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ISO 16505 MTF和空间频率计算

浏览: 发布日期:2017-06-01

分辨率测试卡基于双曲楔的MTF计算没有在ISO 12233:2014中定义。 相反,它定义了视觉确定的分辨率极限作为空间频率,其中可见条数量低于低频率计数。 这个频率也被称为“混叠的起始”,falias(虽然这个命名法主要应用于高分辨率系统,其中条数更多地被混叠而不是对比度损失限制)。

虽然ISO 16505没有明确定义基于楔形的MTF(在3.2节和附件D.3中有过含糊的描述),但是在CMS手册3.8.3的公式(12)和(13)中有定义。对于在具有空间频率f位置处楔上的扫描线上测量信号振幅I(图1)计算公式如下:

这个定义的问题是它只对正弦波是正确的,而黑色到白色的双曲线楔形的每个横截面代表一个方波,它的基本傅立叶分量大于其幅度乘以因子4 /π。

再现条从低空间频率处方波变为在M(f)/ M(0)下降到低于约0.7的空间频率处的正弦波,即在高空间频率处,其中谐波含量(第三,第五和更高阶)被充分抑制,使得条看起来是正弦的。

如果MTF归一化为π/ 4,即如果等式(2)被重写为MTF(f)=πM(f)/ 4M(0),则高空间频率处的信号振幅I为正弦的MTF将是正确的。但是如果使用这个方程,则在低空间频率处的MTF将是不正确的(太低)。

实现等式(1)的另一个问题是Imax和Imin受到噪声、以及分辨率测试卡相邻条的干扰以及条相对于像素边界的采样相位的影响。图1是在大约0.7x奈奎斯特频率处具有9个条有噪声楔的横截面示例。在ISO 16505分辨率测试卡E.5中存在一些类似的图像,其中对于Imin和Imax的几个明显不同的候选是可见的。 ISO标准并没有提到如何确定哪个局部极值用于上述计算。采取最大值和最小值是否最适合?或者是最大值和最小值的平均值更合适吗?

 

图1 分辨率测试卡楔形的噪声图像和横截面。

注意,条线峰值在整个线上具有显着不同的值。


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