使用 Rescharts

入门

本页所述的大部分图表均可从Imatest 商店购买，许多图表可从Test Charts中创建的文件打印出来（需要良好的设备和技能）。

拍摄或扫描图表时，注意避免眩光，半光泽和亮面图表容易出现眩光问题。使用广角镜头时，眩光尤其难以控制（建议使用哑光图表进行 SFRplus 测试）。推荐的照明设置方案请参见此处以及 《构建低成本测试实验室》一文。

要启动Rescharts ，请运行Imatest ，然后单击Rescharts按钮。Rescharts 窗口将出现，其中包含简要说明，这些说明可能比下面显示的说明更新。

选择要分析的图像

• 如果显示的是正确的图表类型，则单击“读取图像文件”；或者通过
• 点击图表类型下拉菜单中的某个条目。

Rescharts启动时， “读取图像文件”按钮和“图表类型”弹出菜单会高亮显示（黄色背景）。

此时会显示一个标准的 Windows 对话框，标题中会指示图表类型。打开图像文件。可以打开多个文件进行平均值计算（但Rescharts不支持批量（顺序）运行）。

如果文件夹包含无意义的相机生成的文件名，例如 IMG_3734.jpg、IMG_3735.jpg 等，您可以使用“重命名文件”实用程序将它们更改为包含焦距、光圈等的有意义的名称，该实用程序利用存储在每个文件中的 EXIF 数据。

对于除SFRplus 、 eSFR ISO 、 SFRreg或Checkerboard以外的模块，如果图像的像素大小与Rescharts之前分析过的图像相同（最多保存 20 个最近文件设置），系统会询问您是否要使用相同的 ROI（感兴趣区域）。（ SFRplus 、 eSFR ISO和SFRreg的 ROI 选择是完全自动的。）

如果图像尺寸或类型不同，或者您选择“否” ，则会显示一个粗略裁剪框。初始裁剪无需非常精确：您之后有机会进行微调。

• 对于斜边SFR ，请选择所需区域。建议裁剪方式。
• 对于对数频率（简单） ，选择沿空间频率递增方向延伸的窄条带。可以使用对数频率对比度图表中的窄条带。
• 对于Log F 对比度，选择图表图像的大部分区域，排除顶部和底部的条形图案，在边缘留出较小的边距（图像尺寸的 1/2 到 1%）。
• 请参阅星形图、楔形图和随机（尺度不变）图的各个说明页面。

选定粗略裁剪区域后，会弹出精细调整框，粗略裁剪区域以矩形框的形式显示。您可以放大或最大化此对话框以方便调整。它提供了多种选项。

• 整个 ROI 可以移动（ ^ > v < ，左上）。
• 顶部、底部、左侧或右侧可以移动（ T^ Tv R> R< B^ Bv L> L< ，中间向左）。
• 您可以选择精细、粗糙和超粗糙三种移动方式（每次点击移动 1、5 或 25 像素）。
• 显示内容可以缩小或放大。
• 您可以输入四个角点的像素值（ X(tl) 、 Y(br) 、…，其中tl代表左上角， br代表右下角，以此类推）。原点位于左上角。输入数值后请务必按回车键。

完成微调后，单击窗口底部的按钮之一。如果单击“是，继续” ，将出现一个额外的对话框。此对话框中的条目稍后可以通过单击Rescharts窗口中的“更多设置”进行更改。如果在快速模式下单击“是，继续” ，则会直接进入Rescharts窗口，并使用已保存的值。

雷沙茨之窗

图像文件导入后，系统会进行计算并显示最新的图表视图。下图显示了Log F-Contrast的归一化MTF/对比度（二维伪彩色轮廓）显示。

松下 G3 微单相机的 MTF 轮廓图，显示对比度如何影响 MTF。
下载自Imaging-Resource.com （一个很棒的资源网站）：
找到相机评测，点击“样张”，然后向下滚动到“多目标测试”。

主显示图像位于左上角。其他文本结果可能显示在此图像下方。图表图像显示在右上角。您可以选择显示完整图像或裁剪区域（感兴趣区域，ROI）。右侧剩余部分为控制区域。

缩放下拉菜单（位于右上角缩略图下方）可让您在缩放（双击图像以恢复原始放大倍数）、 3D 旋转和数据光标（一个有用的功能，可让您检查感兴趣点的数值）之间进行选择。

“缩放”按钮右侧的按钮可将显示设置为显示整个图像或图像的裁剪部分（选定的 ROI）。

图像和显示区域

显示选项

Rescharts窗口右侧的图像区域包括“读取图像文件”和“重新加载”按钮、 “图表类型”下拉菜单（如上所述）以及其他控件。

重新加载从文件中重新加载图像，或者从设备或视频流中重新获取图像（取决于图像最初是如何获取的）。

图表类型菜单正下方是“新建分析（同一图像）”按钮和菜单。按下该按钮或选择此菜单中的某个项目后，图像将重新裁剪，以便使用所选图表类型（可以是相同或不同的图表类型）进行分析。当需要分析图像的多个区域或目标图像包含多种图表类型时，此菜单非常有用。

