分辨率測試卡測試MTF和邊緣再現(xiàn)之間的關(guān)系

通過前面分辨率測試卡MTF的學(xué)習(xí)，我們現(xiàn)在知道為什么正弦條紋圖案的調(diào)制隨著光學(xué)成像中空間頻率的增加而減少，在圖像生成的進(jìn)一步階段也是如此。但是，這些數(shù)字告訴我們有關(guān)真實(shí)圖片的質(zhì)量了嗎？ 術(shù)語中如何定義光度、細(xì)節(jié)分辨率等等與這些數(shù)字之間的關(guān)系是什么？

正弦函數(shù)即使在實(shí)驗(yàn)室中，它們也只能作為近似值產(chǎn)生，然后用數(shù)學(xué)推導(dǎo)出正弦調(diào)制的其他測試對象。真正用于評估鏡頭和相機(jī)的特殊分辨率測試卡使用具有矩形強(qiáng)度分布的黑色和白色突變之間的條紋圖案，并確定有效的分辨率。

有的時候，矩形圖案的調(diào)制傳遞比相同空間頻率的正弦圖案好一點(diǎn)。其實(shí)這些精確的矩形形狀很少在真正的攝影對象中發(fā)現(xiàn)。

精細(xì)周期性圖案僅代表我們的眼睛識別成像質(zhì)量的主體屬性的一小部分。對于分辨率測試卡檢測最重要的是真實(shí)的邊緣，兩個區(qū)域之間的邊界具有不同的亮度或顏色。我們現(xiàn)在想了解分辨率測試卡測試MTF和邊緣再現(xiàn)之間的關(guān)系，這又使我們再次回到了我們的起點(diǎn)，即點(diǎn)擴(kuò)散功能。

以下圖像從左到右顯示：

?點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的強(qiáng)度分布，以對數(shù)刻度下降到中心最大強(qiáng)度的1/1000。點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的寬度單位為μm，1μm為1 / 1000mm。

?兩個邊緣圖像的強(qiáng)度分布，亮度大小以及步長。垂直刻度是攝影師熟悉的對數(shù)孔徑尺度：每個級別都表示強(qiáng)度的一半。水平刻度也是以μm為單位的圖像中的距離的量度。邊緣的明暗面分別在左側(cè)和右側(cè)。

?五個空間頻率5,10,20,40和80lp/mm的相應(yīng)調(diào)制傳輸顯示為條形圖。

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這是35mm格式非常好的成像性能的例子；點(diǎn)擴(kuò)散窄，從白色到黑色的邊緣的轉(zhuǎn)變不大于10μm，即非常陡峭。攝影師就會說：邊緣的圖像鋒利。在調(diào)制傳輸語言中，這一特性被認(rèn)為重要的空間頻率上的所有值都非常高，并且不會對較高頻率強(qiáng)烈降低的示例。

對于具有這種成像性能的鏡頭，實(shí)現(xiàn)的圖像質(zhì)量通常受傳感器或其他因素限制，例如聚焦精度，相機(jī)移動等。

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這個實(shí)例點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的直徑明顯較大；邊緣從白色到黑色的圖像并不銳利，也就是說邊緣輪廓是平坦的，因?yàn)閺淖畲罅炼鹊胶谏霓D(zhuǎn)變?nèi)Q于亮度步長的大小，該實(shí)例中這個值在30和50μm之間。在這個距離之后函數(shù)進(jìn)入了深黑色，因此上述尺度的兩端之間的對比度很高。分辨率測試卡MTF值通過快速向較高的空間頻率下降而顯示出這些特征，而與先前的示例相比，MTF值在最低頻率下略微不同。

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較寬的盒形線圖像自然會產(chǎn)生較差的邊緣定義。低至20lp/mm的低等和中等空間頻率的分辨率測試卡MTF值是正常的，即使在60lp/mm，仍然有可接受的調(diào)制傳遞。如果只想看這些頻率，就會有一個非?？捎^的成像性能的印象。

但是，在40lp/mm沒有對比度！調(diào)制傳遞的曲線可以下降到零，然后再次增加。這被稱為“偽分辨率”，這是一個有點(diǎn)不幸的表達(dá)，因?yàn)榫哂?0lp/mm的結(jié)構(gòu)以清晰的分辨率再現(xiàn)。通常沒有注意到黑白互換（西門子星除外），下一個零點(diǎn)將再次以80lp mm再次出現(xiàn)，分辨黑色和白色再次處于正確的位置。術(shù)語“偽分辨率”旨在表示在單一的，符合偶然的有利空間頻率下高分辨率的孤立測量可以模擬甚至不存在的圖像質(zhì)量。在發(fā)布的MTF曲線中找不到這種類型的成像，但是對于焦點(diǎn)誤差和運(yùn)動引起的模糊，這是非常重要的。

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這個實(shí)例中點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)與第一個例子中的一樣窄，但被弱光環(huán)包圍。邊緣定義是高的部分，但同時寬闊明亮的邊緣延伸到黑暗的區(qū)域。攝影師會說鏡頭展現(xiàn)出耀斑。邊緣附近的對比度較低。

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