ISO 15739：噪声测量

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• 适用范围
• 术语和定义
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• Imatest测量方法
  

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1.  说明

噪声是电子照相系统的重要属性。本文档中描述的相机噪声测量是在数字域中使用数字分析技术进行的。由于图像传感器的噪声性能随着曝光时间和操作温度而变化很大，因此指定了这些操作条件。

噪声对人类观察者的可见度取决于噪声的大小、包含噪声的区域的表观色调和噪声的空间频率。输出结果中存在的噪声的大小取决于存储的图像数据中存在的噪声，以及产生输出时应用于数据的对比度放大或增益。亮度可见性（或单色）通道和颜色（或色差）通道的噪声可见性不同。因此，本文件在测量和报告摄像机噪声测量时考虑了这些因素。本文件指定了从多个样品中确定数字相机噪声分量的方法。图像中的噪声的感知可以根据观看距离，不同空间频率、密度、颜色和观察条件。本文件描述了一个用人类视觉模型来测量视觉噪声水平的过程，这种方法是对噪声的频谱分量进行加权的一种方法。一种去除补丁数据产生的低频变化的方法。

2.  适用范围

本文件规定了测量和报告数字相机的噪声与信号电平和动态范围的方法。它适用于单色和彩色电子数码相机。

3.  术语和定义

就本文件而言，以下用语和定义适用。

3.1  照相机光电转换功能：输入场景的对数级亮度和光电数字采集系统的像素值之间的关系

注：此功能项的测量单位是log10 cd/(m^2)。

3.2  裁剪值：像素值保持不变，以进一步增加曝光（高光剪辑值）或进一步减少曝光（暗剪辑值）。

3.3  数码相机：从固态光传感器的数字化输出产生数字静止图像的照相机，并使用数字存储器（如可移动存储卡）记录数字静止图像。

3.4  图像传感器：将入射电磁辐射转换为电子信号的电子装置

注：电荷耦合器件（CCD）阵列是图像传感器的一个示例。

3.5  增量增益功能：通过曝光值的变化除以DSC的像素值的变化

注1：用于确定增量增益值，不使用对数输入值。

注2：如果输入曝光点间隔非常精细，输出噪声比量化间隔小，则增量增益函数可以具有锯齿形。这种行为的量化过程的假象和采用适当的平滑算法去除，或通过拟合光滑曲线数据。在某些情况下，可能需要将曲线拟合到输入输出数据，然后通过使用曲线拟合函数的一阶导数来确定增量增益函数。

3.6  增量输出信号：曝光等级乘以特定曝光等级的增量增益。

3.7  增量信号的信噪比：在特定信号电平下，增量输出信号与均方根（rms）噪声电平之比

注：这通常表示为一个图或表，显示输入信号电平的增量信噪比与输入信号电平的全范围。

3.8  DSC动态范围：按照ISO 15739所确定的，将最大值曝光级别提供给低于峰值曝光值的像素值的最小曝光电平，所述最小曝光电平可以用增量信号捕获到至少1的时间噪声比

3.9  噪音：成像系统响应中不必要的变化

3.9.1  总噪声：所有不必要的变化，包括模式噪声和时间噪声，在一次曝光所捕获的数字化输出中的值。

注：本文件中计算总噪声的程序需要多帧。

3.9.2  固定模式噪声：数字输出中的值不必要的变化，在曝光之间保持不变。

3.9.3  时变噪声：由于传感器暗电流、光子散粒噪声、模拟处理和量化，从一个曝光到另一个曝光的数字化输出值的不必要的变化。

3.10  噪声谱：表示二维图像空间频率函数的图像噪声的曲线或方程

3.11  焦平面光电转换功能：焦平面OECF，光电数字图像采集系统中输入焦平面曝光量与输出像素值的关系

注：此功能录入计量单位是个力士秒。

3.12  曝光时间：光传感器能够集成场景中的光以形成图像的总时间段。

3.13  测试密度：用于将输入亮度降低到未经滤波的亮度的预定比率的光谱非选择性透射滤光片

4.  imatest推荐测试卡