隨著道路交通的日益復(fù)雜,行車(chē)記錄儀已成為駕駛安全的必備裝備。為了能夠在關(guān)鍵時(shí)刻提供清晰、準(zhǔn)確的視頻證據(jù),行車(chē)記錄儀的成像質(zhì)量至關(guān)重要。本文將深入探討行車(chē)記錄儀成像質(zhì)量的各項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目,幫助您了解如何全面評(píng)估一款行車(chē)記錄儀的性能。
一、曝光測(cè)試
曝光是拍攝過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié),它直接影響到影像的明亮程度和細(xì)節(jié)展現(xiàn)。行車(chē)記錄儀在不同光照條件下都應(yīng)能正確曝光,確保畫(huà)面的清晰度。我們使用專(zhuān)業(yè)的輝度箱和LED光源,模擬從極低到極高的各種光照環(huán)境,以檢驗(yàn)行車(chē)記錄儀的曝光能力。同時(shí),我們還測(cè)量設(shè)備在快速變化的光照環(huán)境下的適應(yīng)時(shí)間,以評(píng)估其場(chǎng)景切換的響應(yīng)速度。
二、顏色測(cè)試
準(zhǔn)確的色彩還原對(duì)于記錄事故現(xiàn)場(chǎng)至關(guān)重要。我們通過(guò)拍攝24色卡并使用圖像質(zhì)量測(cè)試軟件進(jìn)行分析,以檢查行車(chē)記錄儀的色彩還原能力。此外,我們還測(cè)試顏色分布的均勻性,確保整個(gè)畫(huà)面的色彩一致,避免出現(xiàn)影響影像質(zhì)量的色斑或色環(huán)。
三、視場(chǎng)角測(cè)試
視場(chǎng)角決定了行車(chē)記錄儀能夠記錄的畫(huà)面范圍。我們測(cè)量行車(chē)記錄儀的實(shí)際可視角度,確保其滿足廣角需求,能夠覆蓋足夠的視野范圍。理想的水平視場(chǎng)角應(yīng)接近120度,以便在發(fā)生事故時(shí)能夠記錄下足夠的信息。
四、清晰度測(cè)試
清晰度是衡量行車(chē)記錄儀性能的重要指標(biāo)之一。我們通過(guò)專(zhuān)業(yè)的MTF測(cè)試模塊評(píng)估其成像清晰度,使用紋理測(cè)試卡評(píng)估其對(duì)細(xì)節(jié)紋理的捕捉能力,以及利用ISO12233視覺(jué)分辨率測(cè)試卡測(cè)試其能夠分辨的最細(xì)黑白線對(duì)。這些測(cè)試能夠全面反映行車(chē)記錄儀的清晰度表現(xiàn)。
五、噪聲測(cè)試
噪聲是影響影像穩(wěn)定性和清晰度的關(guān)鍵因素。我們衡量畫(huà)面中的隨機(jī)噪聲水平,以信噪比(S/N)來(lái)表示。高信噪比意味著噪聲更少,畫(huà)面更干凈。同時(shí),我們還評(píng)估行車(chē)記錄儀在高對(duì)比度場(chǎng)景下的成像能力,即動(dòng)態(tài)范圍(寬容度),以判斷其能夠捕捉到的明暗細(xì)節(jié)豐富程度。
六、偽像測(cè)試
偽像是指圖像中不符合真實(shí)情況的變化。我們測(cè)試行車(chē)記錄儀的畸變情況,包括桶形畸變和枕形畸變;評(píng)估其銳化算法是否適當(dāng);以及測(cè)試畫(huà)面四角相對(duì)于中心的亮度下降情況,即暗角大小。這些測(cè)試有助于了解行車(chē)記錄儀成像的真實(shí)性和光線分布的均勻性。
詳細(xì)測(cè)試項(xiàng)目
測(cè)試項(xiàng)目一:曝光
曝光測(cè)試包括兩個(gè)測(cè)試小項(xiàng):曝光范圍和場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間。
曝光范圍測(cè)試指的是測(cè)試行車(chē)記錄儀在各種光照環(huán)境下能否正確曝光,使用日本京立LB-8110輝度箱與LLB-1300超高亮度LED光源,模擬從LV0(照度0.4Lux,模擬夜晚環(huán)境)~LV20(45萬(wàn)Lux,模擬夏天晴天中午)的亮度環(huán)境,確認(rèn)行車(chē)記錄儀在這些環(huán)境中是否可以正確曝光。
