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图像质量测试中锐度的定义

浏览: 发布日期:2017-04-17

大家平时检测镜头清晰度使用的分辨率测试卡有一项是锐度解析,很多不是很熟悉这个行业的人不是很了解什么是锐度解析。锐度无疑是最重要的摄影图像质量的评价因素:它是关系到图片中有多少细节可以被辨认的最密切因素,但它不是唯一的重要因素。其他重要因素包括色差(与锐度密切相关),噪音,动态范围(与噪声密切相关)和色彩还原性等等。

 

锐度被定义为拥有不同色调或颜色的两个区域之间界限的清晰程度。它可以由空间频率逐渐增加的条状图形的图像质量来说明。顶端部分是一个用来测试相机/镜头组合的测试标版,标版图像是锐利的,其边界变化是突然的,而不是渐进的。底下部分是一个高质量35mm透镜对测试标版成的一个0.5mm长的图象(图像成在胶片或图像传感器表面)。图像变模糊了。所有镜头,包括最好的镜头,对图像都有某一程度的模糊效果。 比较差的镜头对图像的模糊作用比好的镜头严重的多。 例如,分辨率测试卡一种测量锐度的方法是使用边界上升距离(―距离‖用像素、mm或图象高度的几分之一做单位),即边界上,像素亮度由边界后方像素亮度的10%上升到90%的距离。 这叫10-90%上升距离。 虽然上升距离是一种较好的图象锐度表示方法,但它有一个限制——它无法由一个图像系统的各个组成部分的锐度来计算整个图像系统的锐度。   

要避免这个问题,所有的测量就都要按频域范围来计算。频率用周期或单位距离内的线对数来表示,线对每毫米(lp/mm)是胶片上最常用的空间频率单位,但是周期每像素(cycles/pixel)是更适合数字图像传感器的。

新版的分辨率测试卡可以检测MTF,下面的图象是一个正弦波每从低到高的空间频率变化,在0.5mm的距离上,正弦波的空间频率从2变化到200 lp/mm。 顶面部分是原始的正弦标版, 底下部分是同一个标版被35mm镜头成的图像,高空间频部分的对比度明显降低。一个特定空间频率的相对对比度(输出对比度/输入对比)称调制传递函数(MTF)或空间频率反应(SFR)。

The upper plot显示正弦和条状图形:原图和镜头成像以后。

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