경사진 모서리 해상도 분석 3부: 모서리 결과

Imatest 경사 모서리 해상도 분석은 특수 설계된 테스트 차트를 사용하여 여러 주요 이미지 품질 요소 를 고도로 자동화된 방식으로 측정합니다. 사용자는 관심 영역(ROI)을 수동으로 선택할 필요가 없습니다.

이 페이지는 사선 모서리에서 파생된 결과(즉, 회색조, 컬러 또는 쐐기형 패턴에서 파생된 결과가 아닌)를 다룹니다. 또한 텍스트 출력 파일(CSV 및 JSON)도 다룹니다.

• 선명도 는 공간 주파수 응답(SFR) 또는 변조 전달 함수(MTF) 로 표현되며, 개별 가장자리 또는 전체 패턴에서 여러 가지 방식으로 표시할 수 있습니다.
• 측면 색수차
• 정보 용량

비스듬한 모서리에서 비롯되지 않은 다른 결과는 4부 에서 다룹니다.

• • 노이즈 ( eSFR ISO 에서 가장 좋음)
  • 왜곡 (모듈마다 세부 사항이 다릅니다. SFRplus 및 eSFR ISO에서 가장 잘 나타납니다. 자세한 내용은 여기를 참조하십시오.)
  • 음색 응답* ( Stepchart 보다 세부적인 정보는 부족하며, 노이즈 통계는 제공되지 않습니다.)
  • 색상 정확도*는 중앙 사각형 위에 위치한 선택적 색상 패턴이 포함된 SFRplus와 함께 사용할 경우를 기준으로 합니다.
  • 입사 조도(lux)를 입력했을 때 회색조 패턴 차트에 대한 ISO 감도 * (포화도 기반 및 표준 출력 감도).
  • eSFR ISO 에서 웨지 패턴 으로 인한 해상도 소실 , 앨리어싱 및 모아레 현상
  • 모든 차트의 이미지, 기하학, 왜곡, 시야각

*톤 및/또는 색상 패턴이 있는 차트에만 해당됩니다. SFRreg(중앙 차트 없음) 또는 체커보드 차트에는 적용되지 않습니다.

네 개의 소개 페이지( SFRplus , eSFR ISO , SFRreg 및 Checkerboard )에서는 각 모듈에 대해 설명하고 차트를 얻고 사진을 찍는 방법을 안내합니다.

지침 2부에서는 Rescharts 내에서 모듈을 실행하고 자동 실행을 위한 설정을 저장하는 방법을 보여줍니다.

결과

계산이 완료되면 결과는 Rescharts 창에 표시되며, 여러 표시 방식을 선택할 수 있습니다. 다음 표는 특정 결과를 표시하는 그림을 보여줍니다. 표시 방식은 번호가 매겨져 있지만, 모듈마다 번호가 다릅니다. 경사 모서리 측정 이외의 측정 결과는 4부 에 있습니다.

범례: S+ = SFRplus, E = eSFR ISO, E+ = eSFR ISO + 중앙 차트가 있는 SFRreg, C = 체커보드

각 디스플레이에 영향을 미치는 설정이 표시됩니다. 이러한 설정 대부분은 2부 에 나열되지 않습니다. 이러한 설정은 저장되어 자동 실행에 사용됩니다.

접선 및 시상 모서리

수평에 가깝 거나 수직에 가까운 (즉, 기울어진) 모서리는 영상 처리 분야 엔지니어들에게 익숙합니다. ( 순수한 수평 및 수직 모서리는 수평 및 수직 모서리와 이미지 픽셀 간의 위상 관계로 인해 측정 불일치가 크게 발생할 수 있으므로 권장되지 않습니다 . 이 문제는 모서리를 (약간) 기울여 해결하는데, 일반적으로 약 5도 정도 기울입니다.)

광학 엔지니어(렌즈 설계자)에게는 익숙하지만 대부분의 영상 엔지니어에게는 덜 익숙한 접선 모서리 와 시상 모서리

시상면 (방사면) 모서리는 이미지 중심에서 모서리까지 이어지는 방사형 선을 따라 정렬됩니다. 접선면 (자오선) 모서리(오른쪽 그림에 대략적으로 표시됨)는 방사형 선에 수직으로 정렬됩니다.

MTF 측정은 모서리에 수직인 방향으로 이루어지기 때문에 불가피하게 혼동이 발생할 수 있다는 점에 유의하십시오. H 및 V 모서리의 경우, 주로 모서리 방향을 기준으로 생각하기 때문에 큰 문제가 되지 않습니다. 하지만 시상면 및 접선면 모서리의 경우, 각각 접선 방향 및 시상면 방향 MTF에 해당하므로 혼동이 더 심각해집니다. 최근 이러한 혼동을 줄이기 위해 라벨링을 개선했습니다.

모서리가 완벽하게 정렬되지 않더라도 시상면 및 접선면 모서리에 대한 합리적인 측정값을 얻을 수 있습니다. 모서리가 시상면 또는 접선면으로 표시되는 기준은 다음과 같습니다.

시상면: 분수(시상면 모서리) = |sin( α− θ )| > 0.9
접선 방향: 분수(접선 모서리) = |cos( α− θ )| > 0.9

모서리는 (주로) 수평 또는 수직일 수 있으며, 시상면, 접선면일 수도 있고, 위의 두 기준 모두 충족하지 않는 경우 어느 쪽에도 해당하지 않을 수도 있다는 점에 유의하십시오.

