利用斜邊解析度分析(第二部分)

執行傾斜邊緣解析度分析(互動式和自動模式設定)

Imatest 的斜邊解析度分析模組——SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 和 Checkerboard——使用專門設計的測試圖表,對幾個關鍵的影像品質因素進行高度自動化的測量。本文檔將介紹如何在Rescharts中執行這些模組,以及如何儲存設定以進行自動運行。

四個介紹頁——SFRplus 、 eSFR ISO 、 SFRreg和棋盤格——描述了每個模組,並解釋瞭如何獲取和拍攝圖表。

Recharts 結果第 3 部分和第 4 部分說明了結果。

本頁面結合了四種傾斜邊緣解析度分析方法以及自動區域偵測的說明。
SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 和 Checkerboard。
這些模組包含許多常用功能。

在許多情況下,我們將以SFRplus為例。其他模組也可以替代。

Imatest 5.1新增了圖表 MTF 補償功能,以彌補圖表的限制。這可以使大多數圖表的最大像素容量翻倍。

雙擊 Imatest 圖示開啟Imatest Imatest_icon_16在

運行 SFRplus

從主視窗:

 

經典模式操作說明:
S SFRplus_rescharts_auto FRplus
、 eSFR ISO 、 SFRreg和Checkerboard以兩種模式運作:

  1. 互動式/設定(在Rescharts )和
  2. 自動(可批量處理) 。

由於每個模組的自動運行都使用互動式/設定運行中的設置,因此應該始終 先執行互動式/設定運行。

以下說明適用於所有傾斜邊緣解析度分析。

若要啟動互動式/設定運行,請按[模組] 設定或Rescharts , [模組] ,其中[模組]可以是SFRplus 、 eSFR ISO 、 SFRreg或Checkerboard 。 [模組] 設定會開啟一個對話框,用於讀取所選模組的映像檔。 Rescharts更通用;它允許您打開任何Rescharts模組。

這兩個按鈕均可用於分析所選模組的圖像,互動式地查看詳細結果,並保存設定以用於高度自動化的SFRplus Auto 、 eSFR ISO Auto 、 SFRreg Auto或Checkerboard Auto運行(或自動化程度更高的Imatest IT版本)。在首次自動運行之前,應至少以互動方式運行一次該模組。您也可以按下「設定」 > “[模組] 自動設定”來更新設定。

正在選擇文件

Rescharts視窗右側顯示了用於開啟檔案的部分。如果顯示的圖表類型正確,您可以點擊「讀取圖像檔案」來開啟檔案;或者,您也可以選擇所需的圖表類型。您可以選擇一個或多個文件,如下所示。如果您選擇多個文件,它們可以合併(取平均值),您可以選擇儲存合併後的文件。

如果資料夾包含無意義的相機產生的檔案名,例如 IMG_3734.jpg、IMG_3735.jpg 等,您可以使用「重新命名檔案」公用程式將它們變更為包含焦距、光圈等的有意義的名稱,該實用程式利用儲存在每個檔案中的 EXIF 資料。

上次執行已儲存的資料夾會顯示在頂部的「尋找範圍」方塊中。您可以隨意更改它。上次運行的檔案名稱會顯示在底部。只需雙擊即可開啟單一檔案。您可以使用常用的 Windows 操作方法選擇多個檔案進行組合運行(互動式運行或自動運行)或批次運行(僅限自動運行):按住 Control 鍵並按一下以新增檔案;按住 Shift 鍵並按一下以選擇多個檔案。然後點選“開啟” 。此時會高亮顯示三個影像檔。載入大檔案可能需要幾秒鐘。

Imagest SFR:開啟斜邊輸入檔對話框
文件選擇

多檔案選擇:在Imatest Master中,可以使用標準的 Windows 操作方式(Shift+點擊或 Control+點擊)選擇多個檔案。對於互動式( Rescharts )運行,可以將多個檔案合併以降低噪聲,或(在某些情況下)觀察相機震動或影像穩定效果。對於[模組] 自動運行,您可以運行大量影像。多圖像對話框允許您保存合併後的文件,該文件將以第一個選定文件的名稱開頭,並在其後附加“_comb_ n” ,其中n為合併的文件數量。
Imatest可以分析來自相機(使用dcraw )或顯影系統(使用Generalized Read Raw )的 RAW 檔案。這些文件可以是去馬賽克文件,也可以是拜耳 RAW 文件:包含未去馬賽克資料的標準文件(TIFF 等)。未去馬賽克的檔案很少用於測量 MTF,因為四個影像平面中每個平面的像素間距是整個影像像素間距的兩倍;因此,其 MTF 值低於去馬賽克檔案。但是,橫向色差會因去馬賽克而嚴重失真,最好在拜耳 RAW 檔案中測量(並在 RAW 轉換過程中進行校正)。有關 RAW 文件的詳細信息,請點擊此處。

