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1、DS05 數位相機 畫質 SPEC訂定報告人：品質技術部 工支二課 張維鈞1內容大綱v壹.數位相機簡介v貳.數位相機與傳統相機成像差別v參.DS05數位相機結構介紹v肆.DS05數位相機畫質站測試 v伍.其他數位相機畫質測試 v陸.DS05數位相機畫質SPEC訂定v柒.量產結果與分析v捌.未來努力方向2壹、數位相機簡介3靜態數位照相機，它與傳統相機一樣是透過鏡頭拍攝影像，只是數位相機是用( CCD )感光元件來偵測色彩，將反射回來的光線轉為數位訊號，在由相機內壓縮影像，而記錄在記憶裝置上，機身的背面有( LCD )液晶螢幕可以即時觀看剛才拍攝的畫面，檢查確認影像的完整，可避免畫面的 缺失、曝光
2、的失敗、還可以馬上從相機上刪除影像，這是一般傳統相機沒有的設計與便利。一、數位相機(Digital Still amera )4基本上數位相機和傳統相機的工作原理是一樣的，只是所透過的媒介不同成像原理都是光線經過鏡頭的攝取，記錄在儲存媒體上，只不過傳統相機是利用光線讓底片的感光劑受光，而將影像記錄在底片上；數位相機則是利用 CCD(Charge Couple Device;電荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor互補性金屬氧化半導體)影像感應器，來抓取景物所反射出來的光線，並將之轉為可儲存的數位訊號，儲存在記憶體中。二、數位相機成
3、相原理5數位相機的取像過程為光線經過鏡頭後，聚焦於 在CCD（CMOS）上，由CCD（CMOS）將光線轉換 為電荷，再經由A/D轉換器轉成數位訊號後，進入數 位信號處理器作適當處理，並把影像放到影像暫存區 儲存，讓使用者可繼續拍攝，影像進行壓縮後，將影 像送到儲存裝置(快閃記憶卡)作儲存。三、數位相機的系統架構6貳.數位相機與傳統相機成像差別7(a)傳統照相機的成相原理是利用膠片使光在感光劑上感光而發生化學變化 。 (b)傳統式照相機成相過程如下1.經過鏡頭光聚焦在膠片上。 2.膠片上的感光劑隨光發生變化。 3.變化了的感光劑膠片經顯影液顯像。 4.成像。 一、傳統照相機的成相原理8. (a)
4、 數位相機的成相原理是利用CCD或是CMOS，使光信號轉變為電信號、記錄在記憶體上。 (b)數位相機成相過程 1.經過鏡頭光聚焦在CCD（CMOS）上。 2.CCD（CMOS）將光轉換成電信號。 3.經處理器加工，記錄在記憶體上。 4.通過顯示器表示，或經印表機列印。 二、數位相機成相原理9數位相機與傳統相機的成像原理幾乎沒什麼不同 ，同 樣是利用光學鏡頭將物體反射的光聚焦在相機的 內部，唯一的差別在於這兩者所使用的成像材料不同 。傳統的相機先以光對底片產生的化學變化，記錄拍 攝的景物的影像，然後底片要再經過暗房處理才能顯 影，我們用這顯影的底片再沖洗相片；數位相機則是 不用裝底片的，它成像的
5、材料是使用CCD（ ChargeCoupled Device，感光耦合元件）or CMOS的半 導體感光材枓把透過鏡頭匯入的光影轉成強弱不同的 電荷訊號，然後利用這些電荷訊號轉換成的數位資料 ，儲存成電腦可以讀取的檔案。三、結論10(a)數位影像主要取決於相機的輸入與擷取。1.輸入與使用之鏡頭原件有關。2.擷取與使用之感光原件有關。(b)我們可以從下列幾個角度審視之：1.影像是否清晰銳利。 2.影像是否變形失真。 3.色彩是否正確。4.是否含有雜點。5.色彩的飽合程度。四、數位相機的成像品質11參.DS05數位相機介紹12一、DS05數位相機外觀13(1).相機畫素：35萬(2).相機基板數：