場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間是測(cè)試行車(chē)記錄儀從明亮到昏暗和從昏暗到明亮的場(chǎng)景切換所需要的響應(yīng)時(shí)間,場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間越短,產(chǎn)品越優(yōu)秀。一般來(lái)說(shuō),行車(chē)記錄儀在明暗情景切換時(shí),會(huì)短暫得出現(xiàn)“一片白”或者“一片黑”,這種時(shí)候是無(wú)法完成記錄的工作的。而各個(gè)行車(chē)記錄儀廠家的產(chǎn)品各不相同,場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間也大不一樣。我們使用日本京立LB-8110輝度箱 LV2檔模擬隧道內(nèi)昏暗環(huán)境,LV10檔模擬隧道外的明亮環(huán)境,兩檔切換時(shí)間為0.2秒,測(cè)試行車(chē)記錄儀的場(chǎng)景切換時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。
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測(cè)試項(xiàng)目二:顏色
對(duì)于行車(chē)記錄儀的用戶來(lái)說(shuō),可能并不太關(guān)注顏色,但實(shí)際上,一旦發(fā)生事故逃逸,在沒(méi)有排清車(chē)牌的情況下,交警可根據(jù)肇事逃逸車(chē)輛的車(chē)型和車(chē)身顏色快速鎖定嫌疑車(chē)輛,行車(chē)記錄儀能否忠實(shí)地還原色彩就顯的非常重要了。
顏色測(cè)試分為兩個(gè)測(cè)試小項(xiàng):色彩還原和顏色均勻性。
色彩還原是測(cè)試行車(chē)記錄儀在各種光照環(huán)境下還原色彩的能力,在光源箱中使用行車(chē)記錄儀拍攝24色卡,把拍攝到的畫(huà)面輸入圖像質(zhì)量測(cè)試軟件進(jìn)行對(duì)比分析,看看是否出現(xiàn)了偏色。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?24色卡
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顏色均勻性,顧名思義就是測(cè)試顏色是否均勻,通過(guò)影像質(zhì)量測(cè)試軟件分析各種光照環(huán)境下顏色的分布。下圖是360 J501C在A光源下的顏色均勻性測(cè)試結(jié)果,可以看到顏色并不均勻,出現(xiàn)了色斑、色環(huán)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?360 J501C顏色均勻性測(cè)試
測(cè)試項(xiàng)目三:視場(chǎng)角
視場(chǎng)角指的是行車(chē)記錄儀的可視角度。很多廠商宣稱其視場(chǎng)角時(shí),往往會(huì)說(shuō)采用鏡頭視場(chǎng)角。但鏡頭視場(chǎng)角并不等于畫(huà)面視場(chǎng)角,因?yàn)槠ヅ鋵?duì)位及校正校準(zhǔn)的原因,Sensor對(duì)角線必定會(huì)小于鏡頭的像場(chǎng),所以畫(huà)面視場(chǎng)角往往會(huì)小于鏡頭視場(chǎng)角。另外對(duì)于廣角鏡頭來(lái)說(shuō),因?yàn)榛儯锹洳糠謹(jǐn)D壓了過(guò)多的景物,往往無(wú)法分辨。所以,我們選用水平視場(chǎng)角來(lái)對(duì)各個(gè)行車(chē)記錄儀進(jìn)行評(píng)測(cè)。
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根據(jù)以往交通事故的統(tǒng)計(jì),前撞和側(cè)撞占了所有事故的7成以上,其中側(cè)撞占了三成,比前撞少了一成。如果去停車(chē)場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈,大家可以看到車(chē)頭左右兩側(cè)有擦痕的車(chē)輛不在少數(shù)。 ??
