相机&摄像头测试技术标准

Q/SIT-WS-01

测试技术标准

Test standards

测试技术标准

1 范围

本标准规定了数码摄像模组产品测试的技术标准。

本标准适用于数码摄像模组产品的测试。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后min所有的

修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用

于本标准。

Q/SMX01-2006 数码摄像模组

Q/SIT T05～07 检验标准

3 术语和定义

3.1 数码摄像模组分辨率

表征数码摄像模组对被摄景物细节的分辨能力。可分别用视觉分辨率和空间频率感应灵敏度表达。

3.2 分辩率极限

当空间输入频率等于数码摄像模组采样频率的1/2倍时，输入信号将开始出现混叠，此时的空间频

率达到数码摄像模组的分辩率极限，单位：（Lw/PH）。

3.3 帧频

帧频是数码摄像模组每秒钟产生完整图像的画面数，单位为“帧/秒”。

3.4 几何失真

数码摄像模组拍摄的画面相对于被拍摄图案（见附录C 几何失真测试图卡）的几何变形，亦称为畸

变。

如果实际像高大于被拍摄图像时为正畸变，亦称枕形畸变，如图1所示。反之，为负畸变，亦称桶

形畸变，如图2所示。其几何失真q按下式计算：

q=(y’-y)/y*100%

其中：y’—正畸变像面最小畸变尺寸，负畸变像面的最大畸变尺寸

y—与y’对应的被摄图案的尺寸

图1 枕形畸变 图2 桶形畸变

1

3.5 坏点

在特定的照明条件下（亮度差＜10%），对数码摄像模组中像素的光电转换能力进行分析：

1）30万Pixel芯片：在暗场条件下定义，坏点为比周围40*40个像素区域亮度平均值亮29DN；在

白场条件下，定义坏点为比周围40*40个像素区域平均值暗15%；

2）130万 Pixel芯片：在暗场条件下，定义坏点为比周围40*40个像素区域亮度平均值亮200DN；

在白场条件下定义坏点为比周围40*40个像素区域平均值暗40%；

3）200万Pixe芯片：在暗场条件下，定义坏点为比周围40*40个像素区域亮度平均值亮200DN；

在白场条件下定义坏点为比周围40*40个像素区域平均值暗50%。

3.6 视场角

以角度来表示数码摄像模组能够观测到的最大视场范围。视场角可分为对角线视场角、水平视场角

以及垂直视场角。对角线视场角最大，水平视场角次之，垂直视场角最小，通常我们所讲的视场角一般

是指数码摄像模组的对角线视场角。

3.7 像面照度均匀度

摄像头拍摄成像后，画面中心和画面边缘的亮度差异程度。常用所拍摄的画面周边亮度相

对于中心亮度的百分比来表示。

3.8 灰阶

摄像头对不同光谱特性或等效光谱特性的灰度的分辨能力。灰阶代表了由最暗到最亮之间不同亮度

的层次级别。

3.9 色散

当白光入射到介质分界面上时，由于材料对不同波长单色光有不同的折射率，根据折射定律，白光

折射后，各色光就会因折射角的不同而散开，称光的色散。

3.10 色差

白光入射到光学系统上，各种色光便会因色散而在系统内有着不同的成像倍率，这种成像的色差异

称为色差。色差有两种，一种是描述两面种色光对轴上的点成像位置差异的色差，称位置色差。另一种

色差是指两种色光对轴外物点成像位置差异的色差

对数字移动终端图像的色差测试是按拍摄ISO17321中规定色彩检验图(Macbeth color checker)来进

行的。图块中每种色彩都有用CIE（1931）色度坐标表示的精确数值。在标准照明条件下，对色彩检验

图卡进行拍摄，将拍摄的图像和色彩检验图卡进行目视比较或利用计算机软件来测定色差。

3.11 白平衡

在不同光源下（晴天、阴天、白炽灯、闪光灯等），因色温不同，拍摄出来的照片会偏色，通过图

像调整，使在各种光线条件下拍摄出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同。

4 测试所用工具及设备仪器

—— PC

—— 测试用软件：手机成像自动检测系统

—— 测试板(备有完好的MODULE)：

—— 测试环境(见附录A)：

—— FOV chart (见附录B)：

—— color check chart (见附录C)

—— TV distortion chart(见附录D)

—— ISO12233 chart(见附录E)

—— hue step chart(见附录F)