참고 사항:

• 시상면과 접선면 모서리는 대각선 방향(중심을 기준으로)으로 측정하지 않습니다. 왜냐하면 모서리 각도가 45도에 가까워야 하므로 적절한 관심 영역(ROI)을 선택하기 어렵기 때문입니다.
• SFRplus는 다른 자동 감지 경사 모서리 차트(eSFR ISO, Checkerboard)보다 시상/접선 방향 사각형이 더 많습니다. 이는 모서리 근처의 경사가 수직 모서리가 대부분 접선이 되도록 설계되었기 때문입니다(색수차 측정을 용이하게 하기 위함).
• 오른쪽에 보이는 SFRplus 차트의 변형 버전을 개발했습니다. 이 변형 버전에는 상단 및 하단 행에 접선 방향과 시상 방향으로 각각 8개의 사각형이 추가되었습니다. 이 차트는 표준 SFRplus 차트와 소프트웨어적으로 완벽하게 호환되며, 현재는 요청 시 에만 제공됩니다.

다중 ROI 요약 표시

Rescharts 창(위)에 표시된 다중 ROI(다중 관심 영역) 요약에는 모든 ROI에 대한 자세한 결과 요약이 포함되어 있습니다. ( 3D 플롯 에서도 훌륭한 요약을 확인할 수 있습니다.) 왼쪽 상단에는 은은한 회색조로 표현된 이미지가 있으며, 선택된 영역은 빨간색 사각형으로 둘러싸여 최대 대비로 표시됩니다. 각 영역 옆에는 최대 4개의 결과 상자가 표시됩니다. 결과는 창 오른쪽의 '표시 선택' 아래에 있는 '표시 옵션' 영역에서 선택할 수 있습니다.

결과 선택 (오른쪽)을 통해 표시할 결과를 선택할 수 있습니다. N은 영역 번호입니다. 중심-모서리 거리 %는 영역의 대략적인 위치입니다. CA는 색수차 영역으로, 중심-모서리 거리의 백분율(지각적 측정값)입니다. 이미지 아래의 범례에는 표시되는 결과가 나와 있습니다. ini 파일의 multistyle을 참조하세요.

오른쪽 끝에 있는 '보기' 선택 항목을 사용하면 표시할 결과 상자의 개수를 선택할 수 있습니다. 이는 여러 영역이 겹칠 때 유용할 수 있습니다. 위에서 아래로 상자의 개수는 각각 4, 3, 2, 2, 1입니다. ini 파일의 multidisp 부분을 참조하세요.

결과 선택

보기 선택

MTF 결과에 대한 2차 적합을 기반으로 한 최대 MTF의 대략적인 위치는 수직 점선과 수평 점선이 교차하는 지점 (– – – – O – – – –) 에 있는 빨간색 'O' 로 표시됩니다.

왼쪽 하단에 표시된 왜곡 통계는 SFRplus 왜곡 및 시야각 측정 에서 자세히 설명되어 있습니다.

• SMIA TV 왜곡률 은 왜곡을 측정하는 가장 간단한 전체 척도입니다. 핀쿠션 왜곡이 있는 경우 양수 값을, 배럴 왜곡이 있는 경우 음수 값을 나타냅니다.
• k₁ (3차 왜곡 계수). r _u = r _d + _{k₁r d₃} ⁼ 여기서 r _u 는 왜곡되지 않은 반지름이고 r _d 는 왜곡된 반지름입니다. r은 중심에서 모서리까지의 거리로 정규화됩니다. 배럴 왜곡의 _{경우 k₁} > 0이고 핀쿠션 왜곡의 경우 _k₁ < 0입니다.
• h1 _과 h2 (5차 왜곡 계수). r _u = r _d + _h1 r _d ³ + _h2 r _d ^5. _h1 과 부호 _가 다른 상대적으로 큰 h2 값은 "파형" 또는 _" 콧수염형" 왜곡을 나타낼 수 있으며, 이는 반경이 증가함에 따라 주된 왜곡이 배럴형에서 핀쿠션형으로(또는 그 반대로) 변하는 것을 의미합니다.

( Picture Window Pro 에서 사용되는) 아크탄젠트/탄젠트 왜곡 계수도 계산되어 CSV 출력 파일에 포함됩니다.

MTF 비대칭성은 x(수평) 및 y(수직) 방향으로 계산됩니다. x와 y의 함수로서의 MTF50은 2차(포물선) 곡선에 맞춰지며, 이 곡선을 사용하여 이미지의 상단(MTF50T), 하단(MTF50B), 왼쪽(MTF50L) 및 오른쪽(MTF50R) 경계에서의 예상 MTF50 값을 계산합니다(이 경계는 MTF 계산에 사용되는 실제 가장자리보다 중심에서 더 멀리 떨어져 있습니다).

가중치가 적용된 요약 결과는 오른쪽 상단에 표시됩니다. 기본 가중치는 중앙 영역(안쪽 점선 원 내부)의 ROI에는 1.0, 중간 영역(두 점선 원 사이)에는 0.75, 바깥쪽 영역(바깥쪽 점선 원 외부)에는 0.5입니다. 이러한 가중치는 SFRplus 설정 창 에서 변경할 수 있습니다. 결과는 각 영역의 ROI 개수와 무관합니다.

플롯 설정 영역

플롯 설정 영역의 오른쪽 하단, 표시 상자 아래에 몇 가지 옵션이 있습니다(다른 해상도 분석보다 옵션이 적습니다).

모든 화면에는 분석할 기본 채널을 선택하는 드롭다운 메뉴가 있습니다. R, G, B 또는 Y(휘도)를 선택하면 모든 채널이 분석되지만 선택한 채널이 강조 표시됩니다. 또한 특정 채널만 단독으로 분석하는 옵션도 있습니다. 이는 보조 채널 중 하나가 어두워서 분석이 중단될 수 있는 경우에 유용합니다. 위 그림은 휘도(Y)를 나타냅니다. 휘도(Y) 값을 변경하면 결과가 다시 계산됩니다.

많은 디스플레이에서 투자 수익률(ROI)을 선택하여 결과를 볼 수 있습니다.

