眩光
简介
根据定义，眩光（也称为耀光或面纱眩光/耀光）是指图像中源自非相关场景物体的非预期光线。眩光可能由多种来源引起，一旦出现，会显著影响图像质量。
遮光眩光与图像眩光
无论是遮蔽眩光还是图像眩光，都会对最终图像造成损害。例如，根据 ISO 93581 标准，遮蔽眩光是指传统相机镜头产生的眩光。其测量仅针对从相机上拆下的镜头进行。ISO 9358 标准概述了分析遮蔽眩光的测试方法和程序。
而图像眩光则指在相机（如移动设备）最终处理后的图像中出现的眩光。 在许多情况下，无法将相机镜头拆下。目前尚不清楚一定程度的眩光究竟源自镜头、相机，还是相机的图像处理过程。因此，制定了ISO 18844标准，旨在为各类相机的图像眩光评估提供系统化的方法。
眩光是如何产生的？
眩光可能由多种因素引起，包括自然原因以及相机系统的硬件组件。
眩光的来源包括：
位于拍摄对象与相机前组镜头之间的任何物体，例如空气中的薄雾或灰尘。
镜头光学部件之间的相互反射，以及镜片上的灰尘和污垢。
从镜头边缘和边框、快门、光圈、机身等处反射的光线。
光学系统本身因球面像差和色差等引起的光线。
漏光
由于变量范围如此之广，眩光往往是难以测量的图像质量因素之一。
图 1：由于眩光，暗部区域的信号出现局部增加，这一现象清晰可见。
图 2：世界贸易中心一号楼的外立面上本应只有一个亮点，但由于镜头或传感器内的内部反射，图像中却出现了多个尘点。
如何测量遮蔽眩光？
ISO 9358是测量镜头眩光的基本标准。根据ISO 9358，测量遮蔽眩光有四种不同的方法，分别是：
点扩散函数
使用积分球进行无限远测量
对于焦距较长的镜头，使用两个积分球
基于测试图的测量（用于非无限远测量）
点扩散函数
点扩散函数的测量方法是将一个微小的点光源照射到相机上。随后反复旋转相机，使光线从各个不同角度照射到相机上。通过分析所得图像来评估眩光情况，但目前尚无方法能利用该测量方法得出一个单一数值来表示这些图像中存在的眩光量。
图1：利用点光源测定眩光的基本原理。
使用积分球进行无限远测量
ISO 9358中提到的第二种方法是在积分球内使用光阱。在光阱区域测得的黑色电平可反映眩光的程度。 若焦距较大，应组合使用两个积分球。ISO 9358将无限远定义为大于焦距十倍的距离。因此，积分球的直径（即镜头与集光器之间的距离）必须至少为焦距的十倍。
图 2：桶形（负）Distortion下的图像高度Distortion
图3：针对长焦距，将两个积分球组合使用。
非无限远测量中的图表法
如果无需在无限远距离测量眩光，则可使用Test Chart。如图4所示，ISO 9358在其测试设置中使用了透明Test Chart。
图 4：ISO 9358 中描述的非无限远测量方法使用透明 Test Charts。
如何使用 ISO 18844 测量图像眩光？
ISO 18844 是分析手机眩光（或类似）相机系统时最适合采用的标准。 与 ISO 9358 提供多种测量眩光的方法不同，ISO 18844 使用专门设计的 Test Charts 来测量图像眩光，这些 Test Charts 与 ISO 9358 非无限法中的 Test Charts 类似。
这些Test Charts是均匀的白色靶标，上面至少有一个黑洞，用于确定相机给图像带来的眩光量。 该黑洞充当光阱，可吸收大部分光线，从而产生尽可能低的黑色电平。如果图像中存在眩光，该黑色电平会升高。该Test Chart可以是反射式或透射式的。
图 5：根据 ISO 18844 使用反射式 Test Chart。
图 6：根据 ISO 18844 标准使用透射式测试图表测量眩光。
图3：Test Chart TE281是我们根据ISO 18844标准测量眩光时首选的眩光测试Chart。
下图所示的测试图表是专门根据 ISO 18844 中的描述设计的。它使用 17 个光阱来捕获尽可能多的光线，同时提供多个分析点。 当采用 ISO 18844 中描述的简化方法 C 时，对比度达到 10,000:1 以上即足够。通过单张图像，我们可以获得黑电平和白电平之间的比值，以此指示眩光量。
图 7：使用佳能镜头搭配数码单反相机拍摄的样本结果。
如 ISO 18844 所述，该方法目前未考虑位于相机视场范围之外的其他光线和光源，即使这些光源通常与眩光有关。
目前，负责该事项的 ISO 工作组与 Image Engineering 正在研究各种方案以解决这一问题。
结论
使用 ISO 9358 或 18844 中描述的方法均可对眩光进行充分分析。然而，ISO 18844 适用于所有类型的相机系统，包括无法拆卸镜头的系统（这是 ISO 9358 的要求）。
在我们的测试实验室分析眩光时，我们几乎总是遵循 ISO 18844，因为这是最新版本，涵盖了许多相机系统，其中最重要的是手机摄像头。
实践证明，使用专为眩光设计的Test Chart（如上所述）并配合适当的Illumination条件，在分析如何改善相机系统的眩光问题时，始终能提供最佳结果。
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