点击“更多设置”会弹出所选图表类型的输入对话框。此对话框与您在 ROI 重复或 ROI 选择窗口中点击“是，继续”（非快速模式）时出现的对话框相同。

图像区域正下方的“显示”选项用于选择要显示的结果。选项取决于图表类型。

显示选项区域位于“显示”下方。其内容取决于您选择的显示方式，具体内容将在下文各个显示方式的章节中进行描述。

“保存屏幕” （如右图所示）会将当前显示内容（整个Rescharts屏幕）的快照保存为 PNG 文件（一种广泛使用的无损压缩格式）。它还允许您立即查看快照（如果选中“打开窗口...”复选框），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。

选中“在图像查看器中打开窗口...”复选框后，当前屏幕将打开系统默认图像查看器（如果“图像查看器”下方的复选框为空），或者打开您选择的图像查看器/编辑器（如果该复选框包含查看器/编辑器的路径名）。我们推荐IrfanView ，它速度快、体积小、免费，并且支持多种图像文件格式。（它对于将非标准图像转换为Imatest可读格式非常有用。）在英文版安装中，它的默认位置是C:\Program Files\IrfanView\i_view32.exe。FastStone Viewer也是一个不错的选择。

保存数据：以 CSV、XML 和/或 JSON 格式保存详细结果。具体内容取决于模块。

点击“帮助”按钮，即可在HTML浏览器窗口中打开此网页。

退出操作会终止Imatest Rescharts并返回到Imatest主窗口。

Rescharts 工具

Rescharts窗口提供了许多实用工具。我们在此列出下拉菜单中的一些主要功能（省略了已有按钮的功能）。下拉菜单包含以下选项：

文件设置 INI 文件设置 区域选择 帮助

文件	保存图像文件	将待测图像保存到指定文件名中。此功能适用于图像传感器版本，因为该版本可以直接从设备获取图像。
	复制屏幕	将屏幕内容复制到剪贴板。粘贴功能可能并非在所有应用程序中都有效。
	复制图像	将待测图像复制到剪贴板。粘贴功能可能并非在所有应用程序中都有效。
	复制图像文件名	可能对撰写报告有用。
	复制图像文件路径	可以粘贴到 Windows 资源管理器中。
	浏览图像文件文件夹	打开 Windows 资源管理器，进入图像文件所在的文件夹。
	浏览最近保存的文件夹	打开最近保存的文件夹。对于查看已保存的结果非常有用。
	查看所有 EXIF 数据	打开一个单独的窗口，显示被测文件的 EXIF（元）数据。必须安装 Exiftool 工具。
设置	读取原始设置	设置读取制造商提供的（未压缩的）原始文件的参数。详情请参见此处。
	小字体	设置字体大小。当 Recharts 窗口为了演示而放大显示时，此功能非常有用。
	显示注释框	将显示区域的一部分替换为一个文本框，您可以在其中输入文本以描述屏幕图像（与“保存屏幕”功能配合使用）。点击右下角的“关闭”按钮即可关闭。
	注释框- 最后设置	打开注释框，并显示上次（已保存的）设置。
	保存 3D 视图	保存当前 3D 视图（角度），以便下次打开 3D 图时使用。
	默认 3D 视图	恢复默认的3D视角。
	AGC 16 位 MTF 文件	自动调整 16 位（48 位颜色）文件 MTF 分析的色阶。有助于解决文件过暗的问题。
INI 文件 设置	这些工具允许您操作 ini 文件，该文件用于保存设置。rescharts.ini（存储已保存设置的文件）已合并到 imatest-v2.ini 中，后者现在兼容非拉丁字符（亚洲语言）。它们列在“已保存的设置”中。
图表 配置	设置图表配置，包括随机/枯叶、星形或对数对比度。这些配置会影响区域选择（图表布局、灰度色块位置、定位标记等）。读取文件前应进行正确的设置。
帮助	在线帮助	打开此网页，使用 Rescharts。
	登记	打开 Imatest ( Nalpeiron ) 许可证管理器。
	关于	打开“关于 Imatest”页面，其中包含版本、构建日期和注册程序的链接。
	使用[模块等]	打开包含各种 Rescharts 模块使用说明的网页。

模块

本节将更详细地介绍Rescharts模块，并展示一些可用的显示方式和选项。请注意，其中大多数模块也可用作固定（支持批处理）模块。更多信息请参阅各个模块的页面（图表类型）。