6、MAIN/B X1 ; LCD/B X1 (3).焦距： 採定焦方式 (4).影像存取：VGA mode (640*480 pixels) 60張QVGA mode (320*240 pixels) 120張(5).電源：1.5V 電池X2(6).影像顯示方示： USB mode 接電腦輸出(7).經銷商 ：CASIO (8).製造商：大陸金寶二、DS05數位相機小檔案14肆.DS05數位相機畫質站測試15(1).測試木箱。(2).電腦設備與軟體。(3).測試箱內環境色溫控制：5100度 K。(4).測試箱照度:1000 LUX(EV8.7)。一、測試設備1公尺CHAT木箱(測試箱)DS05待
7、測機器電腦&程式判 斷16二、測試CHART17軟體部份色階圖案、灰階圖案及4個解析圖表，測試結果 92 ITEM如有一NG即為NG。方法為利用軟體手法截取測試機台上影像部份，再由 電腦轉成R、G、B三個值，故共測試色階8階、灰階16階，此一部份測試(8+16)*3=72 ITEM。另外程式會自動將CHART區 分為5個區塊定為ABCDE及CHART上有HIJK 4個解析圖表，故一部份共測試20個ITEM，詳細為亮度測5個、顏色比測10個、解析比測5個。三、測試程式18(1).測試手法:四、CASIO之畫質站測試要求19(2).測試測試CHART:四、CASIO之畫質站測試要求20五、測試需注
8、意事項：(1).環境事項：(a)需控制測試箱內之色溫亮度。(b)測試用的CHAT也需注意其品質。(2)軟體事項：(a)測試軟體的穩定度及誤差率、準確度。(b)測試資料的收集。(c)異常的處理與備份軟體。21伍.其他數位相機畫質測試22Q60-E3 中包含了最下方的灰階色層，用以判斷相的 Gamma值。色階分層共有六種顏色可以看出彩度的變 化以及人像圖用作對人體膚色還原的部分評析。Q60 是目前各大雜誌（國內的PC SHOPPER）以及國外數 位網站（IMAGE RESOURCE）最常使用的測試標準 圖表。但就整體的功能來說還是略遜於CIE（國際照 明標準協會）所制訂的標準色環。 KODAK Q
9、60/IT8 標準色階卡23Q-13 中包含了兩組色卡，灰階和單色色卡，灰階卡中 包含有20個灰階色塊，濃度比由0.51.95，主要測試： 1.反射進入相機的色調。2.曝光大小和比重。3.平衡比 。彩色色卡中則包含了9種顏色/2階段不同的濃度。目 前使用Q-13的測試網站有國外的DP REIVEW。雖然該 色卡可以簡易的判斷色塊在拍攝時的變化。但很可惜的 是由於沒有色階表，因此無法判斷整體影像的色相和飽 和度。（附註：Q-13原長尺寸：8英吋，Q-14為同型色 卡長度為14英吋。） KODAK的標準色卡Q-1324名詞解釋 色溫：光本身為一種熱線，其熱線之溫度高低會影響色光變化，如果將一黑體加
10、熱後，由低溫漸漸轉變高溫，其顏色順序變化為深紅色橙色黃色青藍色等。由上述可得之光的熱線溫度偏低時呈紅黃色，例如早晚時，天空呈紅黃色，而接近中午時刻，色溫漸漸昇高，天空呈藍色的，以上證實了光源色溫偏低時呈紅黃色，而偏高時則帶有青藍色調。色溫之觀念是由英國物理學家客魯賓(W.T.KELVIN)所發現，故取其名略稱“K”作為色溫絕對溫度的單位。25陸.DS05數位相機畫質SPEC訂定26CASIO依其經驗值與本次所要生產之產品規格提出一影像水準；金寶設工依此一影像水準選擇使用零件與設計迴路並生產一批SAMPLE給CASIO做初步選定，若CASIO接受則迴路與CMOS元件所產生之影像畫質，就以此為暫定
11、標準，所以此階段為客戶經驗值與金寶設工之SAMPLE值的綜合體而訂初步水準。(1)、初期階段：27試產初期金寶設工提出自己所撰寫之測試軟體測試，結果依此次試產所收集之數據看其測試資料之平均值落點，並將有超過原訂SPEC的影像數據與SAMPLE品給CASIO判定是否接受。但試產結果發現SPEC定義無法COVER所有OK之產品，因此金寶設工以此數據與CASIO協調SPEC的範圍，經CASIO承認後放寬初期之SPEC。(2)、中期階段：28量產初期使用新SPEC測試發現，測試數據平均值亦有一些OVER SPEC的情況，且測試NG品經分析判讀應可接受，因此金寶設工提供分析和測試資料與影像圖片給CASI