엣지 및 MTF 표시에는 최대 MTF 표시 주파수를 선택할 수 있는 드롭다운 창이 있습니다. 선택 가능한 주파수는 나이퀴스트 주파수의 2 배 (기본값), 나이퀴스트 주파수, 나이 퀴 스트 주파수의 0.5배, 나이퀴 스트 주파수의 0.2배입니다.

엣지 및 MTF 표시

Rescharts 창에 에지 및 MTF 표시
회절 한계 MTF와 에지 응답은 연한 갈색 점선으로 표시됩니다.
픽셀 간격(EOS-40D의 경우 5.7um)이 입력되었을 때.

이 표시 방식은 SFR 에지 및 MTF 표시 방식 과 동일합니다. 에지(또는 선 확산 함수)는 위쪽에, MTF는 아래쪽에 표시됩니다. 에지는 선형화 및 정규화(기본값, 표시됨), 비선형화(픽셀 수준) 및 정규화, 또는 선형화 및 비정규화(특히 화이트 밸런스가 좋지 않은 이미지에서 포화도 확인에 유용) 방식으로 표시할 수 있습니다. 에지 표시 방식은 '추가 설정'을 눌러 선택할 수 있습니다.

10~90% 상승 거리, MTF50, MTF50P(MTF가 피크 값의 50%가 되는 공간 주파수로, 과도하게 선명해진 펄스의 경우에만 MTF50과 다름), 보조 판독값(이 경우 MTF30 및 MTF@30 lp/mm), 그리고 나이퀴스트 주파수(0.5 사이클/픽셀)에서의 MTF를 포함한 여러 판독값이 있습니다. 회절 한계 MTF 곡선은 옅은 갈색 점선으로 표시됩니다.

MTF 는 '선명도: MTF란 무엇이며 어떻게 측정하는가?' 에서 설명됩니다. 'MTF 곡선과 이미지 외관' 에는 MTF 곡선과 인지되는 선명도 사이의 상관관계를 보여주는 여러 예시가 포함되어 있습니다.

위쪽 그래프에서 중요한 (그리고 선택적인) 판독값은 다음과 같습니다.

• 차트 대비( SFRplus 설정 및 옵션 창의 표시 옵션 섹션에 입력됨)
• 명암비: 픽셀 비율에서 도출된 차트 명암비와 입력된 감마 값(위 그림에서는 0.5) 사이의 비율입니다.
• 감마(차트에서): 차트 픽셀 레벨과 차트 대비(위에서 설명한 입력값)에서 파생된 감마 측정값입니다. 감마는 특히 대비가 중간에서 낮은 대상(10:1 이하)의 경우 MTF 측정에 상대적으로 작은 영향을 미칩니다.

색수차

측면 색수차 ( LCA ), 또는 "색 번짐"이라고도 하는 이 현상은 이미지 가장자리 근처의 접선 경계에서 가장 두드러지게 나타납니다. 선택한 영역(ROI)이 중심에 너무 가까워(모서리까지의 거리의 30% 미만) 색수차를 정확하게 측정할 수 없는 경우 일부 수치 결과가 회색으로 표시됩니다.

(R, G, B 채널에 대해 표시된) 가장자리 곡선의 가장 높은 부분과 가장 낮은 부분 사이의 영역은 LCA의 지각적 측정값입니다. 곡선이 진폭 1로 정규화되었고 x축(가장자리에 수직인 방향)이 픽셀 단위이므로 이 영역의 단위는 픽셀입니다. 이 영역은 마젠타색 곡선으로 표시됩니다.

지각적(영역) LCA는 이미지 중심에서 ROI 중심까지의 거리에 대한 백분율로도 표현되는데, 이는 픽셀 측정보다 위치 및 픽셀 수에 덜 민감하여 시스템 성능을 더 잘 나타내는 경향이 있습니다. 중심에서 0.04% 미만의 값은 무시할 수 있지만, 0.15%를 초과하는 LCA는 상당히 눈에 띄고 심각한 문제일 수 있습니다. LCA 영역은 디모자이킹 알고리즘의 영향을 크게 받을 수 있습니다.

LCA(RG 및 BG 교차 거리) 보정 정보는 %(중심-ROI) 및 픽셀 단위로 제공됩니다. LCA는 디모자이킹 전에 가장 효과적으로 보정할 수 있습니다. 이 측정값은 디모자이킹에 비교적 둔감합니다. 결과는 색수차 플롯 에서 설명합니다.

선명도/SQF(주관적 품질 요소)

선명도(Acutance)와 SQF 는 디스플레이(모니터 이미지 또는 인쇄물)의 선명도를 나타내는 지각적 측정값입니다. 반면 MTF는 장치 자체의 선명도(지각적 선명도가 아님)를 나타냅니다. 선명도와 SQF는 인간 시각 시스템의 대비 감도 함수(CSF), 인쇄물(또는 디스플레이) 크기, 시청 거리(고정되거나 인쇄물 높이에 비례한다고 가정할 수 있음)의 영향을 고려합니다. 선명도와 SQF는 '추가 설정 ' 창에서 ' 선명도 분석 ' 확인란을 선택하면 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 선명도/SQF 소개를 참조하십시오.

급성

히스토그램 및 노이즈 분석

히스토그램 및 노이즈 통계

속도 향상 옵션을 해제하면 표시되는 이 화면에는 각 ROI의 픽셀 레벨 히스토그램이 나타납니다(위쪽은 원본, 아래쪽은 입력 감마를 사용하여 선형화된 값). 이 기능은 계산 속도를 상당히 저하시키므로 히스토그램이 필요한 경우(드물지만 필요함)에만 속도 향상 옵션을 해제하는 것이 좋습니다.

