比较不同相机和镜头中各个边缘区域的调制传递函数 (MTF)。
MTF比较简介
MTF Compare ( Imatest Studio中未包含)是一个后处理器,用于比较不同相机、镜头和成像系统的 MTF。这些 MTF 已由SFR 、 Rescharts Slanted-edge SFR 、 SFRplus或eSFR ISO分析,并将结果保存为CSV 文件。比较结果以 MTF 的商值(即传递函数)形式显示。例如,对于两个成像系统 A 和 B, MTF Compare 可以比较它们的 MTF 值。
- 绘制 MTF(A)/MTF(B) 或 MTF(B)/MTF(A) 曲线,以及 MTF(A) 和 MTB(B) 曲线(如下方浅线所示)。具体细节取决于显示设置。
- 显示 nn = 70、50、30、20 和 10 时 MTFnn(MTF 为低频值 nn% 的空间频率)和 MTFnnP(MTF 为峰值nn% 的空间频率)的比率或值。
| 后处理器比较 每个功能都允许您比较不同区域和/或图像的清晰度。 | |
| 用于处理 SFR、SFRplus 和eSFR ISO 图像的后处理器。输入文件为两个分别对应不同区域的 CSV 结果文件。该处理器允许您比较任意两幅图像(或同一幅图像)中任意区域的边缘。它会显示两幅图像的 MTF 以及传递函数 (A/B) 或 (B/A)。 | |
| 图像稳定/ 清晰度对比 | 仅适用于 SFRplus 的后处理器。输入为两到三个 JSON 结果文件。必须在 SFRplus 设置窗口中启用图像防抖功能。所有文件的区域选择必须相同,但文件大小可以不同。允许您比较区域(大致相同位置)或整幅图像的清晰度。可以比较两个图像文件的清晰度,或使用三个图像文件计算(光学)图像防抖的效果。 |
| 这款后处理器支持 SFR、SFRplus 和eSFR ISO (主要针对后两者),可批量处理多个文件并比较汇总结果,并将结果存储在文件名格式为root file _sfrbatch.csv 的文件中。它最适用于测量中心、局部、边角以及不同光圈下的加权平均清晰度,但功能非常全面:它可以分析任何图像序列。 | |
这些对比分析比简单的 MTF50 或其他汇总结果(例如 MTF20)对比分析包含更多细节。与所有Imatest模块一样,它也提供了丰富的显示选项。

佳能 24-70mm f/2.8L 镜头在 70mm 焦距下,高对比度边缘近中心区域的 MTF 对比
A. f/2.8(浅棕色),B. f/8(浅蓝色)
如果能够测量传感器本身的 MTF(由于衍射和其他实验问题,这并不容易), MTF 比较功能可以通过将系统(镜头+传感器)MTF 除以仅传感器的 MTF 来测量镜头本身的MTF。

上图比较了同一镜头和焦距在两种不同光圈(f/2.8 和 f/8)下,使用Applied Image QA-77 测试图中心上方同一高对比度边缘进行两次 SFR 测试的结果。f/8 光圈下的 SFR 测试结果(上图中的 B)在右侧显著降低。A/B 传递函数 (MTF(A)/MTF(B)) 以粗黑实线表示——直至分母 (MTF(B)) 降至 0.04 以下的最低频率。高于此频率的结果由于噪声而不可靠;因此,它们以细灰虚线表示—— 。
在上图的MTF 对比图中,输入文件名(从SFR运行保存的csv 文件)显示在图表下方的A和B框中。对应的图像文件名显示在图表上方。A 和 B 的奈奎斯特频率分别用较短的浅棕色和蓝色线条表示。重要的输入数据汇总在右侧。
由于MTF Compare的输入是保存的 SFR 输出,而评估模式下无法保存Imatest输出,因此MTF Compare在评估模式下运行并不实用。
指示
入门

MTF Compare是一个用于Imatest SFR和Rescharts 斜边 SFR 的后处理器,它使用SFR 生成的 Excel 可读 CSV 输出文件。为了比较 MTF,这些 CSV 输出文件必须保存在 SFR 运行过程中。为此,请确保在右侧所示的 SFR 保存对话框中选中“Excel .CSV 详细结果”复选框。您可以根据需要更改结果目录和根文件名,以便更轻松地识别和检索它们。然后单击底部的 。
下图与页面顶部附近的图示类似,区别在于它基于QA-77测试图图像中心附近的低对比度边缘,该边缘的相机内锐化程度远低于高对比度边缘,且最大显示频率为0.5周期/像素。与大多数数码相机一样,EOS-20D具有显著的非线性信号处理特性,即在高对比度特征附近会进行强烈的锐化处理,而在非高对比度区域则几乎不进行锐化——也就是说,锐化并非均匀地应用于整个图像。尽管低对比度边缘的MTF值远低于高对比度边缘的MTF值,但在低于0.4周期/像素的空间频率下,A/B比值(传递函数)与高对比度边缘相当。更高频率下的结果(以浅虚线表示)主要受噪声影响,因此没有意义。

要运行MTF Compare (仅限Imatest Master ),请从目标中选择MTF Compare 。
按向下箭头键选择CSV输入文件
在左下角A和B框的右侧,选择“浏览...”或“最近使用的文件” ,即可打开一个包含最多 12 个最近使用文件的窗口。所选文件必须是Imatest SFR 生成的 CSV 输出文件。
当A和B都包含有效数据时,将显示一个图表,使用已保存的显示和缩放设置。
显示选项
显示控制显示的内容,即 y 轴。
- A/B传递函数MTF(A)/MTF(B)以粗实黑线显示——直至分母(MTF(B))降至0.04以下的最低频率,并以细虚灰线显示——在较高频率下,噪声导致结果不可靠。MTF(A)以浅棕色线显示—— ,MTF(B)以浅蓝色线显示—— 。

