圖像質量

主觀評價通常認為圖像質量指被測圖像（即目標圖像）相對於標準圖像（即原圖像）在人眼視覺系統中產生誤差的程度。換一句話説就是相對於原圖像，人眼認為目標圖像幾乎沒有降質或損傷，則説目標圖像的質量高，否則説圖像質量差。另一種定義指在沒有原圖像的情況下，人眼能清晰地分辨圖像中的事物，對圖像中前景和背景、物體的輪廓、紋理等等能較好地區分，則説圖像質量好，否則説圖像質量差。 ^[1] 

主觀質量評分法是圖像質量最具代表性的主觀評價方法，它通過對觀察者的評分歸一化來判斷圖像質量。而主觀質量評分法又可以分為絕對評價和相對評價兩種類型。

絕對評價是將圖像直接按照視覺感受分級評分，下表列出了國際上規定的 5 級絕對尺度，包括質量尺度和妨礙尺度。對一般人來講，多采用質量尺度；對專業人員來講，則多采用妨礙尺度。

相對評價是由觀察者將一批圖像從好到壞進行分類，將它們相互比較得出好壞，並給出相應的評分。相對尺度如下表所示。

圖像質量的主觀評價方法的優點是能夠真實的反映圖像的直觀質量，評價結果可靠，無技術障礙。但是主觀評價方法也有很多缺點，如需要對圖像進行多次重複實驗，無法應用數學模型對其進行描述，從工程應用的角度看，耗時多、費用高，難以實現實時的質量評價。在實際應用中，主觀評價結果還會受觀察者的知識背景、觀測動機、觀測環境等因素的影響。此外，主觀質量評價無法應用於所有場合，如需要進行實時圖像質量評價的領域。

客觀評價是指將測試數據化，由機器算法計算得出結果。在國際上，Imatest和DxO Analyzer是比較有名的影像質量客觀評測軟件系統。Imatest和DxO Analyzer有異曲同工之處，都是把影響影像質量的各個因素拆分開來，分別對各個因素進行測試，由軟件分析得出結論，可以非常直觀看到各個方面的表現。

圖像質量的客觀評測是根據人眼的主觀視覺系統建立數學模型，並通過具體的公式計算圖像的質量。相比主觀評測，客觀評價具有可批量處理、結果可重現的特點，不會因為人為的原因而出現偏差。

一般來説，圖像質量客觀評價會分成九個評測項目，曝光、清晰度、顏色、質感、噪音、防手抖、閃光燈、對焦和偽像，每一個評測項目往往還會分成好幾個評測小項目，如偽像就要測試鋭化、畸變、暗角這些項目。通過測試這些項目，通過科學的計算，可以非常直觀地看到圖像的性能的各個方面的表現有何不足。

Imatest是美國Imatest公司旗下的影像質量評測軟件系統，測試項目有鏡頭分辨率測試（SFR－MTF）、色差、色彩還原度、色彩空間等等。 ^[2] 

DxO Analyzer是法國DxO公司旗下的影像質量評測軟件系統，測試項目與imatest大同小異。DxO系統不僅可以測試鏡頭、sensor/ISP/video，甚至是多陣列的攝像頭。 ^[3]