MTF、解像力测试以及相关测试方法

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　　近几年，随着人们生活水平的提高，互联网交际圈的日益发达，人们对高橡素手机的需求越来越大，高像素手机镜头的市场需求量也随之水涨船高。为此，需要评测人员对手机镜头和对应模组进行严格的评价，对模组的设计和产品的出货检验提供技术支持和保障。我司主要从MTF测试，拍摄鉴别率测试，TV畸变测试，色彩还原性测试，杂光测试，鬼像测试以及相对照度测试等。

　　1.MTF测试

　　MTF为光学调制传递函数测试，即ContrastTransfer Function，也就是：对比度转换函数。Modulation是I的maximum减去I的minimum除以I的maximum加上I的minimum；也就是(光的最亮度减去光的最暗度)与(光的最亮度加上光的最暗度)的比值，所得出来的结果M，就是光的对比度。物的Modulation为Mo，像的Modulation为Mi，MTF=Mi/Mo。是利用一光强分布在空间上成正弦变化的物体经由待测系统收集并分析成像面上的光强分布（PSP），最后经由傅里叶换算所得出的结果。它是手机模组镜头最准确的像质评测方式。图1为测试的MTF曲线。

图1 MTF测试曲线

　　我们公司研发实验室使用的是德国Trioptics公司的ImageMaster HR（研发阶段用 MTF测试仪），见图2。车间内使用的是德国Trioptics公司的ImageMaster Pro5（工业性量产用 MTF测试仪），见图3。

图2 Image Master HR及其操作界面

图3 Image Master Pro5

　　ImageMaster HR功能以及测试项目：在轴和离轴的MTF、LSF、PSF，EFL（1-50mm)，ThroughFocus/Freq.（离焦），OpticalDistortion，FOV(View of angle)视场角，CRA(ChiefRay Angle)主光线入射角以及Relative Illumination相对照度。

　　2.解像力测试

　　具体实验测试操作：将模组调至近焦、调焦和远焦位置,对准分辨率标板的中心，且使标板充满全屏（全视场）,拍摄图片并保存，通过计算机图像处理软件按实际像素图像模式进行目视观测，判断整个视场的纵、横向及45°方向上的分辨率中心>=No，四周>=0.8No，并计算整个视场的分辨率算术平均值，且>=0.8No，其中No为模组理论上可以达到的最高分辨率，No=0.5×Mo（Mo为短边方向的有效像素数），单位是LW/PH。

　　拍摄鉴别率标版：见下图

EIAJ resolution chartIEEEresolution test chart

ISO12233增强型

　　增强型鉴别率标版详解：

　　1.垂直解像力条（VerticalRes)---可目测镜头对垂直影像的解像力

　　2.对比指示条（Contrastindicator)---用于显示在空间频率不同下的对比状况

　　3.对角线解像力条（DiagonalRes)---45°倾斜的对角线解像力条

　　4.中央对焦区（Centerfocusing area)---两种不同频率的同心圆，协助对焦）

　　5.水平解像力条（HorizontalRes）---可目测镜头对水平影像的解像力

　　3.TV畸变测试：

　　测试镜头的成像变形程度。畸变不影响成像质量,光阑移动,主光线与高斯像面的交点改变,相应其放大倍率改变,造成像变形

TV畸变拍摄模板

　　4.色彩还原测试：

　　测试手机镜头的色彩和还原性。

色彩还原性测试标版

　　5.杂光测试：

　　测试镜头的杂散光(flare/straylight)，是象质评定的重要内容之一。由于杂散光的存在，就可能造成：

　　1.形成画面灰雾效果，是像面阴暗对比下降，从而影响像的清晰度和色彩还原效果；

　　2.杂光现象直接影响系统的成像效果。

　　所以建立严格的测试手段，对杂散光进行定量的控制和分析势在必行。

　　杂散光目前还没有一个标准,比较难以量化。

　　杂光的表现多种多样。

室内场景拍摄白炽灯拍摄强日光灯拍摄

　　6.鬼像测试

　　鬼像与光学系统有直接关系,表现方式各有不同。

　　严格地讲,任何光学系统只要在足够能量的小面积光源照射下,都会产生鬼像,通常可以通过多种镀膜来减轻。

白炽灯下日光灯下

　　7.相对照度测试：

　　手机镜头参数中影响相对照度的因素:CRA(chief ray angle)与芯片的配合度；边缘光线在芯片上会聚角度大小。

　　相对照度的计算方法,四个角的亮度的平均值/中心.目前的大部分芯片都具有调节相对照度的能力。

　　
转载于光学人生

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