消费级相机标准化光谱与辐射定标
仪器与探测器
2019-06-25 v1 天体物理仪器与方法
图像与视频处理
光学
摘要
消费级相机，尤其是搭载于智能手机和无人机上的相机，现常被用作科学仪器。然而，其数据处理流程并未针对定量辐射测量进行优化，且其定标比科学相机更为复杂。缺乏标准化的定标方法限制了设备间的互操作性，并在不断变化的市场中最终限制了使用它们的项目寿命。我们提出了一种用于消费级相机光谱与辐射定标的标准化方法和数据库（SPECTACLE），包括线性度、偏置变化、读出噪声、暗电流、ISO 感光度与增益、平场以及 RGB 光谱响应。这包含适合非专家的黄金标准真值方法与自助方法。将该方法论应用于七款流行相机，我们发现 RAW 数据而非 JPEG 数据具有高度线性，像素间增益变化大于 400% 且与大尺度偏置和读出噪声模式相关，ISO 感光度归一化函数非平凡，平场校正因子在视场内变化高达 2.79，以及光谱响应既有相似也有差异。此外，这些结果在不同相机型号间差异巨大，凸显了标准化与集中式数据库的重要性。
引用
@article{arxiv.1906.04155,
title = {Standardized spectral and radiometric calibration of consumer cameras},
author = {Olivier Burggraaff and Norbert Schmidt and Jaime Zamorano and Klaas Pauly and Sergio Pascual and Carlos Tapia and Evangelos Spyrakos and Frans Snik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.04155},
year = {2019}
}
备注
27 pages, 11 figures, accepted for publication in Optics Express