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《銳度(解析度)MTF定義及測(cè)試》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、.Imagesharpness圖像銳度（解析度）銳度無疑是最重要的攝影圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)因素：它是關(guān)系到圖片中有多少細(xì)節(jié)可以被辨認(rèn)的最密切因素，但它不是唯一的重要因素。其他重要因素包括色差（與銳度密切相關(guān)），噪音，動(dòng)態(tài)范圍（與噪聲密切相關(guān)）和色彩還原性等等。銳度被定義為擁有不同色調(diào)或顏色的兩個(gè)區(qū)域之間界限的清晰程度。它可以由空間頻率逐漸增加的條狀圖形的圖像質(zhì)量來說明。頂端部分是一個(gè)用來測(cè)試相機(jī)/鏡頭組合的測(cè)試標(biāo)版，標(biāo)版圖像是銳利的，其邊界變化是突然的，而不是漸進(jìn)的。底下部分是一個(gè)高質(zhì)量35mm透鏡對(duì)測(cè)試
2、標(biāo)版成的一個(gè)0.5mm長(zhǎng)的圖象(圖像成在膠片或圖像傳感器表面)。圖像變模糊了。所有鏡頭，包括最好的鏡頭，對(duì)圖像都有某一程度的模糊效果。比較差的鏡頭對(duì)圖像的模糊作用比好的鏡頭嚴(yán)重的多。例如，一種測(cè)量銳度的方法是使用邊界上升距離(“距離”用像素、mm或圖象高度的幾分之一做單位)，即邊界上，像素亮度由邊界后方像素亮度的10%上升到90%的距離。這叫10-90%上升距離。雖然上升距離是一種較好的圖象銳度表示方法，但它有一個(gè)限制——它無法由一個(gè)圖像系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的銳度來計(jì)算整個(gè)圖像系統(tǒng)的銳度。要避免這個(gè)問
3、題，所有的測(cè)量就都要按頻域范圍來計(jì)算。頻率用周期或單位距離內(nèi)的線對(duì)數(shù)來表示，線對(duì)每毫米(lp/mm)是膠片上最常用的空間頻率單位，但是周期每像素（cycles/pixel）是更適合數(shù)字圖像傳感器的。下面的圖象是一個(gè)正弦波每從低到高的空間頻率變化，在0.5mm的距離上，正弦波的空間頻率從2變化到200lp/mm。頂面部分是原始的正弦標(biāo)版，底下部分是同一個(gè)標(biāo)版被35mm鏡頭成的圖像，高空間頻部分的對(duì)比度明顯降低。一個(gè)特定空間頻率的相對(duì)對(duì)比度(輸出對(duì)比度/輸入對(duì)比)稱調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)或空間頻率反應(yīng)(
4、SFR)。Theupperplot..顯示正弦和條狀圖形：原圖和鏡頭成像以后。Themiddleplot鏡頭成像以后顯示條狀圖形的亮度曲線(紅色曲線)。在高空間頻率部分對(duì)比度減少。Thelowerplot顯示對(duì)應(yīng)的MTF(SFR)曲線(藍(lán)色曲線)。根據(jù)定義，低頻率MTF極限值是1(100%)。對(duì)于這個(gè)鏡頭，MTF=50%在61lp/mm，MTF=10%在183lp/mm。使用MTF的好處(空間頻率反應(yīng))是一個(gè)完整的攝像系統(tǒng)的MTF可以由系統(tǒng)各個(gè)組成部分MTF得到（乘積）。MTF由邊界圖像進(jìn)行傅立葉變
5、換得到。傳統(tǒng)解析度測(cè)試（resolution）是測(cè)量一個(gè)條狀測(cè)試標(biāo)版(USAF1951chart)的圖象中，人眼可以辨識(shí)的最高空間頻率(lp/mm)。這個(gè)可以辨識(shí)的圖像對(duì)應(yīng)于MTF大約為2-5%。由于這個(gè)空間頻率是圖象信息消失的地方的空間頻率，它不能顯示出圖象可見部分的銳度好壞。經(jīng)驗(yàn)表明，圖象銳度最好用MTF=50%(MTF50)或它的MTF最大值50%(MTF50P)的空間頻率來表示。MTF50或MTF50P由于以下幾個(gè)原因成為比較不同照相機(jī)的銳度的理想?yún)?shù)：..(1)圖象對(duì)比度為一半或它最大值的
6、一半時(shí)，圖像細(xì)節(jié)仍然有相當(dāng)?shù)目煽葱浴?2)眼睛對(duì)MTF小于等于10%的空間頻率相對(duì)不敏感。(3)實(shí)際上所有照相機(jī)的銳度在MTF50和MTF50P附近都迅速下降。MTF50P也許對(duì)邊緣強(qiáng)化過度的照相機(jī)更有利，在那里出現(xiàn)其MTF的峰值。TheequationforMTFisderivedfromthesinepatterncontrastC(f)atspatialfrequencyf,whereC(f)=(Vmax–Vmin)/(Vmax+Vmin)forluminance(“modulation”)V
7、.MTF(f)=100%C(f)/C(0)ThisnormalizesMTFto100%atlowspatialfrequencies粗略的MTF可以直接從正弦標(biāo)版的圖像得到，新的測(cè)試技術(shù)基于ISO12233標(biāo)準(zhǔn)（Photography-Electronicstillpicturecameras-Resolutionmeasurements），可以提供更精確和可重復(fù)的測(cè)試結(jié)果。對(duì)一個(gè)傾斜的邊界圖像標(biāo)版拍照，然后用ImatestSFR就可以進(jìn)行分析。ImatestSFR：計(jì)算MTF/SFR的算法基于M
8、atlab平臺(tái)。sfrmat程序，由PeterBurns參考ISO12233標(biāo)準(zhǔn)編寫。ImatestSFR合并了許多改善的功能，包括改進(jìn)的邊緣檢測(cè)算法，更好透鏡畸變處理程序，更好的操作界面和更加詳細(xì)的結(jié)果說明。sfrmat2.0和Imatest的差異在于，如果OECF(灰階響應(yīng)曲線)文件沒有被輸入sfrmat，sfrmat2.0假設(shè)沒有灰階響應(yīng)曲線，即gamma=1。在Imatest中，gamma缺省值被設(shè)置為0.5，是按照數(shù)字照相機(jī)的特點(diǎn)設(shè)置的.要獲得與sfrmat
