动态范围 数字图像质量检测 .pptx

动态范围《数字图像质量检测》《数字图像质量检测》主讲教师：许向阳数字图文信息技术专业

可曾有过类似这样的场景拍照体验，同一地点、同一相机，差别怎么这么大？问题出在哪里了?拍一拍、调一调Clapandadjust

仔细观察这两幅同一场景的图像，判别不同之处？能从图像质量评价的角度，述说一下两幅图像的差别，如：阶调？对比度？层次？色彩？清晰度？噪点？...比一比、认一认Compareandrecognize

目录CONTENTS01概念Concepts02具体表现Specificperformance03影响因素influencefactor04动态范围测试Dynamicrangetest05动态范围分析Dynamicrangeanalysis06原理Principle07HDR处理评价HDRtreatmentEvaluation

01PARTONE概念concept

概念每个拍摄场景都有自己的动态范围，这来源于最亮区域到最暗区域的光照范围。相机的动态范围，是相机捕捉的光强范围。通俗来讲，相机的动态范围是用来里描述画面中从最暗的阴影部分到最亮的高光部分的光量强度分布范围。DynamicRange概念Concept

《数字图像质量检测》相机的动态范围通常表示为分贝（db）、f-Stops或者EV（曝光值）。摄影爱好者一般会选择具有高动态范围的相机，能带来较好的摄影体验。如拍摄一个复杂光照场景的照片，摄影师希望高光下的场景真实，同样不希望阴影部分有细节缺失。这对画面的对比度要求比较高，画面的层次也很丰富。这时，相机的HDR功能就成了完成这个理想拍摄的关键。动态范围CONCEPT

02PARTTWO具体表现Specificperformance

《数字图像质量检测》具体表现智能手机专业模式，通常会单独增加一个HDR功能，提升用户的拍照体验。关闭和开启HDR功能，同一个场景下，有时候确实可以得到不同的图片。Specific

三幅对比图像对比正常曝光下的照片，展现的细节是最多的，场景的层次丰富，也是最好的，不会缺失阴影下的信息，不会错过高光下的细节。曝光不足的照片，画面偏暗，暗部的层次不能展现。曝光过度的的照片，画面亮度提高了，高光丢失细节。正常曝光曝光过度曝光不足具体表现Specificperformance

03PARTTHREE影响因素influencefactor

《数字图像质量检测》影响因素色调响应和噪声是影响相机动态范围的关键因素，受传感器，镜头，成像系统和图像处理的影响。influence

影响因素（相机色调）高光色调：数值越大，高光越白，越容易丢失高光细节；相对越小，越能保留高光细节。阴影色调：数值越小，阴影越黑，越容易丢失阴影细节；相对越大，越能保留阴影细节。动态范围：数值越大，越能保留高光和阴影中的细节，越小越容易丢失高光和阴影细节。影响因素influencefactor

影响因素一传感器图像传感器是一种将光学图像转换成电子信号的器件，是摄像头的重要组成部分。先进的图像传感器能自动适应一些复杂的光照场景，否则，一旦图像中的细节信息的缺失，很难通过后处理来恢复信号。传感器在强光下的响应，与弱光下感知信号的能力，是衡量传感器动态范围的关键因素。即是传感器的尺寸和接收光子的能力会影响动态范围。影响因素Influencefactor

镜头和成像系统镜头的材质、镀膜处理及整个成像系统的设计都会影响动态范围。图像处理如后端的暗区降噪处理和多帧融合等都可以提升相机的动态范围。因素二因素三影响因素influencefactor

04PARTFOUR动态范围测试Dynamicrangetest

测试方法摄像头生产厂商和一些摄影爱好者，希望能有一个合适的方法去测试并量化摄像头的最大动态范围。比如这些常见的测试卡。Q14灰阶测试卡ISO14524OECF测试卡（可选12阶16阶或20阶）36阶动态范围测试卡共同点：这些测试卡都是由一些列明暗过度的灰阶组成，抽象表达了场景的亮度范围。动态范围测试Dynamicrangetest

《数字图像质量检测》测试关键系列黑白过度的灰阶是希望在辅以光照时，能呈现出一个明暗相间的场景。当相机拍摄该光照下的测试卡，获得的数字图像便于用软件分析、量化相机的动态范围。但是，必须要尊崇这样一个原则，测试卡的动态范围要大于相机的动态范围。Testkey

反射式测试卡：光投在测试卡表面，如ISO14524测试卡等。透射式测试卡：光穿透测试卡出来，如imatest36色块HDR测试卡等。测量相机动态范围用的测试卡主要表现为两种类型：ReflectiveChart（反射式测试卡）36色块HDR测