必须的部分，并经过重新拼接排列后使用ISO12233主要由美国Sine Patterns公司和Applied Imag e公司以及日本生产,在中国可以从代理,上海研鼎公司购买（EMAIL:rdshop@ Tel.021-********,Fax-021-********）。
摄像机分辨率的检测方法
摄像机分辨率的检测方法监控摄像机的分辨率所谓分辨率,一言以蔽之,就是摄像机“能看到多少的东西”.电视机与CCTV监控摄像机对于分辨率的定义与镜头、照片不同,它们分别有自己的定义方法.例如,镜头、照片将1组黑白线条计为1线,而电视机则将1组线条计为2线(黑白各1线).另外不同的地方是,镜头、照片的分辩率表示平均1mm内可以数出多少根线,而电视则表示整个画面能数出多少线.下面就CCTV监控摄像机的分辨率进行解释:摄像机分辨率分为垂直分辨率和水平分辨率,纵向分辨率称为水平分辨率,横向分辨率称为垂直分辨率(如图1所示)分辨率的测定方法图1EIA-1956标准分辨率图正放,将测试图的水平和垂直边框标志充满(欠扫描时的)显示器的有效空间进行摄像,如图2所示.目测一般测定方法是,黑白显示器看分辨率测试图楔形黑白条纹在哪里分开,无法区别黑白时,共临界点即为分辨率.显示器、镜头必须使用性能超过被测摄像机的机器(如图3)目测必须在以下条件下进行:测定照明条件:光源色温为3100k +100k;照度为2000lx +100lx.摄像机设定条件:增益为0dB,AGC OFF;电子快门OFF; 白平衡最佳.选线法目测法是一般的检测方法,还有一种方法是选择分辨率图的相应的水平线,利用示波器确认垂直线宽(黑白)的振幅,即利用获得多少TVL判断分辨率.垂直分辨率垂直分辨率由电视制式的扫描线数决定.PAL制式表示1帧有效扫描线为625线,平均1个场有20线垂直消隐时间,因此,实际画面只出现585TVL(如图表).另外,由于CCTV采用的是逐行扫描方式,因此分辨率下降.其比例被称为凯尔系数,按照经验,使用0.7数值.这样,最终垂直分辨率HV=(625-20x2)x0.7,约410TVL左右是垂直分辨率的界限.如上所述,垂直分辨率由电视制式决定,并不表示摄像机的性能.水平分辨率这是评价CCTV监控摄像机性能的重要项目之一.水平分辨率从理论上讲,由下述的一般公式表示,与图像频率成比例.各项指标规格如下:N:TVL、f:图像信号频率、A:纵横比(3:4=0.75)、Q:消隐率=(Q=0.16)、fh:水平扫描频率(f=15.625k Hz)时, 用N=2fA(1-Q)/fh表示,PAL制式时,代入各值后得出N=f(MHz)x80(TVL/MHz)关系式是:图像频率1(MHz)=80(TVL/MHz).按照上述关系,尽量提高图像频率后可得到高分辨率,但是实际使用的CCD决定了时钟频率和采样频率.使用HI-RESO的CCD时的抽样频率为14.18MHz,根据抽样原理(为了将连续信号所含的频率成份正确再现为抽样值数据,抽样频率必须为连续信号拥有频率上限的2倍以上),图像信号频率被限制在约7MHz.另外,如果图像信号成份存在超过抽样频率1/2的频率成份,将产生折叠现象,产生假信号/摩尔纹图像不纯,很难参照(图6-1)来说明.为了防止这种现象,需要使用高效带通滤器7MHz以上频率.但在当时实际上很难制造出这样的滤波器,因此,图像信号频率变为6MHz左右,水平分辨率达到480TVL.。
知识讲堂：镜头分辨率详解
知识讲堂：镜头分辨率详解
如何定义镜头分辨率？
镜头的分辨率是指在成像平面上1 毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数，单位是“线对/毫米”(lp/mm，line-pairs/mm)。
镜头对黑白等宽的测试线对好的镜头和差的镜头的分辨率是有很大不同的。
测试镜头分辨率的一种方法是将待测镜头装在一个胶片照相机上，去拍摄黑白条纹用数线条的方法确定分辨率是一种方法，还有一种更为客观的方法是测量镜头的MTF 函数。
MTF(modulation transfer function 调制传递函数)
被测的黑白条纹M=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)
同样通过镜头成像的M*=(I*max-I*min)/(I*max+I*min)
如果原来MTF=M*/M
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当然希望原来当改变测试将lp/mm 值作为横坐标将镜头MTF 值作纵坐标
