图像质量测试方法

一、测试目的

评估 VR 系统中的成像性能指标，确保最终用户获得清晰、舒适、真实的视觉体验。

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二、测试环境与设备

项目	配置说明
测试平台	自动化测试架/光学测试工装
相机	工业级高分辨率相机，匹配人眼视场
光源	标准白光 LED，或色温稳定光源
校准图卡	ISO 12233、色彩卡（如 X-Rite）、几何卡
软件	图像质量分析软件（自研 / Imatest 等）

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三、关键图像质量指标与测试方法

1. MTF（调制传递函数）

• 意义：衡量成像清晰度，越高越清晰

• 方法：拍摄 ISO12233 分辨率卡斜边，提取边缘扩展函数 (ESF) → 计算 LSF → FFT 得到 MTF50、MTF10

• 单位：cycles/pixel 或 lp/mm

2. 色彩准确性（Color Accuracy）

• 意义：评估色彩重现误差

• 方法：拍摄 Macbeth 色卡，对比 CIE Lab 颜色空间误差 ΔE

• 常用指标：平均 ΔE、最大 ΔE

3. 畸变（Distortion）

• 意义：检测几何失真，如桶形、枕形

• 方法：拍摄网格图卡，拟合理想直线 → 计算最大/均方偏差

4. 均匀性（Uniformity）

• 意义：画面亮度是否一致

• 方法：拍摄白场或灰场图像 → 分区统计亮度差异

• 指标：最大亮度差、标准差

5. 色散/色边（Chromatic Aberration）

• 意义：边缘处是否有红蓝/绿边

• 方法：分析边缘多通道偏移量 → 评估 RGB 通道的 spatial misalignment

6. 视场角（FOV）

• 意义：实际显示覆盖的水平/垂直视角

• 方法：记录成像系统中目标覆盖范围 → 几何反推角度

7. 对比度与灰阶响应（Gamma / Tonal Response）

• 意义：评估暗部细节/明部溢出

• 方法：拍摄灰阶图 → 曲线拟合实际亮度 vs 理想响应

• 结果：Gamma 曲线斜率、SNR 值

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四、VR 特有测试指标

指标名称	测试要点
IPD 对齐误差	左右眼光轴偏差，影响立体感
眼动兼容性	模拟 eye-box 内不同视角下画质变化
畸变校正效果	对比未/已畸变校正图像边缘线条保真度
眩光 / 漏光	黑场图中边缘漏光/鬼影检测
Pupil Swim 效应	头部轻微移动时图像是否出现拉伸/漂移

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五、结果输出与标准参考

项目	建议标准或参考值
MTF50	≥ 0.25（归一化），越高越清晰
ΔE2000	≤ 3（低于3人眼难以察觉）
畸变率	≤ 2%（视场中心 ±10°内）
均匀性	≥ 85%（最亮与最暗区域比）
FOV	≥ 90°（水平），最佳 ≥ 100°

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六、标准参考文献与协议

• ISO 12233：数码成像系统分辨率测量标准

• IEC 62906-5-2：HMD 显示系统光学性能测量

• IEEE VR Display Evaluation Guideline

• VESA HDR / DisplayHDR 认证指标

• 自研 VR 工厂测试流程文档