斜边SFR

斜边SFR通过测量斜边图像的空间频率响应（也称为调制传递函数MTF）来评估清晰度。感兴趣区域（ROI）的选择、计算和输出与SFR基本相同。可用显示器 边缘和MTF（如右图所示）。边缘可以线性化或不线性化，也可以归一化或不归一化。LSF（线扩散函数）可以代替边缘显示。 色差（右下） 主观质量因素 (SQF) 噪声频谱和香农容量 直方图和噪声统计（左图，下图） 摘要和EXIF信息（适用于JPEG图像） 与SFR的主要区别在于其高度交互式的界面以及每次只能显示一个ROI的限制。在下方所示的ROI级别直方图中，黑色代表整个ROI。青色代表左侧部分，红色代表右侧部分，两者均远离边缘。上方的直方图对应于原始图像（像素级别/255）；下方的直方图对应于线性化图像（已应用伽马校正）。

SFR Edge 和 MTF 显示

SFR直方图

SFR 横向色差

SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 和棋盘格

对数频率（简单）

对数频率测量正弦图的图像对比度，该正弦图的空间频率以对数尺度递增（对数频率随x递增）。对于正弦图像图案（非条形图案），其对比度等效于空间频率比 (SFR) 或调制传递函数 (MTF)。此方法比斜边空间频率比 (SFR)更直接，但精度较低，因为它会受到噪声和采样相位变化的影响，而且需要更大的空间。它还可以测量彩色莫尔条纹（仅限Imatest Master ）。该图表可由测试图表创建，并打印在高质量喷墨打印机上。也适用于对数频率对比度图表的窄条。

可用显示屏：完整说明

右侧显示屏顶部显示对比度（MTF），底部显示彩色莫尔条纹，两者均以空间频率为函数（线性显示）。彩色莫尔条纹的测量方法有多种：右侧显示的是归一化红-蓝通道（RB）。总彩色莫尔条纹是指高于 0.3 周期/像素的值的分布范围（由红色曲线指示）。有关彩色莫尔条纹测量的详细信息，请参阅“对数频率”部分。为获得最佳结果，应选中“校正颜色密度”复选框。

对数 F 对比度

对数频率对比度（ Log F-Contrast ，简称Log Frequency-Contrast ）用于测量图表的图像对比度，这些图表在一个轴上改变空间频率（对数频率随x 轴增大），在另一个轴上改变对比度（对比度与图像高度h的 ( y/h ) ²成正比）。当图像图案为正弦波（而非条形图案）时，对比度等效于空间频率比 (SFR) 或调制传递函数 (MTF)。该模块可用于测量软件降噪会损失多少精细的、低对比度的细节。该图表可由测试图表生成，并使用高质量喷墨打印机打印。 可用显示屏：完整说明 图案（原始像素级别和线性化） MTF（线性频率标度） MTF（对数频率尺度） 可以显示多个与 MTF 相关的参数的二维伪彩色等高线图： MTF（包络线 - 标准）（标准 MTF，在最大对比度和零空间频率处归一化为 1） 归一化对比度水平（所有对比度水平下，MTF 在零空间频率处归一化为 1） 归一化对比度损失（MTF 在零空间频率处归一化为 1，适用于所有对比度级别以及最大对比度级别下的所有空间频率：显示与理想情况的对比度损失） MTF nn或 MTF nn P（空间频率，其中 MTF = nn % 的低频或峰值） EXIF 数据 右侧的图表显示了松下TZ1相机在ISO感光度分别为80（上图）和800（下图）时的归一化对比度（所有对比度等级的低空间频率下MTF归一化为1）。空间频率采用线性标度，最大显示频率为0.5周期/像素。两幅图像之间的差异非常显著。TZ1在ISO 800下降噪效果更好，但细节也相应减少。这些图表的详细解释请参见“Log F对比度”部分。

归一化对比度水平（MTF） （所有图表对比的低频值为 1）： 松下TZ1，ISO 80

星图

星形图用于测量正弦调制星形图（也称为西门子星形图）的对比度（MTF 或 SFR），该星形图拟纳入更新后的 ISO 12233 标准。星形图具有 144、72 或 48 个周期，并可分为 8、12 或 24 个段进行分析。星形图可由测试图表生成，并使用高质量喷墨打印机打印。 可用显示屏：完整说明 展示 描述 MTF （原始和线性化） 可对星形的 1、8、12 或 24 个扇形进行 MTF 分析。提供线性和对数频率显示两种模式。 MTFnn 或 MTFnnP 显示 MTFnn（MTF 等于低频值 nn % 的频率）和 MTFnnP（MTF 等于峰值 nn % 的频率），其中 nn = 70、50、30、20 和 10。极坐标图（蜘蛛图）和矩形图均可用。 MTF轮廓（矩形） 以矩形图的形式显示MTF等值线，频率显示方式可选择线性或对数。类似于MTFnn矩形图。 MTF轮廓（极坐标） 在极坐标图中显示 MTF 等值线，其几何形状与目标的几何形状相同。 EXIF 数据 如果可用，则显示 EXIF 数据。 右侧显示屏显示的是 MTF70 到 MTF10（空间频率，其中 MTF 为低频水平的 70% 到 10%）。空间频率以每像素周期数 (Cp) 显示，但您也可以在“更多设置”中选择每图像高度的线宽 (LW/PH)、每英寸周期数或每毫米周期数。

