1.SFR Super Chart 

 

SFR Super Chart是自主研发定制超级SFR测试卡,具备空间频率响应SFR测试,锐度acutance测试,对比度contrast测试,有效焦距EFL测试,视场角FOV测试,高精度环境下的偏差测试等多测试功能.

Spatial Frequency Response (SFR)测试使用2014最新版ISO12233标准中定义的slanted-edge SFR方法，不过算法上针对raw image的测试需求我们在mat3版本的算法基础上延伸改进以适合模组研发级别的测试用以完全反应光学模组硬件的质量。测试可以测量摄像头模组多视场的resolution/sharpness/MTF。Asymmetric Edge Spread Function (AESF)使用Asymmetry Score (AS)方法，可以测量多视场的Edge Spread Function (ESF)的不对称性。

CamAnalyzer支持的三种SFR图卡– SFR Grids super chart, SFR silver chart以及SFR checkerboard（checkerboard与DXO相同）, 均可用于测定摄像头的resolution性能，三种图卡中，SFR Grids super chart设计及精准性最佳。在具体项目的IQ认证中，IQ专家决定使用何种图卡进行Resolution的SFR测试。

 

测试准备条件

图卡如上图所示，制作时需达到规定的高对比度；图卡尺寸依据每个chart文档标注进行制作。透射式图卡和反射式图卡均可用于测量，其中透射式图卡精度更高，如果条件允许，推荐使用透射式图卡进行测量。实际验证中，lab测试可以使用反射式图卡，更加方便且性价比较高；量产中测试为达到最佳精度，推荐使用透射式图卡。

 

光源条件:

按照规范中所述的搭建实验环境。除此之外，还需满足以下条件：

在下图蓝色方块标注的12个测量点，照度均匀性需在±10%范围内。理想的照明光源是广域连续光谱，且能量均匀的分布于可见波长。实际测量中，可使用与标准D65光源相似的照明光源。

对于透射式图卡，需要使用LED背光板，并且LED背光板的光谱需要测量及认证。例如，典型的白光LED peak值在蓝色波长处，因此如果使用这种LED，背光板的设计就需要考虑到对此peak值的抑制,推荐量产时采用这种照明光源对蓝色波段有控制。 以上条件的保证可以让测试更加的精准。

对于实验室认证使用的反射式图卡，如果使用LED照明光源，其标准可适当放宽。需要在验证前确定光源符合要求。

 

Exposure Level:

适当的曝光水平对于SFR测量的精确性至关重要。 过曝会引起像素饱和，曝光不足会使输出信号较弱，这两种情况都会导致SFR计算结果的错误或者失真。因此，为保证SFR测量的准确性，必须保证正确的曝光水平。根据拍照设备和软件的不同，自动曝光或手动曝光均可使用。

推荐中心曝光在75%左右。 CamAnalyzer的capture assitant里也有专门的曝光检查的功能确保测试前准备工作就绪。

 

寻找最佳对焦位置:

SFR Grids Super chart需要在最佳对焦位置拍摄，并且不用多图平均来进行计算。最近对焦位置是通过计算不同对焦位置中心ROI的SFR值，选择SFR在测试所需最大测试频率(如Ny/4)达到最大值的位置为最佳对焦位置。

此外，为了保证图像质量，所有对焦位置+1 step 及 -1 step离焦位置的SFR测试值，均需满足SFR spec（SFR spec取决于项目的具体要求）。每个Step对应的DAC值与lens /actuator 设计/ driver IC spec相关，通常使用10DAC为一个step。例如，如果测量得到最佳对焦位置为650DAC，则需拍摄640 DAC,650 DAC，660DAC的图像并进行测试，测得的SFR值需满足项目所需标准。

模组级测试需拍摄一系列的SFR照片。可使用“Capture_Assistant”中的“SFR_fineSearch”，或main UI中的“ThroughFocus_SFR”对图片进行分析，得到最佳对焦位置（中心对焦）。

SFR_fineSeach:

点击“SFR_fineSearch”按钮，选择符合命名规则的一系列SFR图片，软件会自动计算中心patch的SFR值，并在图片文件夹创建CSV 文档保存数据。

根据计算结果可以找出最佳对焦位置对应的RAW image.

 

手机测试则简单的让其自动完成对焦后拍摄测试即可。

 

 

SFR Measurement and Specification

完成上述步骤后，需要在最佳对焦位置以及+/-1 step（step步长取决于具体项目）测量SFR值。

CamAnalyzer可以进行SFR性能的测定。如下图所示，可以根据实际的实验环境搭建以及测试精度，分别选择“Grids SFR Test” 或 “Grids SFR Robust Test”功能进行测试。

 “Grids SFR Test”测试具备最高的测试精度，但是需要非常严格的实验环境搭建。例如，图卡无反射，无污渍，camera光轴与图卡严格垂直，无rotation，拍摄距离与设计值相同，等等。CamAnalyzer算法可实时检测出是否存在以上问题，如果检测到任何会影响精度的因素存在，软件会停止运行以保证测试精度。因此，这项测试最适合使用透射式chart，量化数据，定制精确的SFR spec。因此推荐在产线使用这种高精度的测试方式。对于实验室的      IQ limit验证，也推荐建立单独的SFR高精度测试台来进行测试。同时，不同的camera项目由于设计不同，具有不同的FOV和不同的图像输出尺寸，为了保证测试精度，图卡的测试距离和视场都需要与项目要求相匹配。因此，每个项目可能会对应不同尺寸的图卡，并且CamAnalyzer的算法也会做相应的改动。如遇此情况，CamAnalyzer可提供全部的技术支持以满足客户要求。

 “Grids SFR Robust Test”测试较之“Grids SFR Test”测试，放宽了测试精度，不需要非常严格的实验环境搭建。但也不意味着可以随意搭建，SFR的测试还需尽可能的满足测试要求，诸如图卡严重反光等问题仍是不被允许，软件会停止运行以满足测试精度。通常情况下，该测试用于在实验室中使用反射式图卡测量SFR resolution，或用于SFR spec的辅助测试。

 

 

测试结果和log输出

当使用RAW图进行测试时，需要输入图像的相关信息，例如width，height，color oder等。此类信息可以从供应商提供的“Camera Setting Information Requirement.xlsx”文档中获取。

软件测量完成后，用户可根据实际需要，自主选择是否保存SFR figure 以及log data （包括debug log data）。

 

SFR Specification limits

SFR limits与镜头、sensor的MTF 设计紧密相关，因此无法采用固定的spec来评判所有项目。下表的spec仅作为参考，实际项目研发中，具体的SFR limit需要综合考虑项目的光学设计及所需的IQ表现，如果在项目的RFQ中制定了SFR spec需求，则可按照RFQ进行测试。如果没有RFQ作为参考依据，可先使用下表中的数值作为参考。

Parameter	Best focus Position		Distance
	Ny / 8	Ny / 4
SFR Center Focus	0.77	0.53	Far Field
	0.77	0.51	Macro
SFR 0.3 Field Focus	0.65	0.36	Far Field
	0.61	0.32	Macro
SFR 0.6 Field Focus	0.63	0.33	Far Field
	0.58	0.27	Macro
SFR corner Field Focus	0.56	0.24	Far Field
	0.53	0.19	Macro

 

注意：实际项目中，process或零部件的更改，均可导致spec的变化。

设计中点阵的应用重要，可以用以测量焦距EFL， 视场角FOV和模组工艺生产偏差。