ISO12233標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的MTF測(cè)試方法

使用分辨測(cè)試卡檢測(cè)圖像是不是只拍了圖卡就結(jié)束，后期使用軟件分析計(jì)算才是重點(diǎn)。只有char圖和專業(yè)的測(cè)試軟件一同使用才能完成檢測(cè)任務(wù)。

MTF計(jì)算方法來(lái)自ISO 12233標(biāo)準(zhǔn) 。一些詳細(xì)情況載于彼得伯恩斯SFRMAT 2.0用戶指南。在Imatest計(jì)算包含了一些改進(jìn)和增強(qiáng)，包括更精確的邊緣檢測(cè)和鏡頭畸變補(bǔ)償（這可能影響到的MTF測(cè)量）。當(dāng)SFR input dialog box中的ISO standard SFR復(fù)選框被選擇時(shí)，Imatest按原始的ISO演算執(zhí)行。測(cè)試圖象的線性化，即調(diào)整像素亮度水平，去除照相機(jī)自帶的gamma調(diào)整功能。(gamma是可調(diào)整的，缺省值是0.5)。紅色，綠色，藍(lán)色和亮度通道(Y = 0.3*Red + 0.59*Green + 0.11*Blue)的邊界位置由每條掃描線決定(在上述圖象中是水平線)。對(duì)邊界的二次擬合是對(duì)每個(gè)通道使用多項(xiàng)式還原計(jì)算出來(lái)的。 二次擬合消除了鏡頭畸變的影響。

在上述圖象，采用下面公式，x = a0 + a1 y + a2 y2。?二次擬合的每條掃描線，根據(jù)分?jǐn)?shù)部分的價(jià)值fp = XI - int (XI)，被轉(zhuǎn)移的邊緣增加到四個(gè)容器(容器1，如果0≤fp < 0.25;容器2，如果0.25≤fp < 0.5;容器3，如果0.5≤fp < 0.75;容器4，如果0.75≤fp < 1.）(更正11/22/05： 容器不取決于檢測(cè)邊緣地點(diǎn)。)。四個(gè)容器被結(jié)合計(jì)算一個(gè)平均的4x oversampled邊緣。 這允許對(duì)在尼奎斯特（Nyquist）頻率之外的空間頻率進(jìn)行分析。衍生物(d/dx)平均的4x oversampled邊緣被計(jì)算。 運(yùn)用開窗術(shù)作用強(qiáng)迫衍生物到零在它的極限。

MTF是傅立葉變換(FFT)的絕對(duì)值windowed衍生物。 ??Imatest SFR results SFR的結(jié)果 ??35mm相機(jī)鏡頭測(cè)試使用線對(duì)每毫米(lp/mm)作為空間頻率單位。這對(duì)比較鏡頭提供了便利，因?yàn)槿?5mm照相機(jī)有相同的24x36 mm圖象尺寸。但數(shù)字式圖像傳感器的尺寸范圍很寬，從對(duì)角線6 mm以下的超緊湊型到43 mm對(duì)角線的全畫幅DSLRs， 甚至更大畫幅的數(shù)字后背。像素?cái)?shù)量也同樣變化巨大。 為此，數(shù)字相機(jī)的空間頻率單位應(yīng)該與整個(gè)傳感器的尺寸相關(guān)，而不是針對(duì)單位距離。為此，我們使用線寬每張圖片高度（LW/ PH）作為單位 。LW/ PH等于2 *lp/mm*圖片高度(mm） 。圖片總高度參與其中，所以習(xí)慣使用線寬而不是線對(duì)來(lái)表示（其中一個(gè)線對(duì)等于兩個(gè)線寬） 。 ?

Imatest SFR的結(jié)果輸出包含在左邊的結(jié)果和在右邊的輸入數(shù)據(jù)(整個(gè)圖象取樣區(qū)圖，實(shí)際取樣區(qū)(ROI)和EXIF數(shù)據(jù))。(top) 說(shuō)明平均邊緣刀口的一個(gè)狹窄的圖象。 它與下面邊緣外形(空間領(lǐng)域)圖像并列。(middle) Spatial domain plot:平均邊緣刀口(亮度變化比例)。 關(guān)鍵結(jié)果是10-90%邊緣上升距離，用每圖像高度有多少上升區(qū)像素?cái)?shù)來(lái)顯示。紅色曲線是標(biāo)準(zhǔn)算法邊緣強(qiáng)化后的結(jié)果，其他參量包括邊緣強(qiáng)化的調(diào)整量。 這種圖可以隨意的顯示出線擴(kuò)散函數(shù)(LSF）或者像素的邊緣。 (bottom) Frequency domain plot: 空間頻率反應(yīng)(MTF)，關(guān)鍵結(jié)果是MTF50, MTF=50%的頻率，對(duì)應(yīng)于圖象可見部分的銳度。 它用周期每像素(c/p)和行寬每圖像高度(LW/PH)。 其他結(jié)果包括MTF在NYQ——MTF在Nyquist頻率(0.5 cycles/pixel; 采樣率/2)，表明混淆現(xiàn)象的嚴(yán)重程度。 Nyquist頻率被顯示作為一條垂直的藍(lán)線。

使用圖片高度給小型數(shù)字照相機(jī)帶來(lái)了一點(diǎn)好處，它的圖像長(zhǎng)寬比(寬度：高度)為4:3，而數(shù)字式單反相機(jī)是3:2的。 緊湊數(shù)字照相機(jī)在象素一定的情況下，有更多的垂直像素。 例如，一臺(tái)5百萬(wàn)像素的小型數(shù)字相機(jī)將有2000個(gè)垂直的像素和6百萬(wàn)像素的DSLR一樣多。用在數(shù)字照相機(jī)上的另一種空間頻率表示方法使用周期每像素或線對(duì)每像素(c/p或lp/p)。沒有必要使用實(shí)際距離(毫米或英寸)來(lái)評(píng)估數(shù)字照相機(jī)的圖象質(zhì)量。

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