动态范围(dynamic range)定义了画面中从最暗阴影到最亮高光的光线强度变化范围。通常以f-stop或EV为单位计量。动态范围越广,画面细节展现越清晰,直方图像素分布更均衡;反之,动态范围窄,容易出现高光过曝和暗部死黑,细节丢失,直方图像素堆积两端。
动态范围测量方法包括灰阶测试。按照中国移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法(YD/T 1607-2016)标准,动态范围测试即灰阶测试。在标准光源(D65)照明条件下,使用灰阶测试图卡进行拍摄,调整曝光时间不超过1/30s,拍摄照片的像素亮度值应控制在110〜130之间。基于这些参数,判断可分辨的灰阶级数。
Imatest测量实操中,首先选择Linear grayscale,调整识别框,设置输出参数,获取动态范围值。YDT1607-2016标准规定移动终端照相摄像设备应能区分从黑到白的11级灰阶,且动态范围值不小于5。提取到的20阶灰阶灰度值,通过计算Y = 0.3*R + 0.6*G +0.1*B,得出设备在当前环境下的动态范围。若发现第17阶和18阶灰度值不符合单调递减规律,则说明设备不满足国标要求。
动态范围与对比度不同。动态范围描述光线强度变化范围,单位通常为f-stop、档、阶;对比度则是图像中明暗区域亮度差的测量,差异范围越大,对比度越大,无量纲。通过展示原图、高动态图、低动态图以及原图、高对比图、低对比图,直观理解动态范围和对比度的区别。
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参考文献:
[1] YD/T 1607-2016 移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法 -国家标准馆
[2] 正印科技:图像质量参数测试课堂系列2 :动态范围(Dynamic Range)
[3] Dynamic Range | Imatest
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