2.CMS电子后视镜标准解读&测试方案第二讲·对比度复现

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什么是CMS?

1、车载CMS系统:摄像头监控制系统,是一种取代传统倒车镜的电子倒车镜系统,即用电子方式取代传统的玻璃镜面倒车镜,ISO国际标准称其为摄像头监控系统,即:Camera Monitor System。通常也被称为电子侧视镜,电子倒车镜或虚拟倒车镜。

2、CMS取代传统玻璃反射镜的情况已经越来越多了,比如奥迪、奔驰和雷克萨斯的部分车型已经配置了CMS系统。欧洲的法规也允许了电子后视镜系统替代玻璃视镜,比如ECE R46和ISO16505标准,都是用来规范车上的所有的摄像头图像质量相关的测试和问题。

3、上期我们为大家分享了色彩还原的相关案例,本期我们将以CMS对比度复现为大家进行分享讲解。

01 | 定义解读

CMS对比度复现

对比度,是指画面最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的响应,差异范围越大表示对比度越大,差异范围越小表示对比度越小。一般来说,对比度越大,图像越清晰醒目,较好的对比度可以更容易展现生动,丰富的色彩。

对于CMS对比度测试,一般在暗室环境下,拍摄由灰度渐变的灰阶卡,通过计算画面中白色部分亮度除以黑色部分亮度的比值,得到对比度。比值越大,从黑到白的渐变层次就越多,从而灰阶响应和色彩表现越丰富。

02 | 测试技巧

对比度测试

对于ISO 16505、GB 15084等标准中,在暗室环境下,CMS摄像头端拍摄棋盘格测试卡,传输到屏幕后,使用成像色度计拍摄获取屏幕亮度参数(棋盘格区域),配合测试分析软件输出结果。

画面中选取至少8个黑白格作为分析对象(以8个黑白格为例):对于棋盘格白色区域,对比4个白色格子平均亮度值,找到其中的最小值L1;对于棋盘格黑色区域,对比4个黑色格子平均亮度值,找到其中中最大值L2,故L1的L2的比值(L1:L2)即是CMS对比度。


测试条件

对比度测试需在四种光照环境下分别进行:

  • 日光直接照射条件,即太阳光线直接照射在屏幕上时,屏幕此时的对比度,该条件下屏幕亮度对比度需大于2:1;
  • 散射环境光线的白天条件,即白天正常环境光下的屏幕对比度,对比度需大于3:1;
  • 黄昏条件,即傍晚日落时太阳光线直射摄像头,此时屏幕成像的对比度,对比度需大于2:1;
  • 夜间条件,即夜间低照环境下(最大照度不超过2lx)屏幕的对比度,对比度需大于10:1(对于I类车内视镜和CMS双功能系统对比度要求大于5:1即可,分类见GB 15084 3.30)。

测试方案展示


现场实操


设备推荐

主要使用设备:图卡切换设备、LE007反射面光源LE006标准灯箱、成像色度计、移动测试桌、太阳光源LE005透射光源点光源、棋盘格测试卡。

03 | 结果分析

日光直接照射

摄像头端条件:6500K±1500K,400~800cd/ m2,保证屏幕端显示棋盘格至少5×5个格子

屏幕端条件:40~50Klux,照射太阳光源与成像色度计呈15°夹角摆放

测试结果:

参考标准GB15084 4.2.2.2.6,对于直接太阳光照射条件,此时测试结果为6.9553:1(此数据非标准参考数据,测试结果与CMS性能密切相关)

散射环境光线的白天

摄像头端条件:6500K±1500K,400~800cd/m2,保证屏幕端显示棋盘格至少5×5个格子

屏幕端条件:6500K,4000~4200cd/m2,照射太阳光源与成像色度计呈15°夹角摆放

测试结果:

参考标准GB15084 4.2.2.2.6,对于散射环境光的白天条件,此时测试结果为14.5986:1(此数据非标准参考数据,测试结果与CMS性能密切相关)

黄昏

摄像头端条件:6500K±1500K,200~400cd/m2,保证屏幕端显示棋盘格至少5×5个格子;点光源通过镜子反射至摄像头,亮度5~10Mcd/m2

屏幕端条件:4000~4200cd/m2,照射太阳光源与成像色度计呈15°夹角摆放

测试结果:

参考标准GB15084 4.2.2.2.6,对于黄昏条件,此时测试结果为1.6517:1(此数据非标准参考数据,测试结果与CMS性能密切相关)

夜间

摄像头端条件:6500K±1500K(也可选择光源色温2848K),0.5~0.7 cd/m2,保证屏幕端显示棋盘格至少5×5个格子

屏幕端条件:6500K,0~10lux

测试结果:

参考标准GB15084 4.2.2.2.6,对于夜间条件,此时测试结果为8.3255:1(此数据非标准参考数据,测试结果与CMS性能密切相关)

04 | 讨论

对比度的作用

对比度对视觉效果的影响非常关键,一般来说对比度大,图像越清晰醒目,色彩也鲜明艳丽;而对比度小,则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大的帮助。在一些黑白反差较大的文本显示、CAD显示和黑白照片显示等方面,高对比度对图像的影响并不明显。

对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些,由于动态图像中明暗转换比较快,对比度越高,人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。对比度高的产品在一些暗部场景中的表现、清晰度和高速运动物体表现上就越明显。

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