5 测试方法

5.1 Pixel伤点、坏点及缺陷测试

◆

照度: 600±200 Lux

◆

色温: 5500±500 K

2

操作: 按摄像要求拍摄一个均匀亮度的灰色试验目标图画。在任意一个32 *32像素

区域取平均亮度值。然后，在该像素区内的每一像素亮度与该区的平均亮度值比较。

当一个像素亮度和该区的平均亮度值之间的差在20%～40％时，便存在一个伤点。当

一个像素亮度和该区的平均亮度值之间的差大于40％时，便存在一个坏点。2个或多

个邻近坏点就构成缺陷。

◆

判定原则: （1）伤点数 ≤ 200个pixel

（2）坏点数 ≤ 40个pixel

（3）小缺陷数 ≤ 1个 （ Zone Ι ）

小缺陷数 ≤ 4个 （ Zone Ⅱ ）

（4）大缺陷数 ＝ 0个 （ Zone Ι、Ⅱ ）

◆

备注：在RGB格式输出时，小缺陷为1*1到2*2个伤、坏点；在以YUV格式输出时，

小缺陷为2*2到4*4个伤、坏点。在RGB格式输出时，大缺陷为大于等于2*3个伤、

坏点；在以YUV格式输出时，大缺陷为大于等于4*5个伤、坏点。

◆

测试实例:在上述要求下拍摄图片,进行目测,如下图:

◆

图5.1伤点、坏点及缺陷测试分析图

注:我司暂用imagetest软件进行测试。

5.2 最大视场角测试（Max View angle）

◆

照度：600±200 Lux

◆

色温: 5500±500 K

◆

操作: 将Camera Module 对准视场角（FOV)Chart(见附录)的中心,距离20cm拍摄图

片并保存,观察图片中的读值,计算出最大视角。

◆

设最大视场角为β，模组到测试目标的距离为a，测试目标的对角线长度为b，则数

码摄像模组拍摄的最大视场角为：β=2arctg(b/2a)

3

◆

◆

图5.2a视场角

判定规则: β范围为供应商产品规格±3度

测试实例：

在上述要求下进行拍摄视场角测试板（见附录）

经测量镜头至测试板的距离a 为200 mm由图中读出测试图中横向长度为201mm纵

向长度为160mm则b=

201+160

β=2arctg(b/2a) = 65.42°

22

= 256.91

图5.2b测试拍摄图

5.3 色差与白平衡测试（color error and white banance）

◆

照度: 600±200 Lux

◆

色温: 5500±500 K

◆

操作: 模组的设置，自动曝光（AEC）与自动增益（AGC） off，曝光时间设置为0x10，

增益设置为0～9，使图像色彩最佳状态，自动白平衡（AWB） on。将Camera Module

对准色彩测试图卡（color check Chart）（见附录）的中心。拍摄时，模组至图片

的距离因像素不同而不同，130万像素模组拍摄时模组到图卡距离为50cm；30万像

素模组拍摄时模组到图卡距离30cm，拍摄后将图片保存为.BMP格式。使用imatest

软件分析色差与白平衡。

◆

判定规则:色差最大值≤20％

白平衡最大值≤30％

◆

测试实例:按上述要求对Color板（见附录）进行拍摄，使用Imatest中“Colorcheck”

对图片进行分析，如下图：

4

11.9

0.008

0.008

0.079

0.102

0.185

0.281

图5.3a白平衡测试分析图 图5.3b色差测试分析图

5.4 几何失真测试（Distortion）

◆

照度: 600±200lux

◆

色温: 5500±500k

◆

操作: 拍摄时,将Camera Module 对准几何失真测试图卡（TV distortion Chart）

的中心, 130万模组距离图卡为50cm（30万模组距离图卡30cm）拍摄图片并保存

为.BMP格式。使用imatest软件分析其几何失真，在取图像时图像要充满屏。

几何失真的计算公式为：

Distortion=

a

×100

b

图5.3几何失真拍摄实例

◆

判定规则: 几何失真 ≤ ±1％ （200万模组）

几何失真 ≤ ±1％ （130万模组）

几何失真 ≤ ±2％ （ 30万模组）

5

◆

测试实例: 以130万像素模组为例在上述要求下对几何失真板（见附录）进行拍摄,

使用Imatest中”Distortion”进行测试,如下图:

-0.9909%

图5.4几何失真分析图

注:我司暂用imagetest软件进行测试。

5.5 分辨率（视觉）及总有效像素数、色散（resolution and effective pixel、CA ）

◆

照度: 600±200 Lux

◆

色温: 5500±500 K

◆

操作: 模组的设置，将被测数码摄像模组固定在三角架上，使ISO12233图卡中心与

拍摄镜头光轴一致，并保持板面与摄像镜头的光轴垂直，调节ISO12233分辨率图卡

与镜头之间距离，使图卡成像清晰并充满视场，进行拍摄，打印或显示图像，用目测

或专用软件来评估该图像的中心、右上45º、右下45º、左上45º、左下45º的垂直或

水平分辨率（在拍摄时分辨率图卡作90°旋转，以利水平和垂直两种状态测试）。

使用imatest软件分析，MTF50对应的相当于人眼的视觉分辨率MTF30 对应的为极限

频率（Nyquist frequency），总有效像素数为其水平与垂直的极限分辨率乘积。

◆

判定规则: (1) 分辨率≥400LW/PH(130万像素模组)

分辨率≥200LW/PH(30万像素模组)

(2) 有效像素数≥实际像素数 * 80％

(3) 色散 ≤ 0.5

◆

测试实例:在上述要求下对ISO12233标板进行拍摄,使用Imatest中SFR进行测试，

如下图:

6

图5.5a水平方向分析图 图5.5b垂直方向分析图

分辨率：水平分辨率=651.5W/PH 垂直分辨率=432.3W/PH

总有效像素:N=f

水平

* f

垂直

=1040*1050=109.2

0.137

0.0907

图5.5c 130万像素色散分析 图5.5d 30万像素色散分析

色散如图所示均小于0.5。

5.6 灰阶测试

◆

照度: 600±200 Lux

◆

色温: 5500±500 K

7

操作: 模组的设置，自动曝光（AEC）与自动增益（AGC） off，曝光时间设置为0x10，

增益设置为0～9，使图像动态范围最佳状态，自动白平衡（AWB） on。将被测数码

摄像模组固定在三角架上，使灰度图卡与数码摄像模组的光轴一致，并保持图卡面与

镜头的光轴垂直，调节图卡和数码摄像模组之间的距离，使图卡成像清晰并充满视场。

对灰阶图卡进行拍摄，测出从黑到白可分辩的不同灰度的级数。

◆

注意：不可有反光现象！

◆

判定原则: 应能区分灰阶测试图卡（见附录D 灰阶测试图卡）中从黑到白10级不同

灰度（可暂用photoshop直方图的均方值，相邻两阶相差≥8即为区分出一级不同灰

度。）

◆

测试实例：按上述要求对灰阶测试板（见附录）进行拍摄，在PHOTOSHOP中打开后,

将图片转成为灰度型图后,使用灰度测试灰阶,如图：

读取数值为:

◆

数值

255 255 254 232 227 214 203 188 172 153

135 118 96 79 60 46 30 21 16 13

灰阶

14

备注

相邻两个通道值

相差8即为一阶

图5.6a灰阶测试分析图 图5.6bSensor的感光部分区域划分

5.7 相对照度（Relative illumination）测试

◆

照度: 600±200lux

◆

色温: 5500±500k

◆

操作: 用被测镜头对准一白屏（发光均匀度在90%以上）拍照（将感光芯片的镜头校

准功能去除）。

相对照度的计算如下：

相对照度=

L1(角度)

×

100%

L

(中心)

◆

判定规则:

L

1(

任一角落

)

×

100%

≥

35%

L

(

中心

)

L

2(

四角角落均值

)

×

100%

≥

45%

L

(

中心

)

5.8 帧频测试

◆

照度：600±100 LUX；

◆

色温：5500±1000 K；

8

条件：在暗室中（亮度＜1lux）使用帧频测试仪对数码摄像模组的帧频率进行测试。

◆

操作：将数码摄像模组对准帧频测试仪的LED点阵。当图像显示为清晰、无暗条纹、

无滚动亮斑时，定义其为稳定的图像。按如下两种情况进行测试：

1）若图像显示有暗条纹时，数码摄像模组的帧频率高于当前的LED闪烁频率；应将LED

点阵闪烁频率向上调整，并重复进行观察测试，直到获得稳定的图像；

2）若图像显示有滚动亮斑时，数码摄像模组的帧频率低于当前的LED闪烁频率；应将

LED点阵闪烁频率向下调整，并重复进行观察测试，直到获得稳定的图像；

3）记录帧频测试仪上显示的频率值，即为被测试数码摄像模组的帧频频率。

◆

判定原则：

30万摄像模组在VGA模式下的桢频率不低于15fps；

130万摄像模组在SXGA模式下的桢频率不低于7fps；

◆

测试实例：按上述要求使用帧频测试仪进行测试,待调整到图5.8a状态下读取帧频测

试仪显示的数值即为帧频会值。

◆

图5.8a帧频测试图 图5.8b 未调准状态下帧频显示状态

9

附 录 A

测试环境

光源应采取遮光措施，防止光源直接辐射镜头。图表周围应是低照度，以减少弦光。

图表与任何反射源之间应设置屏蔽。

附 录 B

视场角测试 FOV chart

10

附 录 C

色彩测试图卡（采用GretagMacbeth ColorChecker图卡）

附 录 D

几何失真测试图卡

图卡尺寸：宽700㎜，高400㎜;

300pixels/inch;

线宽27pixels;

水平方向20列，垂直方向12行。

11

附 录 E

分辨率测试图卡

ISO12233 chart

（采用ISO12233图卡）

附 录 F

灰阶测试图卡hue step chart

图卡尺寸：宽700㎜，高400㎜;

600pixels/inch;

图卡由20个色块组成，分别以标号0-19表示灰阶；

灰度范围：1-255（纯黑—纯白）；

12

《测试技术标准》文件评审

科技有限公司于2006年8月至2006年9月，起草了《采购技术标准》。经征求意见后，反复

修改，于2006年9月27日定稿。2006年10月 日召开文件评审会议并通过标准。参加评审人员名单如下：

审查人员名单

姓 名

------

------

所 属 部 门 职称

高 工

教 授

职 务

签 字

------ 高 工

制造部

制造部

管理部

工程师

工程师

工程师

13