設定視窗

文件(或多個文件)開啟後,將出現如下所示的「設定」視窗。此視窗可讓您選擇要分析的區域組(ROI;顯示為紫色矩形)。您也可以選擇區域大小、分析垂直或水平邊緣等等。點擊左側的「更多設定」將開啟SFRplus 的「更多設定」 ,您可以在其中選擇影響運算和顯示的其他設定。點選「自動模式設定」可選擇輸出圖形和檔案(適用於 SFRplus 自動模式運作)。淺黃色矩形用於計算顏色/亮度均勻性曲線。

SFRplus 設定視窗;選擇 46 個區域(23 個 H + 23 個 V)進行分析

設定視窗中,與加速相關的設定以紅色背景顯示。
設定區域(左上角)
頻道

選擇要分析的通道:R、G、B、Y、僅 R、僅 G、僅 B、僅 Y、平均值、僅平均值。 (Y 為亮度通道:通常建議)。設定 1-4 和 9(R、G、B、Y 和平均值)分析所有通道,但重點顯示所選通道(並顯示其匯總指標)。設定 5-8 和 10 僅分析所選通道。

僅選擇一個通道可以顯著加快計算速度。
當其他頻道無法播放或
包含無效資料時,它也能有所幫助。

線性化方法指定用於對傾斜邊緣 ROI 影像資料進行線性化以進行邊緣 SFR 分析的方法。詳情如下所述。
伽瑪(輸入)系統假定的伽瑪值(逆伽瑪值),用於線性化傾斜邊緣 ROI 影像資料。預設值為 0.5。僅當選擇“輸入伽馬值”作為線性化方法時才使用。詳見下文。
圖表對比
圖表邊緣對比(例如,4:1、10:1 或 2:1 對比邊緣)。如果選擇「根據圖表對比計算 Gamma」作為線性化方法,則可用於估計每個傾斜邊緣 ROI 的 Gamma 值。更多詳情請見下文。
方向[SFRplus,eSFR ISO] 選項包括:標準方向[預設]、鏡像(水平或垂直)、旋轉(180、逆時針 90、順時針 90)。 應用於下一次讀取。
註冊標記檢測[僅限 SFRreg]選項為自動偵測 # SFRreg 或 1-30 個註冊標記。在某些情況下,手動輸入數字可能更快更準確,但通常沒有必要。
更多設定開啟如下所示的「更多設定」視窗。
自動模式設定開啟如下所示的自動模式設定窗口,以控制 Rescharts自動運作。
ROI 選擇與分析區域(左下角)

區域選擇
(選擇要定位的區域。實際投資回報率位於此處)
自動地)

請注意,每個模組的選擇項都不同。

選擇要分析的區域(感興趣區域,ROI)。選項如下。區域數量顯示在括號內。這是一個非常重要的設定。我們建議用戶熟悉以下設定。請注意,中間方塊上方和下方的方塊通常不用於分析;它們保留用於其他用途(階梯圖、顏色圖和/或聚焦圖案)。 3D 圖至少需要 9 個區域(建議 13 個以上)。

SFRplus eSFR ISO
1. 中心 (1)