검은색(배경) 히스토그램은 전체 ROI의 픽셀 레벨을 나타냅니다. 빨간색 히스토그램은 노이즈 통계 계산에 사용되는 전환 영역에서 벗어난 오른쪽(어두운) 영역의 픽셀 레벨을 나타냅니다. 청록색 히스토그램은 왼쪽(밝은) 영역의 픽셀 레벨을 나타냅니다. 선명도 조정으로 인해 검은색 히스토그램에 추가적인 돌출부가 나타날 수 있습니다. 자세한 레벨 및 노이즈 분석 결과는 이미지 아래에 표시됩니다.

노이즈 계산은 전환 영역에서 떨어진 관심 영역(ROI) 부분에서 수행됩니다. 넓은 ROI를 선택하면 계산이 용이해집니다. 오른쪽 하단의 노이즈 스펙트럼은 노이즈 가시성 및 소프트웨어 노이즈 감소에 대한 정성적 정보를 제공합니다. 소프트웨어 노이즈 감소는 일반적으로 디모자이킹만 사용했을 때 나타나는 일반적인 값인 0.5 미만의 고주파 노이즈를 감소시킵니다. 오른쪽 영역은 빨간색 으로, 왼쪽 영역은 청록색 으로 표시됩니다. 노이즈 항목 도 참조하십시오.

이미지, 기하학, 왜곡, 시야각

이미지, 기하학, 왜곡, 시야각 표시

이 디스플레이를 통해 이미지의 여러 측면을 자세히 볼 수 있습니다. MTF/노이즈 분석을 위해 선택된 영역(보라색 사각형), 균일도 프로파일 생성에 사용되는 노란색 사각형, 왜곡 측정에 사용되는 빨간색 가로 곡선이 표시됩니다. 디스플레이 옵션은 다음과 같습니다.

이미지 아래에는 여러 가지 기하학적 결과가 표시되어 있습니다. 왜곡 결과는 SFRplus 왜곡 및 시야각 측정 에서 더 자세히 설명되어 있습니다.

• 이미지의 가로 x 세로 크기(픽셀 단위); 발견된 정사각형의 최대 x 개수 ; ROI 크기(입력 설정 참조), MTF 계산에 사용되는 ROI 개수 등(프로필 계산에는 사용되지 않음).
• SMIA TV 왜곡 : 배럴 (0)
• 3차, 5차 및 arctan/tan 왜곡 계수 중에서 최적화 오류가 가장 적은 최적의 값을 사용하여 시야각을 찾을 수 있습니다.
• 이미지 중심을 기준으로 가운데 정사각형 중심의 x,y 좌표입니다 .
• 패턴의 평균 회전 각도(0보다 큰 경우 시계 방향)
• 막대 사이의 세로 높이를 이미지 높이에 대한 비율로 나타낸 것이며, 단위는 픽셀입니다.
• 수렴각 (도). 이는 카메라가 목표물을 직접 향하지 않거나 정렬이 어긋났을 때 발생하는 원근 왜곡의 결과입니다. 수평 수렴각( 요각 과 관련됨)은 아래 그림과 같습니다. 수평 막대를 위아래로 외삽하여 계산합니다. 양의 각도는 왼쪽으로 소용돌이가 생깁니다. 아래 그림에서 위쪽과 아래쪽의 빨간색 실선 쌍은 평행합니다(페이지에 맞게 이미지를 배치하기 위함).

완벽한 정렬은 x, y 좌표, 회전, 그리고 H, V 수렴각이 모두 0인 상태입니다. 정렬을 용이하게 하기 위해 SFRplus 이미지의 위쪽과 아래쪽 흰색 여백에 표시를 추가할 수 있습니다. 수직 수렴각은 가장 왼쪽 사각형의 오른쪽 변과 가장 오른쪽 사각형의 왼쪽 변을 연결하는 선(위 그림에서 파란색 점선 으로 표시됨)을 통해 계산됩니다. 어안 렌즈(심한 배럴 왜곡이 있는 렌즈)를 사용하는 경우, 수렴각 측정이 의미 있으려면 차트가 정확히 중앙에 위치해야 합니다.

• 막대 차트 높이(cm) , 렌즈와 차트 사이의 거리(cm ), 픽셀 간격(피치) 이 입력되면 측정된 렌즈의 초점 거리가 표시됩니다. 계산된 경우 CSV 출력 파일에 기록됩니다. 공식: 배율 M 은 막대 차트 높이(센서 기준) / 막대 차트 높이입니다. 렌즈와 차트 사이의 거리 f₁ _에 대해 렌즈와 센서 사이의 거리 f₂ = _{f₁M 입니다} . 얇은 렌즈 공식을 사용하면 초점 거리 f = 1 / (1 _/ f₁ + 1/ f₂ ₎ 입니다 .
• 시야각 계산에는 선택한 왜곡 모델(SFRplus의 경우 3가지 모델 중 최적의 모델이 기본값으로 사용되며, Checkerboard에서는 다양한 모델을 사용할 수 있고, eSFR ISO에서는 모델 선택이 제한적입니다)을 사용하여 왜곡 효과가 반영됩니다. 왜곡: 방법 및 모듈을 참조하십시오. SFRplus의 경우 차트 중앙의 막대 간 수직 거리를 입력하면 시야각(cm)이 표시됩니다(eSFR ISO의 경우 등록 마크 수직 간격, Checkerboard의 경우 사각형 간격). 렌즈와 차트 간 거리를 cm 단위로 입력하면 시야각(도)이 표시됩니다.

'ROI로 자르기'(또는 'ROI의 절반으로 자르기')를 클릭하면 특히 흥미로운 화면을 볼 수 있습니다. ROI가 충분히 크게 표시되어 흐림 효과가 명확하게 보이고, 이를 에지 곡선, MTF 플롯 및 요약 결과와 비교할 수 있습니다.