根據(jù)實(shí)測(cè)和計(jì)算,水平視場(chǎng)角以接近120度為佳,可覆蓋整個(gè)車(chē)頭,且3米遠(yuǎn)外即可全面覆蓋三車(chē)道,一旦發(fā)生事故,相鄰車(chē)道的車(chē)況也可一覽無(wú)余。很多廠商宣稱自家的行車(chē)記錄儀可以覆蓋三車(chē)道,其實(shí)只要視線延伸得夠遠(yuǎn),幾乎所有的行車(chē)記錄儀都能覆蓋三車(chē)道,關(guān)鍵點(diǎn)是多遠(yuǎn)才能夠覆蓋,10米外就不要拿出來(lái)說(shuō)了。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?水平視場(chǎng)角
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測(cè)試項(xiàng)目四:清晰度
清晰度對(duì)行車(chē)記錄儀來(lái)說(shuō)非常重要,拍到是否清晰能直接判定行車(chē)記錄儀的優(yōu)劣。行車(chē)記錄儀的清晰度測(cè)試分成三個(gè)測(cè)試小項(xiàng):MTF、質(zhì)感和視覺(jué)分辨率。
MTF
在影像質(zhì)量測(cè)試領(lǐng)域,MTF(調(diào)制解調(diào)函數(shù))用來(lái)測(cè)試相機(jī)的清晰度,可以簡(jiǎn)單的認(rèn)知為對(duì)比度。當(dāng)黑白對(duì)比度低于10%時(shí),人眼基本上就無(wú)法分辨,所以我們也把10%MTF稱為極限分辨率。若MTF10%對(duì)應(yīng)的空間頻率達(dá)到0.5 Cycle/pixel,則可認(rèn)定鏡頭分辨率已超越Sensor,則相機(jī)像素?cái)?shù)越高,成像分辨率越高。但當(dāng)MTF 10%對(duì)應(yīng)的空間頻率低于0.5Cycle/pixel 時(shí),則鏡頭的分辨率無(wú)法滿足Sensor,則相機(jī)像素高不代表成像分辨率也高,也就說(shuō)會(huì)造成“浪費(fèi)”。
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行車(chē)記錄儀的水平視場(chǎng)角基本在100度以上,屬于廣角范疇。我們采用法國(guó)DxO Analyzer的MTF 魚(yú)眼測(cè)試模塊,對(duì)行車(chē)記錄儀的MTF進(jìn)行測(cè)試,分別測(cè)定畫(huà)面中心,上下左右四邊和四個(gè)角的MTF。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?360 J501C的MTF測(cè)試
質(zhì)感
質(zhì)感指的是行車(chē)記錄儀拍攝的紋理細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力。很多行車(chē)記錄儀為了提高清晰度,均使用了極強(qiáng)的銳化算法,相應(yīng)的很多細(xì)節(jié)則保留較少。雖然輪廓清晰,但將人臉皮膚拍攝成膠皮,將樹(shù)冠拍攝成一團(tuán)綠,這樣的成像缺少細(xì)部層次感和質(zhì)感。
紋理測(cè)試卡(落葉圖)是專(zhuān)門(mén)測(cè)試成像紋理質(zhì)感的工具,我們用它來(lái)對(duì)行車(chē)記錄儀的成像質(zhì)感保留程度進(jìn)行測(cè)試。
視覺(jué)分辨率
ISO12233視覺(jué)分辨率測(cè)試卡主要測(cè)試相機(jī)能夠拍攝到的最細(xì)的黑白線對(duì),單位為L(zhǎng)W/PH(line Width per Height,線寬每像高)。視覺(jué)分辨率越高,就能夠看清更細(xì)的黑白線對(duì)。當(dāng)然,高清1080P高度方向只有1080線,所以,對(duì)于高清視頻來(lái)說(shuō),理論上的最大值是1080LW/PH。
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但是由于畸變的原因,相同大小的物體出現(xiàn)在畫(huà)面不同位置時(shí),在畫(huà)面中的大小是不一致的,對(duì)于廣角來(lái)說(shuō),畫(huà)面中心往往會(huì)比在畫(huà)面四角大很多,所以,我們會(huì)看到畫(huà)面中心的視覺(jué)分辨率會(huì)超過(guò)1080LW/PH,但相應(yīng)的四角就會(huì)差更多。
