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圖像質量測試中銳度的定義

瀏覽:89 發布日期:2017-04-17

我們平時檢測鏡頭清晰度使用的分辨率測試卡有一項是銳度解析,很多不是很熟悉這個行業的人不是很了解什麽是銳度解析。銳度無疑是最重要的攝影圖像質量的評價因素:它是關係到圖片中有多少細節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,動態範圍(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麵)。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,分辨率測試卡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,像素亮度由邊界後方像素亮度的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,但它有一個限製——它無法由一個圖像係統的各個組成部分的銳度來計算整個圖像係統的銳度。   

要避免這個問題,所有的測量就都要按頻域範圍來計算。頻率用周期或單位距離內的線對數來表示,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)是更適合數字圖像傳感器的。

新版的分辨率測試卡可以檢測MTF,下麵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200 lp/mm。 頂麵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)稱調製傳遞函數(MTF)或空間頻率反應(SFR)。

The upper plot顯示正弦和條狀圖形:原圖和鏡頭成像以後。

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