3D 플롯 및 2D 이미지 윤곽선 지도

Imatest 2020.2에서는 3D 플롯 기능이 크게 개선되었습니다*. 이제 두 가지 유형의 플롯을 사용할 수 있습니다. 3D 플롯은 결과를 3차원 의사색상 이미지로 표시합니다. 아래에 표시된 새로운 2D 이미지 윤곽선 지도는 결과를 2차원으로 표시하며, 이미지 위에 색상이 있는 윤곽선이 겹쳐져 나타납니다. *이전 버전과의 비교를 위해 레거시 문서를 참조하십시오.

영역 선택에는 최소 13개의 영역이 포함되어야 합니다. 이 페이지의 분석에서는 5×5 ROI 그리드(23개 영역)를 사용했습니다. 두 가지 명암비(10:1 및 2:1)를 사용하는 기존 차트도 사용할 수 있지만, 단일 명암비 차트(일반적으로 4:1)를 사용하는 것이 좋습니다. 결과는 수직 모서리에 대한 것이며, 수평 모서리에 대한 결과는 상당히 다를 수 있습니다.

V+H 결과를 함께 그래프로 나타내면 종종 그래프가 울퉁불퉁해 해석하기 어려울 수 있습니다.
이러한 이유로 수직 모서리와 수평 모서리를 별도로 그리는 것을 권장합니다.

오른쪽의 '플롯' 드롭다운 메뉴에서 표시할 측정값을 선택합니다. ( Imatest Studio 에서는 자동 스케일링이 적용된 MTF50만 표시할 수 있습니다 .) 대부분의 플롯 선택 항목은 익숙하지만, 일부는 새롭거나 설명이 필요합니다.

2, 3	이것들은 보조 판독값 입니다.
12-15	색수차 결과: 이미지 중앙 부근에서는 색수차가 명확하게 나타나지 않으므로 표시하지 않았습니다.
17. 섀넌 용량	경사진 모서리의 경우 근사치입니다. 지멘스 스타 패턴으로 측정하면 더 정확합니다.
21. 감마(가장자리에서)	기울어진 모서리에서 파생된 대비 측정값.
22. 평균 ROI 수준	조명 불균일도를 측정합니다. 렌즈와 광원의 영향을 받습니다. 균일하게 조명되는 라이트박스(투과성 차트 사용)를 사용할 때만 유용한 렌즈 정보를 제공합니다.

오른쪽에 표시된 것처럼 여러 가지 표시 옵션을 사용할 수 있습니다(Rescharts 창 오른쪽의 표시 영역에서 설정). 오른쪽 상단의 썸네일 이미지 아래에 있는 작은 드롭다운 메뉴에 '3D 회전'이 표시되면 3D 디스플레이를 회전하여 시각화를 향상시킬 수 있습니다. 위에 표시된 이미지와 텍스트가 포함된 (3D) 의사색 음영 플롯은 2020.2 버전에서 크게 개선되었습니다.

3D 이미지 결과를 반전시키면 일반 디스플레이에서 가려진 세부 정보를 확인할 수 있습니다. 배경색은 Backgnd 슬라이더를 사용하여 흰색에서 검은색까지 변경할 수 있습니다. 기본값은 밝은 회색(0.9)입니다.

마스터 에서 스케일링 버튼을 사용하여 수동 또는 자동 스케일링을 선택할 수 있습니다. 자동이 기본값입니다. 스케일링 버튼을 누르면 오른쪽에 표시된 수동 스케일링 창에서 플롯 메뉴에서 선택한 매개변수(이 경우 MTF50P)의 스케일링을 설정할 수 있습니다. 최소값과 최대값은 수동 스케일링, 즉 자동 스케일링이 선택 해제된 경우에만 적용됩니다. 6, 11, 16, 21 또는 26개의 등고선을 선택할 수 있습니다.

' 상단' 버튼은 상단(가상 2D) 보기를 설정합니다. 이 버튼을 누르면 '상단' 과 '기본' 보기 사이를 전환할 수 있습니다. 어느 쪽에서든 이미지를 회전할 수 있습니다.

자동 모드 (일괄 처리 가능)를 실행하면 자동 모드 설정 창의 '추가 3D 플롯' 버튼에서 적절한 옵션을 선택하여 여러 개의 3D 플롯을 생성할 수 있습니다.

아래 그림의 표시 영역(및 설정 드롭다운 메뉴)에 있는 '3D 및 다중 확장 ' 확인란을 선택하면 데이터가 플롯 전체를 채우도록 확장됩니다. 이 예에서는 큰 차이가 없지만, 영역이 이미지 중앙 부근에 집중되어 표시 영역이 많이 낭비되는 경우에 매우 유용할 수 있습니다. 이 설정은 다중 ROI 요약 표시 에도 영향을 미칩니다.

2D 이미지 등고선 지도는 미국 지질조사국(USGS)의 지형도(등고선 지도)에서 영감을 받았습니다.
작가가 어렸을 적 매료되었던 것(오른쪽 예시): 클릭하면 크게 볼 수 있습니다.

플롯 옵션(마스터)

표시 옵션

새로운 2D 이미지 윤곽선 맵은 결과를 시각화하는 데 특히 유용합니다. 아래에 예시가 나와 있습니다. 조명 중심, 선명도 중심, 왜곡 중심이라는 세 가지 "광학 중심"이 표시됩니다. 하지만 해당 측정값이 매우 균일하다면 이러한 중심은 큰 의미가 없습니다.