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行車(chē)記錄儀一般為超廣角,其對(duì)焦距離一般設(shè)置在2米以外,所以如果要測(cè)試視覺(jué)分辨率,測(cè)試卡一定會(huì)非常大。
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測(cè)試項(xiàng)目五:噪聲
在圖像質(zhì)量測(cè)試?yán)?,噪聲是在圖像采集轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,隨機(jī)加入的非線性的偽信號(hào),如果噪聲較大,就會(huì)覆蓋正常的信號(hào),從而無(wú)法正確的還原真實(shí)的場(chǎng)景信息。行車(chē)記錄儀的噪聲測(cè)試分為兩個(gè)測(cè)試小項(xiàng):信噪比和動(dòng)態(tài)范圍。
空間噪聲我們使用信噪比(S/N)來(lái)衡量,信噪比越高,則畫(huà)面會(huì)更加干凈和穩(wěn)定,信噪比(S/N)越低,則畫(huà)面會(huì)看起來(lái)很嘈雜,視頻中比較明顯的就會(huì)有局部的閃動(dòng),更加極端的話,就是壞點(diǎn)、熱點(diǎn),導(dǎo)致其不會(huì)對(duì)場(chǎng)景變化做出響應(yīng)。信噪比的單位為dB, 信噪比的典型值為36~45db,高于45dB,則畫(huà)面干凈,基本察覺(jué)不到噪聲;若低于36dB,則就有明顯可感知的噪聲,畫(huà)面看起來(lái)較為嘈雜。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 360 J501C信噪比測(cè)試
動(dòng)態(tài)范圍是指行車(chē)記錄儀能記錄原稿的色調(diào)范圍,即從最黑到最亮?xí)r,行車(chē)記錄儀可以分辨的最高亮度與最低亮度的比值。動(dòng)態(tài)范圍越大,能采集到的明暗范圍會(huì)更寬廣,其所能表現(xiàn)的層次越豐富。一般來(lái)說(shuō),若不做特殊處理,動(dòng)態(tài)范圍一般在8個(gè)Ev,也就是256左右,而加了HDR算法等,則可容納更多明暗對(duì)比。
測(cè)試項(xiàng)目六:偽像
偽像指的是圖像發(fā)生不符合真實(shí)情況的變化,包括畸變、銳化和暗角。
畸變
畸變是照片和視頻中物體相對(duì)實(shí)物本身出現(xiàn)的扭曲和變形,可分為桶形畸變和枕形畸變。對(duì)于廣角來(lái)說(shuō),一般都是桶形畸變。我們測(cè)試行車(chē)記錄儀的TV Distortion來(lái)分析各個(gè)行車(chē)記錄儀的形變量,一般來(lái)說(shuō),視場(chǎng)角越大,畸變?cè)酱蟆?/span>
如下圖,水平視場(chǎng)角同為118度,但惠普F520的畸變明顯比GoPro Hero4大很多,其中心塊所占的像素?cái)?shù)更多,鼓出的效應(yīng)也更明顯。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 畸變測(cè)試
銳化
很多廠商會(huì)通過(guò)銳化來(lái)提升清晰度,其原理是在黑白邊界由算法人工加入比實(shí)物本身更黑和更白的邊,相當(dāng)于重新描了一次邊,適度的銳化可提升畫(huà)面清晰度,而過(guò)度的銳化則會(huì)掩蓋原有的邊緣和層次,許多細(xì)節(jié)反而會(huì)丟失。對(duì)比360 J501和惠普F520,明顯惠普F520銳化過(guò)度,如下圖:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?銳化測(cè)試
暗角
使用廣角鏡頭拍出來(lái)的照片,往往畫(huà)面的四角會(huì)較中心暗一些,通過(guò)測(cè)試視頻畫(huà)面四角相對(duì)于中心亮度下降的百分比來(lái)衡量行車(chē)記錄儀的抗暗角能力。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 暗角測(cè)試
通過(guò)上述測(cè)試項(xiàng)目,可以全面評(píng)估行車(chē)記錄儀的成像質(zhì)量,確保其在各種駕駛環(huán)境下都能提供高質(zhì)量的影像記錄。這對(duì)于事故分析、責(zé)任判定以及保險(xiǎn)理賠等都有著重要的意義。