MTF70 – MTF10：极坐标， 半径上的线性频率。

楔

楔形图用于测量混叠的起始点（条形数量开始减少的空间频率；与分辨率消失相关）以及调制传递函数 (MTF)。楔形图是许多常用分辨率测试图表（包括eSFR ISO ）的一部分，它由收敛的条形图案组成。“双曲”（频率线性）楔形图案是CIPA DC-003数码相机分辨率测量标准的核心，该标准包含在ISO 12233:2014分辨率测量标准中。对数楔形图在 Imatest 2021.2+ 中得到支持。  它们具有多项优势，但相对较新，尚未被广泛了解。

Wedge可以分析垂直和水平（但不能分析对角线）楔形图案。据我们所知， Imatest Wedge是唯一一款能够从楔形图案计算 MTF 的软件，但其计算存在一个显著的局限性：在奈奎斯特频率（以及 2/3 奈奎斯特频率）处的结果对条纹相对于像素的相位（即亚像素定位）非常敏感，而这在实际应用中难以控制。

完整说明

右侧显示屏显示了对比度（MTF）和混叠起始点（检测到的条形数量（平滑处理后）低于图表中实际条形数量的频率）。图中显示了原始楔形（纵横比已压缩）。图像下方显示了几个结果，包括nn = 70-10 时的 MTF nn 。

下面显示的是 RB（归一化红-蓝通道）的颜色莫尔图。

莫尔纹

MTF 和混叠开始（“分辨率消失”）

随机物品/枯叶/散落的硬币

分析尺度不变（或近似尺度不变）的随机图案，这些图案具有 1/f 傅里叶变换（1/ ^f²功率谱密度 (PSD)）。尺度不变图案无论距离远近都具有相同的整体外观（相同的统计特性）。它们包括Imatest 的“散落硬币”增强版“枯叶”图案，该图案被推荐用于IEEE CPIQ 标准中的纹理测量。

由于随机尺度不变图案缺乏对比度高的边缘，因此对于采用非线性/非均匀信号处理的成像系统（包括大多数小型消费级相机和拍照手机），该图案通常能实现最小程度的锐化和最大的程度的降噪。这使得该图案成为衡量相机呈现精细低对比度细节（即纹理）能力的绝佳指标。散落的硬币/枯叶图案具有一些低对比度边缘，使其能够较为真实地代表真实图像，并且对于测量纹理响应也很有价值。

相比之下，倾斜边缘往往具有最大的锐化效果和最小的降噪效果，因此可能无法准确反映相机对精细纹理的响应。

从随机图案的功率谱密度（PSD）中减去在平滑外区域测得的噪声功率。使用低对比度倾斜边缘来验证随机图案的结果。

来自随机尺度不变模式的MTF

焦点分数增强版（原名：任意图像清晰度）

Focus Score Plus 用于测量任何场景的清晰度。该清晰度指标并非标准指标，仅适用于单个场景（不能用于与其他场景进行比较），也就是说，它是一个相对清晰度指标。

它旨在优化直接采集图像（例如来自实时（视频）流的图像）重新加载时的对焦。它会显示图像以及设备对焦过程中清晰度的变化历史记录。显示的百分比 (%) 数值表示当前帧的清晰度占最清晰帧清晰度的百分比。

Focus Score Plus是 2021.1 版本新增的功能，是对早期版本Focus Score功能的改进。Focus Score Plus 不仅计算清晰度，还可用于自动白平衡/自动曝光/自动对焦 (AWB/AE/AF) 计算。它可以计算任何边缘清晰的物体的对焦情况。

它的速度非常快，非常适合快速对焦，但数值结果不标准，不能用于比较不同的图像、成像系统等。

Focus Score （Imatest 2021.1 之前）仅显示清晰度的历史曲线图。Focus Score Plus （Imatest 2021.1 及更高版本）显示一条或两条历史曲线图。

1. 图 1可以显示清晰度、归一化像素级别、原始像素级别、色温或 CIELAB c (√(a* ² + b* ² ) )。
2. 图 2可以显示归一化的像素级别、原始像素级别、色温或 CIELAB c (√(a* ² + b* ² ) )，或时间增量（主要对开发人员感兴趣）。