两张色卡照片的对比分析

leino11121 · 发表于 2006-11-25 13:35:00

[upload=jpg]UploadFile/2006-11/061125@52RD_图片1.jpg [/upload]图一
[upload=jpg]UploadFile/2006-11/061125@52RD_图片2.jpg[/upload]图二
如上两张图片：使用两个厂家提供的2.0M sensor所拍照片
拍摄环境：600Lux, D65 light source, 7fps
图片1所用sensor pixel size: 2.5umx2.5um lens：M6
图片2所用sensor pixel size：3.18umx3.18 um（OV2630） lens：M8
两图比较，图1的优点较为明显：
No column FPN
Better color fidelity
Higher dynamic range
Higher SNR
但图二有一点是图一所不具备的：较好的图像锐利度
有一个疑问请大家分析一下：
1、影响dynamic range性能的最主要的因素是pixle size，pixel size越大dynamic range越大，但上述正好相反， pixel size小的反而动态范围表现反而较好。而且第一款sensor并非OV/MICRON/Samsung生产。
2、色彩还原度表现也较为明显。请大家分析其主要原因
3、图像锐利度：从图象表现来看，图二的锐利度明显优于图一，那些因素可以影响到图像锐利度？
4、图二有明显的垂直条纹，原因是什么？

pantuzi · 发表于 2006-11-25 14:45:20

我来说说我的看法：
一：两图的对比
1、图一的颜色偏的较厉害，偏黄，红色未能真实反映出来，图二颜色较真实，但是饱和度不够
2、图二的确SNR较低，但是看不出来有垂直的条纹；
二：关于LZ的问题
1、影响sensor 动态范围的主要是sensor内部的PIXEL结构以及PIXEL OPERATION VOLTAGE，一般来说，电压越大，动态范围越大
2、颜色的还原与sensor isp 以及后端处理有很大的关系，ISP的AWB ，color correction等直接影响图像的颜色
3、锐度也一样，sensor的isp或后端的edge enthancement就是锐度的处理
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海盗的微笑 · 发表于 2006-11-25 15:07:34

楼上的正解！+5rdb[em01]

leino11121 · 发表于 2006-11-25 17:00:17

以下是引用pantuzi在2006-11-2514:45:20的发言：
我来说说我的看法：
一：两图的对比
1、图一的颜色偏的较厉害，偏黄，红色未能真实反映出来，图二颜色较真实，但是饱和度不够
2、图二的确SNR较低，但是看不出来有垂直的条纹；
二：关于LZ的问题
1、影响sensor动态范围的主要是sensor内部的PIXEL结构以及PIXELOPERATIONVOLTAGE，一般来说，电压越大，动态范围越大
2、颜色的还原与sensorisp以及后端处理有很大的关系，ISP的AWB，colorcorrection等直接影响图像的颜色
3、锐度也一样，sensor的isp或后端的edgeenthancement就是锐度的处理
[em04][em04]

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OK，其实这两张照片不是我自己拍得，而是sensor1的供应商提供的，下图是他们提供的另外两张图片，据他们讲，图三是从图一中剪出来的，图四是从图二中剪出来的
一：两图的对比
1、图一的颜色偏的较厉害，偏黄，红色未能真实反映出来，图二颜色较真实，但是饱和度不够
凭经验得出上述结论，还是可以从软件中测量得到？[/COLOR]
2、图二的确SNR较低，但是看不出来有垂直的条纹；
垂直的条纹见第三四图[/COLOR]
二：关于LZ的问题
1、影响sensor动态范围的主要是sensor内部的PIXEL结构以及PIXELOPERATIONVOLTAGE，一般来说，电压越大，动态范围越大
你没有正面回答我的问题。一般来说，pixelsize越大，PIXELOPERATIONVOLTAGE就会越大，但结果却正好相反[/COLOR]
2、颜色的还原与sensorisp以及后端处理有很大的关系，ISP的AWB，colorcorrection等直接影响图像的颜色
请教：OV2630的colorcorrection功能是集成在sensor内部的吗？还是外加ISP处理？从datasheet中如何看出？[/COLOR]
3、锐度也一样，sensor的isp或后端的edgeenthancement就是锐度的处理[upload=jpg]UploadFile/2006-11/061125@52RD_图片5.jpg[/upload]图三
[upload=jpg]UploadFile/2006-11/061125@52RD_图片6.jpg[/upload]图四[br]+5 RD币

