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《銳度(解析度)MTF定義及測試》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、.Imagesharpness圖像銳度（解析度）銳度無疑是最重要的攝影圖像質量的評價因素：它是關系到圖片中有多少細節(jié)可以被辨認的最密切因素，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），噪音，動態(tài)范圍（與噪聲密切相關）和色彩還原性等等。銳度被定義為擁有不同色調或顏色的兩個區(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量來說明。頂端部分是一個用來測試相機/鏡頭組合的測試標版，標版圖像是銳利的，其邊界變化是突然的，而不是漸進的。底下部分是一個高質量35mm透鏡對測試
2、標版成的一個0.5mm長的圖象(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，對圖像都有某一程度的模糊效果。比較差的鏡頭對圖像的模糊作用比好的鏡頭嚴重的多。例如，一種測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，但它有一個限制——它無法由一個圖像系統(tǒng)的各個組成部分的銳度來計算整個圖像系統(tǒng)的銳度。要避免這個問
3、題，所有的測量就都要按頻域范圍來計算。頻率用周期或單位距離內的線對數(shù)來表示，線對每毫米(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版，底下部分是同一個標版被35mm鏡頭成的圖像，高空間頻部分的對比度明顯降低。一個特定空間頻率的相對對比度(輸出對比度/輸入對比)稱調制傳遞函數(shù)(MTF)或空間頻率反應(
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比度減少。Thelowerplot顯示對應的MTF(SFR)曲線(藍色曲線)。根據定義，低頻率MTF極限值是1(100%)。對于這個鏡頭，MTF=50%在61lp/mm，MTF=10%在183lp/mm。使用MTF的好處(空間頻率反應)是一個完整的攝像系統(tǒng)的MTF可以由系統(tǒng)各個組成部分MTF得到（乘積）。MTF由邊界圖像進行傅立葉變
5、換得到。傳統(tǒng)解析度測試（resolution）是測量一個條狀測試標版(USAF1951chart)的圖象中，人眼可以辨識的最高空間頻率(lp/mm)。這個可以辨識的圖像對應于MTF大約為2-5%。由于這個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。經驗表明，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由于以下幾個原因成為比較不同照相機的銳度的理想參數(shù)：..(1)圖象對比度為一半或它最大值的
6、一半時，圖像細節(jié)仍然有相當?shù)目煽葱浴?2)眼睛對MTF小于等于10%的空間頻率相對不敏感。(3)實際上所有照相機的銳度在MTF50和MTF50P附近都迅速下降。MTF50P也許對邊緣強化過度的照相機更有利，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可以直接從正弦標版的圖像得到，新的測試技術基于ISO12233標準（Photography-Electronicstillpicturecameras-Resolutionmeasurements），可以提供更精確和可重復的測試結果。對一個傾斜的邊界圖像標版拍照，然后用ImatestSFR就可以進行分析。ImatestSFR：計算MTF/SFR的算法基于M
8、atlab平臺。sfrmat程序，由PeterBurns參考ISO12233標準編寫。ImatestSFR合并了許多改善的功能，包括改進的邊緣檢測算法，更好透鏡畸變處理程序，更好的操作界面和更加詳細的結果說明。sfrmat2.0和Imatest的差異在于，如果OECF(灰階響應曲線)文件沒有被輸入sfrmat，sfrmat2.0假設沒有灰階響應曲線，即gamma=1。在Imatest中，gamma缺省值被設置為0.5，是按照數(shù)字照相機的特點設置的.要獲得與sfrmat