2D 이미지 윤곽선 지도

렌즈형 MTF 플롯

렌즈형 MTF 플롯

이 그래프는 캐논 , 니콘 , 자이스 웹사이트의 MTF 그래프와 유사한 결과를 제공하도록 설계되었습니다. 보조 판독값 을 통해 최대 세 개의 그래프 매개변수를 선택할 수 있습니다. 일반적인 선택 사항은 10, 20, 40 lp/mm(자이스 사용) 또는 10, 30 lp/mm( 캐논 및 니콘 사용)에서의 MTF입니다. lp/mm 단위의 공간 주파수를 얻으려면 픽셀 간격(μm/픽셀 등)을 입력해야 합니다.

최소 13개의 영역이 필요하지만, 많을수록 좋습니다. 권장 영역 선택은 다음과 같습니다 . 10개: 모든 사각형, 내부 및 경계 모서리(최상의 3D 지도 생성) (단색 차트용) 또는 13개: 모든 사각형, 내부 및 경계(저대비 영역 제외)(양호한 3D 지도 생성) (이중색 차트용). 수직 및 수평 모서리(양쪽 모두)를 선택해야 합니다.

이 그래프들은 웹사이트의 그래프와 유사하지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.

• Imatest는 센서와 신호 처리를 포함한 시스템 MTF를 계산합니다. 웹사이트에는 렌즈에 대한 광학적으로 측정된 MTF만 표시됩니다. Imatest 결과는 공개된 렌즈 곡선과 유사하지만 완전히 동일 하지는 않습니다.
• 수직 가장자리에서 파생된 수평(H) MTF 곡선은 이미지 측면(중심에서 멀리 떨어진 부분) 근처에서 대부분 방사형(시상면) 형태를 띕니다. SFRplus 차트는 이러한 목적을 위해 설계되었습니다.
• 수평 모서리에서 파생된 수직(V) MTF 곡선은 측면 근처에서 대부분 접선 방향(자오선 방향)입니다.
• 공개된 MTF 곡선은 완벽한 중심 맞춤을 가정합니다. 캐논과 같은 일부 제조업체는 측정 테스트 결과가 아닌 설계 계산을 통해 결과를 얻습니다(중심 맞춤 문제가 없거나, 아니면 "엄선된" 렌즈를 사용하는 것일 수 있습니다!). 실제 렌즈는 제조상의 편차로 인해 거의 항상 어느 정도의 중심 이탈을 보이며, 이는 특히 3D 그래프 와 같은 다른 표시 방식에서 더욱 두드러지게 나타납니다. 렌즈형 MTF 그래프에서 중심 이탈은 개별 측정값의 분산으로 나타납니다(x는 수직 가장자리에서 측정한 수평 MTF, •는 수평 가장자리에서 측정한 수직 MTF).

곡선은 3차 다항식 회귀 분석을 사용하여 계산됩니다. 더 높은 차수의 회귀 분석을 사용할 경우, 렌즈 중심 이탈로 인한 산포 때문에 곡선에 심각한 불규칙성이 나타나는 경우가 많았습니다.

모서리 거칠기 플롯

모서리 거칠기 플롯

각 스캔 라인의 전환 중심과 에지 중심에 맞는 2차 곡선 상의 평균 에지 위치 간의 차이에서 도출되는 에지 거칠기를 분석합니다(권장되는 Imatest 계산 방식, 자세한 내용은 여기 참조). ISO 표준 계산 방식이 선택된 경우에는 직선을 사용합니다(권장하지 않음).

모서리 거칠기는 권장되는 측정 방법이 아닙니다. 이 글 바로 아래에 있는 참고 사항을 참조하십시오. 

모서리 거칠기는 두 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다.

• 무작위적 (비주기적)이며, 노이즈에 의해 발생합니다.
• 주기적 (들쭉날쭉한 가장자리 때문에 "jaggies"라고도 함) 현상은 에일리어싱(나이퀴스트 주파수(0.5 C/P) 이상의 신호 응답)으로 인해 발생합니다. 디모자이킹 알고리즘의 영향을 받습니다.

주기적 잡음은 가장자리에 수직인 방향으로 한두 픽셀에 해당하는 공간 주파수에서 스펙트럼 응답 피크를 나타냅니다. 여기서 한 픽셀은 베이어 색 필터 어레이 의 녹색 채널에 해당하고, 두 픽셀은 각각 빨간색과 파란색 채널에 해당합니다. 거칠기 스펙트럼(아래) 그래프에서 이러한 주파수는 각각 1과 0.5입니다. 이러한 주파수에서의 응답 피크는 상당히 일반적입니다.

주기적 잡음은 f = 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 및 2.5에서의 주파수 성분(즉, 에일리어싱 기본파와 처음 몇 개의 고조파)을 공간 영역으로 다시 변환하여 계산합니다(다른 모든 주파수 성분은 제외). 비주기적 잡음은 전체 잡음에서 주기적 잡음을 빼서 계산합니다.

RMS( σ = 표준편차) 거칠기 값은 총 거칠기, 에일리어싱(계단형 무늬), 총 에일리어싱(비주기적 무늬)의 세 가지로 보고됩니다.

에지 거칠기 해석은 비교 데이터가 제한적이기 때문에 다소 어렵습니다. 오른쪽 패턴은 상당히 전형적이고 예상되는 형태이지만, 이와 전혀 다른 스펙트럼도 많이 관찰되었습니다. 안타깝게도 에지 거칠기는 선명도가 떨어질수록 (렌즈 수차, 초점 불량 등으로 인해) 감소하는 경향이 있습니다. 에지 거칠기를 통해 우수한 디모자이킹 알고리즘과 평범한 알고리즘을 구분할 수 있기를 기대했지만, 선명도와의 반비례 관계 때문에 그 유용성이 떨어집니다. 대부분의 응용 분야에서는 에지 거칠기를 이미지 품질 측정 기준으로 사용하는 것을 권장하지 않습니다.