连成在下当黑白线条很粗时(分辨率很低小于10lp/mm)测试当测试线条变密通过镜头成像的白线条就会变暗，黑线条也不怎么黑了(40lp/mm 处)，代表黑白亮度的红线幅度变小，即反差变小(I*max-I*min)，调制度M*变小，所以蓝色的
MTF 值下降到50%。
进一步提高黑白测试线条密度，如人眼对反差5%时尚能察觉，对反差低于2%时就不能察觉了。
所以一般选定MTF 值为3%时的lp/mm 值作为镜头的
目视分辨率。
摄像机性能指标的测试方法
摄像机性能指标的测试方法在不同使用环境下，怎样选购适宜的摄像机，本文对摄像机的主要性能参数，测试方法和采购时应注意的事项介绍一些经历和看法如何正确认识摄像机的分辨率指标分辨率分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数，指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器上人眼可以看到的最大线数，当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能分辨出黑白相间的线条。
明晰度又分为程度分辨率和垂直分辨率。
测试方法摄像机拍摄综合测试图，用目视法观察监视器上图像中心楔上能分辨的最大线数或十组中心明晰度线段能分辨的最大线数。
测试时应注意（1）要使用成像质量好的镜头，因为镜头的好坏影响最终的测试结果。
（2）显示时使用黑白监视器，线数应在600线以上，假设使用彩色亲爱那时起，要将色饱和度旋纽调至最低，防止色度信号对亮度信号的干扰。
采购时应注意（1）使用索尼、松下原装摄像机做横向比照，观察两种摄像机在分辨黑白线条组时差距；原装机的性能指标真实可靠，通过比照，可以对采购摄像机的明晰度指标得出正确的结论。
（2）购置单板机时，有时配套的镜头成像质量较差，除了要测试中心分辨率外，还是测试四个角的分辨率，不能出现模糊和变形，否那么，就要更换较好的镜头。
最低照度指标要有相关的条件最低照度的概念摄像机产生的亮度输出电平，是额定电平〔700mv〕的一半时，被摄物体的最小照度。
测试方法（1）比照法：亲爱可以摄像机置于暗室，选择一部名厂的原装摄像机作比照，使用三个同型号的手动光圈镜头，暗室内装有调压器控制的200v白炽灯，以调压器调节电压的上下来调节暗室内灯的明暗，电压可以从0伏调到220伏，室内光亮也可以从最暗调至最亮，将两部摄像机分别对准层次丰富的物体，调低室内的光亮度，直至看不清物体的暗部层次，或者将镜头光圈调小一级作比照，根据名厂的原装摄像机标称的最低照亮度之推测出待测摄像机的最低照度值。
（2）仪器法：同样在暗室中测试，将摄像机对准十级灰度测试卡，调低室内的光亮度，直至摄像机输出的视频信号在示波器上的幅度降至350mv，再用测光表测量测试卡外表的照度值，计算出最低照度。
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照相镜头照相分辨率测定方法
照相镜头的照相分辨率测定方法如下：
测试光源环境：选择合适的测试背板和光源，确保光源的稳定性和均匀性。
常用的光源有LED、荧光灯等。
同时，选择合适的反射光源箱，以获得最佳的照射角度。
分辨率测试卡：选择符合国际标准的分辨率测试卡，如ISO12233标准分辨率测试卡。
确保测试卡的分辨率与照相镜头的分辨率相匹配。
固定测试设备和拍摄参数：将照相镜头固定在测试台上，调整镜头与测试卡的距离，确保拍摄的图像清晰。
设置照相机的拍摄参数，如光圈、快门速度、ISO等，以确保拍摄的图像质量稳定。
拍摄测试图像：使用照相机拍摄分辨率测试卡的图像，确保图像清晰、无抖动。
拍摄多张不同分辨率下的测试图像，以获得准确的测试结果。
分析测试结果：将拍摄的图像导入到图像分析软件中，对图像进行清晰度分析。
选择合适的阈值，通过软件计算出图像的分辨率。
比较不同分辨率下的测试结果，确定照相镜头的分辨率性能。
重复性测试：为了确保测试结果的准确性和可靠性，可以进行多次重复性测试。
对同一组测试卡和设备进行多次测试，比较测试结果的一致性。
注意事项：在测试过程中，需要注意保持测试环境的稳定性和一
致性，避免外界因素的干扰。
同时，确保测试设备和软件的准确性和可靠性。
通过以上步骤，可以准确地测定照相镜头的照相分辨率性能。
这种测试方法对于评估照相镜头的性能和质量具有重要意义，有助于提高拍摄图像的质量和效果。