eSFR ISO區域選擇的定義

「9 iso sqs」指的是 ISO 12233:2014 規格中的 9 個正方形,即標準 E-SFR 圖表中包含的正方形。

「15個方格」指的是增強型或擴展型圖表中的全部15個方格。這些選項(9-14)不應用於標準型圖表。

選項 1 和 4-15 分別對應中心邊緣和外緣的不同組合。 eSFR ISO 設定視窗中的說明文字已很清楚地解釋了這些選項的含義。

2. 中心和角落 (5)
3. 中心、角點、中間點 (9) (中心點與角點之間的對角線上的中間點)
4. 中心,左,右,T,B(5)
5. 中心、角球、左、右、T、B(9)
6. 中心、角球、中途、左、右、T、B (13)
7. 5 行 5 列(不包括步長和顏色 ROI)(23)(5x5 網格邊緣,省略中間上下兩側的方格)。結果細節豐富,非常適合 3D 顯示。通常在速度和細節之間取得了良好的平衡。
8. 內部正方形(最大 3x5),外緣3x5 網格(省略中間上方和下方的正方形)表示影像的中心區域。
9. 所有內部方格,外緣。 緊密的方格網格覆蓋了影像的大部分區域,只有邊緣附近除外。 1. 中心和外角(6 或 9 個 ISO 正方形)(預設)。請注意,中心正方形始終選擇兩個區域,並且除 Edge ID 檔案的兩個區域外,所有區域選擇都包含中心區域。
10. 所有方格,包括內部邊緣和邊界邊緣(最佳 3D 地圖)。高度精細的網格,建議用於方格對比度單一的精細 3D 顯示。邊緣通常互不重疊。
11. 所有正方形,邊(很多;重疊;速度慢)所有可用邊。速度慢;通常不建議。 2. 讀取邊緣 ID/區域選擇檔。說明如下。
12. 中心,部分到角落(用於製造測試) (5) 這是製造測試的最小模式,需要高速。 3. 使用最新的 Edge ID 檔。
13. 所有方格,包括內部和外部方格,低對比方格除外(適用於良好的 3D 地圖)。網格細節豐富,建議用於具有兩個對比度等級(大部分為高對比度,少量為低對比度)的精細 3D 顯示圖表。邊緣通常不會重疊。 1、4-8。這些選項適用於所有圖表,包括只有 9 個方格的標準(最小)圖表。
14. Skype 規格:中心、左上、右下中心。請參閱Skype 支援頁面。 9-15. 這些選項適用於增強型或擴展型圖表,這些圖表有 15 個方格。它們不應用於標準型(9 個方格)圖表。
15. 讀取邊緣 ID/區域選擇檔。說明如下。
16. 使用最新的 Edge ID 檔。
17. 中心,位於兩側距離的 75% 處
18. 無區域:快速幾何計算
SFRreg棋盤
SFRreg 有單獨的設置
垂直和水平區域
1. 中心 (1)
2. 讀取邊緣 ID/區域選擇檔。說明如下。
垂直設定:全部、頂部、底部、無、內部、外部3. 使用最新的 Edge ID 檔。
4-9. 中心、角落、半路、LRTB 的各種組合。
水平設定:全部、左、右、無、內部、外部10. 所有正方形
11-14. 交替方格,從四個位置之一開始。
15、16. 交替列。兩個起始行。
17. 選擇徑向 ROI 區域(相對於中心點的百分比):70 80。
18. 無區域:快速幾何計算。

EdgeID/區域選擇檔案。

邊緣 ID/區域選擇檔案包含傾斜邊緣 ROI 位置或選擇區域的標識符列表,每行一個標識符,類似於 CSV 和 JSON 輸出檔案中的列表。資料行分為兩種類型:單一 ROI 和 ROI 選擇區域。您可以自由選擇邊緣或區域。

EdgeID 使用說明。點擊圖片可看完整尺寸。

點擊此按鈕即可開啟此視窗。
 讀取 EdgeID/區域選擇檔。
點擊看完整尺寸

按一下「讀取 EdgeID檔案」以讀取文件,然後按一下「確定」 。

單一邊緣 ROI 選擇線:格式為列_行_邊,其中

  • 列號是指相對於中心的列號(x),例如 -3、0、3 等。
  • 行號是指相對於中心的行數(y),例如 -2、0、2 等。注意:行號向下遞增,例如 -1 位於中心上方。
  • 側面為 L、R、T 或 B(左、右、上、下)(SFRplus 和 eSFR ISO 模組)。 (棋盤格模組使用 H 或 V 代替 L、R、T、B)。
  • 省略結果檔案中的最後一個欄位(_C、_E 等分別代表 Corner、Edge 等)。