夏耘 · 发表于 2006-11-26 15:10:05

一：两图的对比
1、图一的颜色偏的较厉害，偏黄，红色未能真实反映出来，图二颜色较真实，但是饱和度不够
凭经验得出上述结论，还是可以从软件中测量得到
*** 通过Imatest软件可以很直观的看出差别，如所附两个PDF文档。从文档上看，2630的色彩平衡性能确实比Sensor1要好些，Ov2630的色调整体偏低，而Sensor1的色调不仅偏黄、还有点错位了。你是否确定这是最好的一组参数，颜色部分一般是可以通过参数调整好的[/COLOR]
2、图二的确SNR较低，但是看不出来有垂直的条纹
垂直的条纹见第三四图
*** 条纹的确可以看得出来，但是似乎跟Sensor本身关系不大，可能是由于整体画面偏淡，或者Hsync信号受到干扰所致[/COLOR]
二：关于LZ的问题
1、影响sensor动态范围的主要是sensor内部的PIXEL结构以及PIXELOPERATIONVOLTAGE，一般来说，电压越大，动态范围越大
你没有正面回答我的问题。一般来说，pixelsize越大，PIXELOPERATIONVOLTAGE就会越大，但结果却正好相反
*** pixel size越大，动态范围就容易做大，但是跟Sensor内部的ADC也有关，还跟内部颜色矫正算法有关。OV的动态范围一直比较小，只有60dB，而Micron的有70dB之多[/COLOR]
2、颜色的还原与sensorisp以及后端处理有很大的关系，ISP的AWB，colorcorrection等直接影响图像的颜色
请教：OV2630的colorcorrection功能是集成在sensor内部的吗？还是外加ISP处理？从datasheet中如何看出？
*** OV2630内部没有ISP，但是又集成了简单的AE、AWB功能。所以后端一般都会对它进行处理的。一般，Datasheet的第一页都可以看得出来Sensor的基本特性。[/COLOR]
3、锐度也一样，sensor的isp或后端的edgeenthancement就是锐度的处理
【文件名】:061126@52RD_Sensor1_Color.pdf
【格　式】:pdf
【大　小】:120K
【简　介】:
【目　录】:
[br]+5 RD币

夏耘 · 发表于 2006-11-26 15:13:34

还要补充一下三个问题：

1 . 你们的Sensor是带ISP的吗？如果带ISP的话跟2630对比就没什么意义。

2 . 对比时所用的Lens不一样，效果差别会很大，所以只有在相同Lens下的对比才有真是的意义。

3 . 还有就是，要对比图片必须都是通过PC从Demo Board上获取Sensor输出的图像，后端不要过多处理。然后保存为BMP的图片，软件分析。图片分析往往受到显示器、人的主管偏见的影响。
[br]+5 RD币

chiefhe · 发表于 2006-11-27 16:59:25

ov2630，好老的东西，现在谁还用？想用也基本没货，而且没什么support。
要比较就和ov2640比较吧。强烈推荐ov2640，自带isp，可以输出jpeg，yuv，rgb。
1/4寸2百万sensor里面ov2640没有对手。
另外，ov2630绝对不是楼主贴出来那个水平。第一张图的gamma明显不对，左下两块没区别了。
赞成楼上的观点，这种比较没什么太大意义。[br]+3 RD币

jimi · 发表于 2006-11-27 17:43:35

第2张图的Gamma correction 也不对，这个是导致两张图片效果差的主要原因

ccenigma · 发表于 2006-12-3 11:16:20

如果都是在同一条件下拍摄的，当然第一个更能让能接受，因为白平衡的意义就是要让拍摄得到的图象与人眼看到的尽量保持一致。所以无论数据怎样，凭肉眼直观看上去第一个要比第二个好些。

垂直的竖线实际上是固定噪声，这个确实是和sensor的设计和制成有关，如让sensor用vga@30fps，增益2x以上，会很明显。

动态范围，一般来说象素面积越大动态范围也越大，但是在一定的象素尺寸内，还和sensor的设计技术水平有关系，当然这个有个极限，到了极限在怎么设计都不行了。

[em07][br]+3 RD币

ksoo · 发表于 2006-12-5 23:56:08

动态范围，一般来说象素面积越大动态范围也越大????