점 확산 함수(PSF) 플롯

Imatest는 SFRplus, eSFR ISO, Checkerboard 및 SFRreg 타겟에 있는 거의 동일한 위치에 있는 한 쌍의 시상면 및 접선면 경사 모서리를 사용하여 이미징 시스템의 근사적인 점 확산 함수(PSF, 2차원 선 확산 함수로 해석 가능)를 계산할 수 있습니다. 이는 근사치 이며 정확한 계산은 아닙니다. 렌즈의 정확한 PSF 측정을 위해서는 광학 렌즈 테스터가 필요합니다.

PSF 플롯을 얻으려면 시상(방사형) 방향과 접선 방향에 가까운 변을 가진 정사각형의 수직 및 수평 영역을 모두 선택합니다. 이러한 쌍은 오른쪽에 나와 있습니다.

SFRplus에서 두 에지의 PSF 플롯.
클릭하면 전체 크기로 볼 수 있습니다.

▶

정보 용량 도표

정보 용량은 선명도와 노이즈를 결합한 핵심 성과 지표(KPI)입니다. 정보 용량 측정에 대한 자세한 내용은 "경사 모서리를 이용한 정보 용량 측정: 방정식 및 알고리즘" 페이지를 참조하십시오. 사용 방법은 "경사 모서리를 이용한 정보 용량 측정: 사용 방법" 페이지를 참조하십시오. 아래 이미지는 사용 방법 페이지 에서 가져온 일반적인 결과 예시입니다. 아래 이미지는 사용 가능한 여러 결과 중 하나입니다.

다른 결과로는 상단 그래프에 잡음 전력 스펙트럼(NPS) 과 잡음 자기상관 (센서 전기적 간섭 관련)이, 하단 그래프에 SNRi , 원본 크롭, 디빈드 크롭이 포함됩니다.

요약

• SFRplus는 SFRplus 테스트 차트 이미지를 분석합니다. 이상적인 프레임은 차트의 가로 막대 위아래에 여백이 있도록 배치하는 것입니다. 즉, 막대가 이미지의 위쪽이나 아래쪽으로 벗어나지 않도록 해야 합니다. 여백은 이미지 높이의 0.5%에서 25% 사이여야 합니다. SFRplus는 막대 없이도 작동할 수 있지만, 이 경우 왜곡 및 시야각이 계산되지 않습니다. 막대가 이미지의 측면으로 벗어나는 것은 허용됩니다. 차트 외부의 간섭 패턴(막대 등)은 최소화해야 합니다.
• eSFR ISO는 등록 표시가 이미지 내부에 잘 포함되도록 프레임을 조정해야 합니다. 가능하면 전체 차트가 이미지 내부에 있어야 합니다. eSFR ISO는 SFRplus 보다 공간적 세부 정보는 적지만, 더 큰 쐐기형 영역과 톤 패치를 통해 훨씬 더 자세한 노이즈 분석이 가능합니다.
• SFRreg는 매우 유연하며, 180도 이상의 시야각을 가진 개별 차트를 카메라를 향하도록 포함할 수 있습니다.
• 체커보드 방식은 다양한 거리에서 효과적인 간단한 체커보드(바둑판) 패턴을 사용하므로 차트 프레임 설정이 중요하지 않습니다.
• 조명은 고르고 눈부심이 없어야 합니다. 조명 및 정렬 권장 사항은 Imatest 테스트 연구소 에서 확인할 수 있습니다.
• 이러한 모듈들을 처음 실행할 때는 Rescharts를 통해 실행해야 합니다. 이렇게 하면
  • 조정 및 저장할 매개변수는 분석 모드를 자동(배치) 으로 설정하여 실행되는 자동 버전에서 나중에 사용할 수 있습니다.
  • (위에 나열된) 결과는 Rescharts 창에서 대화형으로 확인할 수 있습니다.
• 메인 Imatest 창 왼쪽 열에 있는 자동 버튼을 누르면 가장 최근 Rescharts 실행에서 저장된 설정을 사용하여 해당 모듈이 완전 자동 모드로 실행됩니다. 여러 파일을 일괄 처리할 수도 있습니다.

기울어진 모서리 해상도 분석 표입니다. (모든 항목은 일괄 처리가 가능한 고정 모듈로도 제공됩니다.)
모든 기능에는 자동 영역 감지, ISO 규격 준수 MTF(선명도) 분석 및 측면 색수차 계산이 포함됩니다.

특징	SFR플러스	eSFR ISO	SFRreg	서양 장기판
선명도 맵 세부 정보	높은	중간	계약 내용에 따라 다릅니다	높은
ISO 표준 차트 디자인	–	♦	–	–
색상 분석	♦	♦	*	–
음색 응답(OECF)	♦	♦	*	–
소음 분석	제한된	♦	* 한정판	제한된
왜곡	♦	제한된	–	♦
기하학	♦	♦	*	♦
특징 및 권장 사용법	Imatest의 오리지널 자동 감지 차트로 2009년부터 사용 중입니다. 견고하고 다용도입니다. 상단 및 하단 막대 위아래에 여백을 두는 것이 좋습니다. eSFR ISO보다 공간 및 왜곡에 대한 세부 정보가 더 풍부합니다.	ISO 표준 차트 디자인. 웨지 분석 포함. 상세 노이즈 분석 지원.	일반적으로 여러 개의 개별 차트가 이미지 영역 주변에 배치됩니다. 다음과 함께 작동합니다. -극단적인 어안 렌즈(>180°) - 옵티코스 메리디안 시스템. - 초점 및 심도 테스트를 위해 다양한 거리의 차트를 사용합니다. -초고해상도 카메라(>36MP) * Imatest 5.0 이상 버전에서 SFRreg 중심 차트 와 함께 사용 가능합니다. 시야각(FoV)은 기하 구조에서 제외됩니다.	프레임에 비교적 둔감함: 거리가 충분히 멀어서 차트 품질에 문제가 없고 모서리가 식별 가능한 한 확대/축소가 가능합니다.