B/A 传递函数与A/B类似,只是显示的是 MTF(B)/MTF(A)。
- MTF(A)强而弱,显示为一条强棕色线—— ;MTF(B) 弱显示为一条弱蓝色线—— 。
- MTF (B) 强,MTF(A) 弱, MTF(B) 显示为一条强蓝线—— ;MTF(A) 显示为一条弱棕线—— 。
- 摘要和EXIF数据显示结果摘要和EXIF数据(以JPEG文件形式提供)。右侧显示了部分显示内容。
缩放控制显示比例,即 x 轴的比例。
- 每像素循环数最多显示 1。
- 线宽/图像高度 (LW/PH)显示的最大值是 A 和 B 的最大值中的较小值。解释结果时必须谨慎,因为传感器的高度(以像素数衡量)差异很大。
- 要显示每距离的周期数,必须在 SFR 输入对话框中为 A 和 B 输入像素间距(微米/像素、像素/毫米或像素/英寸)。显示的最大值是 A 和 B 最大值中的较小值。由于传感器的像素间距和高度差异很大,因此在解释结果时必须谨慎。
- 每英寸循环次数
A 和 B 通道决定了分析中使用的颜色通道。这些值不会在运行之间保存:MTF 比较启动时始终显示默认值。
- 默认设置使用SFR运行中存储的默认通道设置。这通常是Y(亮度)通道,但也可能是其他任何通道。
- (corr)使用应用标准化锐化的默认通道的结果。
- R红色频道。
- G绿色通道。
- B蓝色频道。
- Y亮度通道(非黄色)。约等于 0.3*R + 0.59*G + 0.11*B。
最大显示频率(位于窗口底部,介于和之间)以奈奎斯特频率的百分比表示。默认值为 2 倍奈奎斯特频率(1 个周期/像素),可显示高性能数码相机的所有相关频率。但Imatest有时也用于测量具有更宽或更粗糙的过渡、因而高频响应较差的系统(例如,扫描的打印纸)。在这种情况下,图表的大部分信息将被浪费。可用设置如下:
- 2x 奈奎斯特(1 个周期/像素)[默认值] 显示所有感兴趣的频率。
- 1倍奈奎斯特频率(0.50周期/像素)
- 0.5倍奈奎斯特频率(0.25周期/像素)
- 0.2倍奈奎斯特频率(0.10周期/像素)
其他控制

(如右图所示)会将屏幕快照(整个MTF 比较GUI 窗口)保存为 PNG 图像文件。您还可以立即查看快照,以便将其用作与其他结果进行比较的参考。
窗口顶部的文件名和目录设置文件保存位置。
勾选“在图像查看器中打开窗口...”复选框后,当前屏幕将使用系统默认查看器打开(如果“图像查看器”下方的复选框为空),或者使用您选择的查看器/编辑器打开(如果该复选框包含查看器/编辑器的路径名)。我推荐使用IrfanView ,它速度快、体积小、免费,并且支持多种图像文件格式。在英文版系统中,它的默认位置是C:\Program Files\IrfanView\i_view32.exe 。
会将 MTF 比较计算结果保存为 Excel 可读的 CSV 文件格式。
,即可在浏览器窗口中打开此网页。
会关闭MTF 比较。
“文件”下拉菜单中的控件允许您设置字体大小(小、正常或大),并将屏幕大小和位置重置为其原始值。
帮助下拉菜单中包含一些控件,允许您在浏览器窗口中打开此网页、注册 Imatest 以及获取版本信息。
另一个例子

此屏幕对比了两款截然不同的相机——830万像素的佳能EOS-20D数码单反相机(配备高品质24-70mm镜头,焦距70mm,光圈f/8,接近最佳光圈)和小巧的500万像素松下Lumix DMC-TZ1相机(这款小巧的相机配备10倍徕卡变焦镜头,光圈f/3.6,对于TZ1的小型(1/2.5英寸,对角线约7mm)传感器来说接近最佳光圈)。EOS-20D的测试图像是在外部实验室拍摄的;TZ1的图像是从Imaging-resource.com网站下载的。
选择线宽/图像高度作为衡量标准,是因为它最能代表整体图像质量。两款相机的图像高度(以像素为单位)相近:EOS-20D 为 2336 像素,TZ1 为 1920 像素。两款相机的 MTF 性能非常相似,尤其是在 50% 左右的水平位置,尽管 TZ1 响应曲线中的凸起表明其锐化程度远高于 EOS-20D(数码单反相机通常锐化程度更低)。事实上,在图像边缘附近可以看到“光晕”。如果进一步锐化,EOS-20D 的性能将明显优于 TZ1。如果使用周期/毫米或周期/英寸作为衡量标准,结果将难以解读,因为 TZ1 的传感器高度更小。其像素尺寸也更小:2.2 微米对比 6.8 微米。(像素尺寸不影响线宽/图像高度的测量。)
除了镜头选择之外,为什么还要费心购买笨重昂贵的EOS-20D呢?因为它们在图像质量方面存在诸多差异,而不仅仅是简单的MTF值。TZ1的2.2微米像素比EOS-20D的6.8微米像素噪点更多,动态范围也更小。MTF值固然重要,但它并非决定成像质量的唯一因素。
这些测试于2007年7月重复进行。主要区别在于,我们在自己的实验室中,以与佳能EOS-20D相似的条件(相同的测试目标和光照条件,以及相同的佳能24-70mm f/2.8L镜头,f/8光圈,42mm焦距)测试了松下DMC-TZ1相机。结果非常一致。

不同位置的不同相机进行了测量