是我理解有问题?还是你们理解有问题. HDR跟Pixel 面积有绝对关系吗?????
我的理解是跟Pixel 的结构有关!

pantuzi · 发表于 2006-12-6 09:59:47

我再来说说动态范围：
1，动态范围和面积PIXEL大小、面积没有绝对的关系；
2，影响动态范围的是PIXEL 的电压——Vddp，像素结构中RESET管的RESET电压；
3，但是一般来说，PIXEL越大，Vddp会设计的较大，这样能提高动态范围；

William · 发表于 2006-12-6 10:11:17

动态范围和PIXEL 面积多少有但关系的，面积越大，单位时间内能得到的光电子数越多，要做到大动态范围比较容易，但关键是取决于PIXEL的结构。
   据我了解目前MICRON 和 SAMSUNG 的新SENSOR都是采用的是4T结构的PIXEL结构，而OV2640据说是采用OV自己开发的 3T PLUS PIXEL结构，  我这边看过OV2640 及SAMSUNG 2MEGA 和MICRON 2MEGA的图片，在我看来OV2640在NOISE处理上依靠的是后端ISP处理，所以NOISE没有了，图象细节部分也没有了，由于OV2640 PIXEL SIZE 是2。2，所以噪声不可能很小，消除噪声唯一方法就是靠算法来做，由于消除底噪处理，所以OV的色彩对比度不可能很大。 SAMSUNG 2MEGA 对NOISE控制并不依赖ISP处理，NOISE上可能大些，但能接受，但图象色彩还原及解象力很不错.  Micron 2mega 不用废话，当然是图象最好的，看看市场上NOKIA MOTO 用的2MEGA SENSOR大家都能明白。
   楼上好多OV FANS 估计要被拍砖了，不过大家要比SENSOR的能力，比ISP和DSP处理后的图象基本没什么意义，要比大家比较下 SENSOR 输出的 RAW DATA数据。

   关于楼主的问题，确实图片一色彩还原及灰阶不咋样的。
   OV2630 一定搭配OV630ISP芯片，否则图象很糟糕，国内几家后端含ISP的厂家我没见过几家调好OV2630效果的。

coma · 发表于 2007-6-25 10:53:35

好文章，学到不少知识。[em14]

callen · 发表于 2007-6-26 20:42:51

要顶啊，刚入像道，看来这行学问还很深了！

happy_luoming · 发表于 2011-8-11 16:01:36

以下是引用callen在2007-6-26 20:42:51的发言：
要顶啊，刚入像道，看来这行学问还很深了！

shevgrady · 发表于 2011-9-2 16:57:33

mark!学习学习。

IvanTian · 发表于 2011-9-16 10:26:51

受益匪浅啊~~~

xingbo · 发表于 2011-11-15 21:08:18

在计算机显示器上对比两个sensor的输出，确实不是一个较为科学的对比方法。较为客观的对比应该是：测量光源的SPD、测试卡的spectral reflectance，计算出色块本身的CIE XYZ值，之后将sensor输出的RGB值转换为CIE XYZ，之后在L*a*b*等空间进行色差比较。

如果是主观比较，需要保证拍摄测试卡的光源色温与显示器的标准白色温相同，两者亮度大体一致，有条件的话，最好将测试卡置于专门的 light booth 内，在暗室中进行对比。另外，建议参与比较的人员先进行必要的颜色视觉测试，例如 Ishihara Test 及 Fransworth Munsell Hue Test等。

以上是从色度学角度对颜色比较给出的建议。

对于sensor对颜色的响应，CFA 及 sensor 本身的光谱特性已无法改变，因此 color correction matrix 则显得至关重要。

xr1064 · 发表于 2014-10-21 16:05:40

楼主分析得太详细啦！

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