时序性能作为相机系统设计的关键因素
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相机系统中最关键的组成部分之一是其各项时序参数的性能。这些参数对于图像的捕捉和处理至关重要，有助于控制相机系统的曝光、同步以及整体性能。 在相机系统的开发阶段，开发人员必须使用适当的测试设备来理解和测试这些时序指标，以确保系统运行正常，并能生成高画质的图像。
通过理解和控制时序参数，摄像机系统操作员能够实现理想的曝光设置、运动捕捉以及整体图像质量。在不同的应用场景中，每个参数都对摄像机系统的性能和功能发挥着至关重要的作用。
在传统相机中，快门速度是指系统快门保持开启的时间长度。对于不带机械快门的相机系统（例如手机），我们使用“曝光时间”这一术语来表示相机图像传感器“开启”并接受光线照射的时间。
更快的快门速度或更短的曝光时间可以减少运动模糊。 相比之下，较低的快门速度或更长的曝光时间能让更多光线进入相机，这对拍摄低光环境下的场景至关重要，但如果快门开启时间过长，则会导致画面模糊。快门速度通常以秒的分数为单位来衡量，例如 1/250 或 1/50。
自动对焦速度决定了相机系统能够多快、多准确地对场景中的主体完成对焦。 快速且精准的自动对焦性能使用户能够在各种拍摄条件下捕捉清晰锐利的图像，包括拍摄快速移动的物体等动态场景。在不同的Illumination条件下测试自动对焦性能至关重要，尤其是在低光环境下，此时相机可能难以识别并锁定主体。
快门时滞是指从按下相机快门按钮到实际开始拍摄图像之间的时间间隔。当需要精确的时机控制时，例如拍摄快速移动的物体进入画面时，这一参数就显得尤为重要。
拍摄时滞与快门时滞相同，但包含自动对焦时间。换言之，我们测量的是按下相机快门按钮与实际开始拍摄前自动对焦所需时间之间的时间间隔。应评估快门和拍摄时滞的性能，以确保能够满足所有用户需求。
帧率指相机每秒捕捉并存储的单帧数量。更高的帧率能更好地稳定画面中的运动，因此更适合视频录制或节奏较快的场景。帧率以每秒捕捉的帧数（fps）为单位。 标准帧率包括 24 fps（电影制作）以及 30 或 60 fps（家庭视频录制）。要评估帧率性能，需要采用正确的快门速度来捕捉所需的帧数。
相机显示屏刷新率是指相机显示屏上的图像每秒刷新次数。更高的刷新率能使一组图像在切换时看起来更加流畅。 较低的刷新率往往会导致根据显示屏信息进行物体对齐时出现问题。显示屏刷新率以赫兹（Hz）为单位，表示每秒的刷新周期数。
“Rolling shutter”描述了一种特定的传感器读出方式。虽然配备机械快门的相机即使在像素上没有光线时也能进行读出，但采用 Rolling shutter（而非机械快门或全局快门，即能在瞬间捕捉整个画面的相机）的相机则会逐行进行读出。 根据首行与末行读出时的差异，在此期间移动的物体将出现Distortion。
启动时间是指按下电源按钮后，相机达到完全工作状态所需的时间。虽然这看起来可能不是一个关键的时间参数，但对消费者而言却至关重要。 例如，如果消费者正在使用一台处于关闭状态或收纳在储物处的相机，在打开电源并启动后，它CAN多快准备好拍摄？如果相机需要超过五秒钟，那么使用者很可能错过想要捕捉的瞬间，尤其是当拍摄对象是移动物体时。
在开发过程中，应全面测试每个时序参数，以确保相机系统性能卓越。Image Engineering 正是为此开发了 LED-Panel。该设备现已升级至第五代，凭借其灵活性和可靠性，已成为市场上最受欢迎的时序测量设备之一。
该 LED-Panel 这是一款配备 10×10 LED 灯板的紧凑型设备，可根据被测参数提供多种 Illumination 模式和频率。上述所有时序参数均可通过该设备进行测量，其中许多参数甚至可在单张图像中完成测量。 最新版本（V5）增加了调暗 LED 灯板的功能，以改善弱光测试效果，同时我们还提升了强光条件下的测量精度。另有适用于 NIR 测试的版本，该版本采用红外波段的 LED 灯珠。
我们的工程师开发了 LED-Panel，以满足 ISO 15781 标准的所有要求。该标准规定了各种时序指标的测量方法和性能阈值，包括拍摄延迟、快门（及负片）释放延迟、帧率、启动时间等。 LED-Panel 还在用于测试手机和网络摄像头时序参数的 VCX 标准中占据重要地位。
LED-Panel 既可直接在设备上进行控制，也配备了独具匠心的控制软件，该软件具备 USB 接口和命令行接口。 此外，该软件还作为 iQ-Trigger 的主控软件。该设备常与 LED-Panel 配合使用，因为它能够自动按下快门按钮，从而消除人为错误并确保控制精度。
控制软件允许用户创建测试序列并分析捕获的测试图像。此外，我们还提供一款 LED-Panel C ++ API 以便与其他产品（例如 iQ-Trigger）轻松集成。通过 API 还可以修改设备的启动和停止时间，以及切换测量模式。
凭借其紧凑的设计（尺寸为 240 x 130 x 55 毫米，重量为 1 公斤），该 LED-Panel 可轻松集成到任何图像质量测试实验室中，并可与其他多种产品结合，构建先进的时序解决方案。
我们广受欢迎的计时解决方案之一是 TE42-LL 时序 多功能Test Chart。该Test Chart直接在图中集成了两个LED-Panel，可进行全面的图像质量测试。借助此Test Chart，您可以在一张测试图像中测量Resolution、纹理损失、Color accuracy、动态范围等图像质量指标，以及关键的时序参数。该Test Chart还专为低光测试场景设计。
如上图所示，我们在测试图表中使用了两个 LED-Panel，以确保能够更准确地分析 Rolling shutter 速度的影响。该测试图表在 VCX-PhoneCam 标准中被直接引用。
将LED-Panel与 iQ-Near Focus 为时序测量提供了另一种强大的解决方案。iQ-Near Focus 专为评估相机的自动对焦性能而设计，它采用电动半透明棋盘格 Test Charts，可精确地使相机在近距离对焦。 按下遥控快门后，电机将迅速将棋盘格测试图从光路中移开，相机随即对焦于其后方的测试场景。此时，可在背景中放置一个 LED-Panel（或 TE42-LL 定时测试图），以同时测量相机的定时和自动对焦性能。
除了上述解决方案外，LED-Panel还可集成到其他设备中，例如 lightSTUDIO. 在此，您可以分析相机对自然物体（而非 Test Charts）的响应情况，同时利用集成的 LED-Panel 测试时序参数。
总而言之，LED-Panel 是目前市场上最可靠、最灵活的摄像机时序测量设备之一。仅需一台设备，即可测量摄像机系统的所有关键时序参数。它还可以轻松集成到几乎任何测试实验室环境中，并与其他时序测量设备结合，以构建符合您测试需求的解决方案。