12、O並再度與CASIO協調SPEC，經CASIO確認品質合乎其要求後就此定案。(3)、量產階段:29(4)、流程圖:產品START1.客戶規格提出 2.CI電子試作SAMPLE 3.客戶軟體談SPEC 4.測試手法討論試產規格訂定1.試產資料收集分析 2.測試手法驗證 3.客戶與軟體確認量產SPEC 4.測試手法確認量產規格訂定1.量產資料收集分析 2.量產SPEC最後確認 3.保存測試資料定案1.CI電子驗證CMOS品質及個批號CMOS之SPEC 2測試手法由工廠(品技)進行評估 3.規格的訂定方式準則化 4.收集測試數據方法提出 5.後續SPEC定義及如何修改1.GOLDENSAMPLE 的
13、確認及建立 2.環境測試設備的確認方式 3.管制水準判定與工廠即時處理模式建立1.問題點分析 2.規格變更方式 3.測試手法確認 4.工廠上線確認 5.不良品處理方式確認1.良率追蹤 2.數據收集30(5)、量產最後使用之SPEC:31(6)、CASIO使用SPEC:32(7)、影響DS05畫質SPEC原因如下:(1)環境測試的差異。(2)產品本身的特性。(3)客戶的主觀要求。測試環境硬體軟體客戶主觀要求產品特性設計材料SPEC形成33柒.量產結果與分 析 341.量產初期出現不穩定情況，至10/8投入時測試 不良數量暴增，不良率約為20% 。2.至10/11因無有效對策解決，在確認測試環境與
14、設 備無問題情況下原本測試方式管制改以人工目視方式檢查，目視OK即判PASS。3.因管制方式與原本跟客戶要求方式不同，且品質 水準很難判定，故至今問題尚未合理解決。一、量產問題說明：351.問題發生後，品技工支二課人員即確認 工廠測試環境是否異常？測試設備是否遭更動，軟體是否遭變更等，結果一切狀況為正常，故懷疑軟體問題。 2.轉請CI軟體協助，CI軟體告知需有測試數據才能對軟體問題做分析，故請陸金提供測試數據供CI軟體分析。 結果:a.有些測試值OVER SPEC且只差1or2。b. 測試軟體無問題。3.轉請CI電子協助確認CMOS品質與迴路零件等是否有影響。 二、處理狀況報告：364.CI電
15、子驗證相關零件及迴路證明應為CMOS批號不同所產生之測試誤差，表示應可由軟體更改SPEC來COVER CMOS之SPEC差異的影響。5.CI機構亦更換測試CHART驗證是否為環境影響及確定環境水準是否有偏差，結果一切正常。6.與CI軟體協調是否放寬測試SPEC，軟體回覆需與客戶CASIO協商，且當初試產與量產初期所定SPEC已經給CASIO做品質確認，因此若要更改CASIO可能不易同意，且需要有大量數據佐證更改SPEC後不會影響影像品質。二、處理狀況報告：371.下次試產多試些不同批號CMOS 2.請軟體與客戶放寬SPEC問題發生確認 (品技製技)CI 軟體CI 電子1.測試程式確認OK 2.
16、資料分析OK1.迴路分析OK 2.零件特性確認OK1.環境：測試設備確認OK 2.測試程式：零件確認OK 3.NG品測試資料收集OVER SPECCMOS SPEC1.測試資料有OVER SPEC但為良品 2.需大量資料分析1.初步驗證有批號差別 2.批號不同測試值不同結 論結 論1.無法與客戶商談放寬SPEC 2.暫定目式處理目視處理OK三、處理流程圖:381.目前以目視方式處理。 2.針對CMOS原材部份，電子表示將來機型會跟廠商要更多批號之CMOS做測試驗證，並搜集各批號CMOS之SPEC提供給軟體使其與客戶定義SPEC時有所依循，避免硬體無法達到客戶要求而產品被判NG以提昇製程良率。 3.為避免測試環境之變異及設備影響，日後要求CI提供GOLDEN SAMPLE FOR生產線上線做確認之用。 4.測試SPEC之定義會依取樣多寡與客戶要求有所不同，因此未來試產時數量之選定與SPEC之標準將請電子與軟體提供合理方式和判定水準以利日後量產之工廠作業。四、結果分析：395.往後生產之機型希望能達到下列幾項要求：試產數