♦는 강력한 지지를 나타내고, –는 지지하지 않음을 나타냅니다.

출력 파일

결과 파일 이름 — 파일 이름의 어근은 이미지 파일 이름과 동일합니다. 채널(Y, R, G 또는 B)이 파일 이름에 포함됩니다. 전체 디지털 카메라 이미지에서 관심 영역(ROI)을 선택한 경우, 채널 뒤에 ROI의 위치 정보가 파일 이름에 포함됩니다. 예를 들어, ROI의 중심이 이미지의 오른쪽 상단 모서리에서 중심에서 모서리까지의 거리의 20% 지점에 있는 경우 파일 이름에 AR20과 같은 문자가 포함됩니다.

(기본 위치: 결과 폴더 하위 폴더)

Excel .CSV(쉼표로 구분된 변수) 및 JSON 출력

Imatest SFR은 Microsoft Excel에서 사용할 출력 파일을 생성하거나 업데이트합니다. 이 파일은 CSV(쉼표로 구분된 변수) 형식이며 기본적으로 Results 하위 폴더에 저장됩니다. .CSV 파일은 ASCII 텍스트 파일로, 텍스트 편집기에서 보면 보기에 좋지 않습니다.

하지만 엑셀에서 열어보면 제대로 보입니다.

.CSV 파일은 일반 텍스트 편집기로 편집할 수 있지만, 행과 열을 모두 선택, 이동 및 삭제할 수 있는 Excel에서 편집하는 것이 더 편리합니다. 위 화면에서는 일부 필드가 잘려 표시되었으며, 날짜/시간은 파운드 기호(#####...)로 표시됩니다.

머리글 행(A, B, C, ...)의 셀 경계를 드래그하여 서식을 변경하거나, 처음 두 행을 선택하고 텍스트를 굵게 설정하면 서식이 더욱 보기 좋게 바뀝니다. 수정된 파일은 서식이 적용된 상태로 Excel 워크시트(XLS) 파일로 저장할 수 있습니다. 물론 이것은 시작에 불과합니다.

엑셀 스프레드시트를 원하는 대로 쉽게 사용자 지정할 수 있습니다. 예를 들어, 간결한 차트를 만들고 싶다고 가정해 보겠습니다. 날짜/시간(B행, 테스트 시에는 유용하지만 나중에는 그다지 중요하지 않음)과 채널(모든 Y축 = 휘도)을 삭제할 수 있습니다. 제목 아래에 빈 줄을 추가한 다음, 데이터(아래 이미지의 A4~J7행)를 선택하고 원하는 값으로 정렬할 수 있습니다. 수정된 MTF50(I열)은 내림차순으로 정렬되어 있습니다. 수정된 워크시트는 서식이 유지되도록 XLS 형식으로 저장해야 합니다.

MTF 및 기타 데이터에 대한 요약 CSV 및 JSON 파일

선택적으로 .CSV(쉼표로 구분된 변수) 출력 파일에는 MTF 및 기타 데이터 결과가 포함됩니다. 파일 이름은 [ 루트 이름 ]_[ 채널 위치 ]_MTF.csv이며, 여기서 채널은 (R, G, B 또는 Y)이고 위치 BL75는 중심에서 왼쪽 아래, 모서리까지의 거리의 75% 지점을 의미합니다. 예를 들어 Canon_17-40_24_f4_C1_1408_YBL75_MTF.csv와 같습니다. 아래는 Excel에서 열어본 일부 내용입니다.

요약 CSV 파일의 일부를 엑셀에서 열어본 화면입니다.

형식은 다음과 같습니다.

이 형식은 모든 모듈에서 유사합니다. 데이터는 대부분 직관적으로 이해할 수 있습니다. .CSV 파일 개선 사항은 변경 로그 에 나열됩니다.

선택 사항인 JSON 출력 파일에는 .CSV 파일과 유사한 결과가 포함되어 있습니다. 내용은 대부분 직관적으로 이해할 수 있습니다. 이 파일은 [ 루트 이름 ].json에 저장됩니다. JSON 파일은 json.org 에서 제공하는 프로그램을 사용하여 단 한 줄의 코드로 거의 모든 프로그래밍 언어로 읽어들일 수 있습니다.

여러 ROI를 실행하는 경우 선택적으로 .CSV 파일이 생성됩니다. 파일 이름은 [ 루트 이름 ]_multi.csv입니다.

모래밭

칼 자이스 의 HH 나세가 쓴 "MTF 곡선 읽는 법"은 훌륭하고 철저한 입문서입니다. 33페이지 분량으로, 인내심을 가지고 읽어야 합니다. SFRplus의 렌즈 스타일 MTF 곡선 과 유사한 MTF 곡선에 대한 자세한 설명이 많이 포함되어 있습니다. 다음은 자이스의 흥미로운 기술 자료 목록입니다.

Luminous Landscape.com 의 MTF 이해하기는 훨씬 더 간략한 소개를 제공합니다.

이미지 선명도와 MTF 이해하기 - Imatest 개발자가 집필한 다부작 시리즈로, 대부분 Imatest 설립 이전에 작성되었습니다. 다소 전문적인 내용입니다.

밥 앳킨스 의 MTF와 SQF 소개는 정말 훌륭합니다. SQF(주관적 품질 지수)는 사람 눈의 대비 감도 함수(CSF)를 고려하여 인쇄물의 선명도를 측정하는 지표입니다. 이 기능은 2006년 10월 말 Imatest Master에 추가될 예정입니다.

Optikos는 렌즈 MTF를 측정하는 장비를 만듭니다. 그들의 웹사이트에는 MTF 측정 방법 등 흥미로운 글들이 있습니다.