MTF測量

新的ISO16505分辨率測試卡在現(xiàn)實圖像測試中產(chǎn)生的許多測量困難。它包括使用gamma = 0.5(等式P=Lγ)，從像素級=亮度伽馬的線性原始格式轉(zhuǎn)換的修改的ISO 12233:2000分辨率測試卡(添加低對比度傾斜邊緣)，類似于廣泛使用顏色空間例如sRGB。

未應(yīng)用銳化

分辨率測試卡圖像不均勻照明，白色背景在中心附近(測試卡底部)飽和。即使是理想的照明，不均勻照射也是非常普遍的，特別是對于顯示強(qiáng)光衰減的超廣角鏡頭。

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圖1.用于獲得圖2-1中的結(jié)果的分辨率測試卡圖像的裁剪(最初為3120像素高)。

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顯示未銳化的圖像

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圖2.使用測試分析軟件從圖1(未應(yīng)用銳化)中提取基于楔形的MTF

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圖2示出了來自圖1的左側(cè)和右側(cè)的楔的MTF，其中上部厚中心傾斜條的一部分(在底部)用于低頻參考。

低頻和高頻楔形顯示為在頂部旋轉(zhuǎn)。顯示邊緣邊界(紅色)，即混疊falias(紅色)的起始和奈奎斯特頻率fnyq(藍(lán)色)。在主圖中的不平滑(細(xì)虛線黑色)MTF曲線中存在一些粗糙，這是由于兩個楔形重疊的頻率處的不均勻照明引起的。平滑(厚黑色)MTF曲線更可靠。紅色曲線顯示標(biāo)準(zhǔn)化條形數(shù)。(細(xì)點(diǎn))不平滑的曲線受噪聲的強(qiáng)烈影響，并且不可靠。(粗紅色)平滑曲線更可靠。MTF的結(jié)果受高光飽和度影響(雖然銳化圖像受到的影響更大)。

注意，混疊度(也稱為分辨率極限)的開始，條數(shù)從其最大值下降，其頻率低10％MTF頻率(MTF10)。

還要注意，MTF響應(yīng)空間頻率0.07和0.11之間相當(dāng)平坦。沿著這樣的平坦曲線進(jìn)行的測量特別容易受到噪聲和信號處理很小影響就會在測量中產(chǎn)生很大的變化。在該示例中，系統(tǒng)響應(yīng)的小變化可以導(dǎo)致MTF10在2400和4800LW/PH之間的任何地方。這經(jīng)常可以MTF曲線的低值尾部被觀察到，這就是為什么我們得出結(jié)論，MTF10不是一個健全的測量。

對基于楔形的MTF測量重要限制是結(jié)果可能對子像素漂移敏感。我們使用FiveFocal Imager 為銳化后的1280x720像素圖像模擬幾個子像素位移，其中未銳化的MTF50(足夠遠(yuǎn)離奈奎斯特頻率，相對不受位移影響)在0.277至0.291 C/P之間。奈奎斯特頻率(0.5C/P，最敏感測量)的MTF從0.189變化0.395。MTF10從0.670變化到0.743C/P。

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圖3 圖1的基于楔形的MTF(銳化)

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在圖3中，圖1所示的圖像已經(jīng)使用具有半徑=2和量=1.8的MATLAB imsharpen函數(shù)來銳化。 這種類型的銳化是非常常見的。銳化對用于人類視覺(機(jī)器視覺是另一個事件)的圖像通常是有益的，但是過度銳化可能導(dǎo)致在邊緣附近的實際-光暈-這可能導(dǎo)致圖像解釋出錯。

MTF曲線(黑線)具有輕微的銳化峰，并且明顯更長- MTF50從0.183增加到0.320C/P，MTF10從0.413增加到0.558C/P。 混疊效應(yīng)(分辨率極限)的出現(xiàn)從0.339增加到0.408 C/P。有一點(diǎn)附加噪聲(未示出)，MTF保持在10％水平以上，這意味著MTF10是不可計算的。

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