camera测试之颜色还原

测试目的：camera对色彩的还原能力

测试主要设备：24色色卡，灯箱

测试环境：1.D65/CW/A光源，照度为600±100lux,整个chart表面的亮度值相差小于10%

2.D65光源，照度为20lux,整个chart的表面的亮度相差小于15%

测试注意事项：24色卡位于预览画面的中心，大小占整个画面的70%

测试原理：

在硬件电子系统中，也就是我们的摄像头，屏幕中，是使用RGB颜色模型来表示的。但是RGB颜色模型中颜色发生变化过程和人眼对颜色的感应过程不一致。简单来说，对RGB颜色模型来说，假设是8bit的颜色深度，当R颜色通道从0增大到10和从240增大到250，其实对于R颜色通道来说，它们的增量大小是一样的。但是对于人眼来说，从当R颜色通道从0增大到10时，人眼能明显看到他们的变化，但是当R颜色通道从240增大到250时，人眼基本上看不出颜色的变化。所以RGB颜色模型不适合用于色彩还原的测试。

先简单介绍一下CIELAB颜色模型，CIELAB颜色模型表示为（L*,a*,b*）,L*用于表示明亮度（Luminance）,也是是黑色到白色的变化的位置，范围0～100。a*和b*表示颜色的变化，a*为绿色（green）到紫红色（magenta）间的变化，b*表示蓝色（blue）到黄色（yellow）间的变化，范围额-128到+127。3D图如下图所示，其中距离圆心越进饱和度越低。

对于CIELAB颜色模型，当a*从0变化到10和从100变化到110时，人眼能够感觉到一样的颜色变化。也就是说CIELAB的L*,a*,b*的变化量一样，则人眼感受到的颜色变化是一样的。

上面所说的就是CIELAB颜色模型具有视觉上的均匀性（perceptually uniform）,所以使用CIELAB颜色模型用于camera颜色还原的测试。

RGB颜色模型转CIELAB颜色模型过程：首先先将RGB颜色模型转成CIEXYZ颜色模型，然后CIEXYZ颜色模型再转换成CIELAB颜色模型。具体转换公式如下：

　　RGB >> CIEXYZ

　CIEXYZ >> CIELAB

其中X n ，Y n ，Z n一般默認是95.047，100.0，108.883。

下一步基于CIELAB颜色模型计算颜色误差和颜色的饱和度（saturation），如下图所示：

用ΔC，ΔE表示色彩正确度误差，如上图所示，左图表示CIELAB颜色模型，右图表示CIELAB颜色模型的一个切面圆。ΔC就是平面圆上两个点的距离。ΔE计算色度差（C）外，还加入明度差。也就是说ΔE表示空间上两个点的距离。一般而言ΔC，ΔE值越小表示越接近真实颜色SRGB，也表示摄像模组的颜色误差越小，颜色越好。ΔC，ΔE计算公式如下：

另外一个测量量就是颜色的饱和度，饱和度指色彩的纯洁性，也叫饱和度或彩度。简单来说，就是颜色越接近黑色或者白色，则饱和度越低。对应到上图的切面圆来说，越靠近圆心则饱和度越低，越靠近圆环饱和度月高。饱和度计算公式如下：

判断标准：