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分辨率測試卡傾斜邊緣MTF的影響

瀏覽:69 發布日期:2017-05-24

新版的分辨率測試卡傾斜邊是ISO 12233:2014為MTF計算推薦的兩種測試模式之一。其他的如西門子之星,這裏不討論,因為它在測試圖空間的使用效率低得多。低對比度傾斜邊緣對信號處理敏感,足夠抵抗飽和的幹擾,因此強信號處理的效果即由銳化引起的空間和時間峰值是清楚可見的。強烈的銳化在各種行業中是常見的,並且經常被過度地應用,導致在邊緣附近可見的“暈圈”,這可能潛在地導致圖像特征被誤解。這些暈圈可以在高對比度雙曲線楔形測量中通過飽和掩蔽,使得楔形感覺上似乎不受這種銳化的影響。

我們已經分析的分辨率測試卡包含低和高對比度傾斜邊緣。如果高對比度邊緣被選擇,是因為它們的對比度類似於雙曲線楔形,如果低對比度邊緣被選擇,是因為它們清楚地揭示銳化偽像。

對於精確的分辨率測試卡傾斜邊緣MTF(或SFR)計算,圖像必須被線性化,即必須去除編碼伽馬(γ)。對於低對比度傾斜邊緣,基於等式P=Lγ中的OECF近似的等式(10)和(11)中的線性化過程可以產生優異的MTF結果。

如果已知邊緣對比度Cchart = Llight / Ldark(對於圖表反射率或透射率L),並且測量圖像像素對比度Cpixel = Plight / Pdark(對於像素級P),則可以使用 以下等式。

例如,對於圖表對比度= 4和平均亮暗像素級別(對於遠離邊緣本身的邊緣區域)為180和90,γ= log(180/90)/ log(4)= 0.5。ISO 16505的第3.13節和附錄E.1包含了對線性化的一些誤解,這是非常簡單的,不需要精確的高質量MTF測量。

圖1顯示了來自用於《》中圖1的相同未銳化圖像的高對比度傾斜邊緣的平均邊緣響應和MTF曲線。

圖1 .高對比度傾斜邊緣(未銳化)

平均邊緣(頂部)顯示由於飽和引起的一些扁平。1215LW/PH(0.195C/P)的MTF曲線和MTF50值接近圖1中的基於楔形的MTF曲線,其中MTF50=0.183C/P。低對比度MTF曲線具有類似的形狀,MTF50 = 0.212C/P。

圖2,是來自用於《》中圖2的相同銳化圖像的低對比度傾斜邊緣,清楚地展示出強銳化的效果。暈圈將在大放大率下可見,雖然它在典型的觀察條件下可能不令人討厭或甚至不可見。這遠遠不是我們看到的最極端的銳化。因為過度銳化的偽影可以降低圖像(並且導致特征的誤識別),同時改善MTF10和MTF50度量,所以應當在表征成像係統中使用傾斜邊緣MTF圖以確定圖像是否被過度銳化。任何測試圖的單個MTF編號是不夠的。

圖2.低對比度傾斜邊緣(銳化)

圖3.高對比度傾斜邊緣(銳化)

圖3示出了與圖2相同的圖像的高對比度傾斜邊緣的結果,強調飽和幾乎完全掩蓋銳化過衝。 在飽和開始的尖角產生大於奈奎斯特頻率的大量高頻能量-不代表係統響應的飽和偽影。在高對比度楔形中發生相同的效果,它們的響應受非線性影響,也不是係統響應的真正代表。


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