例如: -2_1_L選擇正方形左邊緣,中心左側兩列,中心下方一行。

區域選擇行:格式為Z ii nn或S ii nn ,其中

  • Z表示基於中心到角點距離百分比的邊緣選擇區域。
  • S表示基於中心邊距離百分比的邊緣選擇區域。
  • ii是最少百分比距離。 nn 是最大百分比距離。

例如: Z 60 80選擇所有中心點位於影像中心與角落點之間 60% 到 80% 位置的邊緣。可以選擇多個區域。

使用者可要求新增其他選項。

垂直邊緣、水平邊緣(或兩者兼有)選擇垂直邊緣或水平邊緣(或兩者都選)。通常選擇垂直邊緣,但水平邊緣也經常有用。對於鏡頭式 MTF 曲線圖,可以同時使用兩者。對於 3D 曲線圖,最好只繪製水平或垂直邊緣。
步驟圖(複選框) [SFRplus,eSFR ISO] (√) 執行階躍圖分析。對於不包含階躍圖的圖表(例如透射式鍍鉻玻璃圖表),應取消選取此項。預設選取。
用於檢測的完整/縮減影像[棋盤格]使用全螢幕、1/2 倍或 1/3 倍影像來偵測棋盤格角點。預設為全螢幕,但縮小影像可以加快偵測速度,尤其是在偵測速度較慢的情況下。
顏色圖表[SFRplus、eSFR ISO]對帶有顏色圖案的圖表執行顏色分析,或(僅限 SFRplus)分析中心上方的方塊。請確保已在「更多設定」視窗的「設定」區域中輸入正確的顏色參考(檔案名稱)和色彩空間。預設未選取。
裁切功能(正常/排除) [僅限SFRreg]選擇作物功能。 「正常作物」表示分析作物區域。 「排除作物」表示排除作物區域,僅分析作物區域之外。
列
(汽車或號碼)
[僅限 SFRplus]圖表中方格的行數(位於頂部和底部條形之間),或選擇「自動」以自動偵測行數(預設值)。在極少數情況下,自動偵測行數可能會失敗,此時實際行數(4、5 或 7)可能會更佳。如果沒有條形,請選擇“自動 - 無條形”,則區域將類似於影像頂部和底部有條形時的效果。此時將不會計算畸變和視野。
額外註冊標記[僅限 eSFR ISO]用於 MTF 分析的 eSFR ISO 圖表之外的額外註冊標記數量。預設值為 0。
消極的[僅限 SFRplus] (√) 勾選此方塊可顯示負像(深色背景上的淺色方塊)。
加速(複選框) (√)透過消除一些許多使用者不需要的計算(包括 SQF/銳利度、雜訊統計和直方圖)來加快運行速度。推薦。
投資報酬率用於調整 ROI 區域大小的滑桿。請使用最大值,以確保與正方形邊緣以及頂部和底部條形保持安全距離。如果條形畸變嚴重,可能需要減少該值。
作物邊界允許裁剪影像邊緣,去除可能包含在影像中的干擾圖案。裁剪圖像時,此按鈕會變成粉紅色。
ROI寬度
(ROI 尺寸滑桿下方)和額外平滑
ROI 選擇寬度。可用設定:正常、較寬、最寬,以及是否啟用額外平滑。標準矩形 ROI 使用正常寬度。對於邊緣模糊、需要增強雜訊分析或擴展低頻響應的區域,請選擇較寬或最寬。對於較寬、粗糙或雜訊較大的區域(包括抖動的影像),例如在測量噴墨測試圖表時,請使用額外平滑選項。
資訊能力資訊容量說明中所述的設定 - 運行。
其他控制項(右下角)
標題標題。預設為檔案名稱。您可以新增描述。
幫助請在瀏覽器中開啟此網頁。
顯示影像調整設定視窗顯示的影像:原始(RGB)影像、R、G 或 B 頻道,以及用於提亮暗部影像、增強色彩飽和度、色調映射等的眾多設定。
儲存並關閉
儲存設定(用於自動 SFRplus),但請勿繼續運作。
好的儲存設定並繼續運行:計算所有選定區域的結果。您將能夠以互動方式查看結果。
取消取消運行;不儲存設定

設定完成後,按一下「確定」儲存設定並繼續運作。您也可以點選「儲存設定」儲存設定而不繼續運作。

加快跑步速度
環境快速操作的價值IT 的 ini 文件影響
頻道[S] 僅一個通道(通常為 Y(亮度))RGBY值 = 8主要的
加速[S] 已勾選(開啟)。關閉慢速雜訊和直方圖計算。加速 = 1主要的
步驟圖[ct][S] 未選取(除非需要,否則關閉)階梯圖 = 0次要的
分析色塊[ct][S] 建議分析中心上方的方格(除非需要顏色)顏色圖表 = 0次要的
邊緣粗糙度未檢查邊緣粗糙度 = 最小次要的
銳利度分析未檢查SQF = 最小次要的
影像穩定功能(僅限 SFRplus)未檢查 次要的
楔形[僅限 eSFR ISO][S] 未選取(關閉),除非需要 緩和
噪音設定
[僅限 eSFR ISO]
打開噪音設定視窗。為了提高速度,雜訊計算(位於頂部附近)應設定為 1 或 2(無計算或基本計算)。視覺噪音顯示設定應設定為1,即無視覺噪音。 主要視覺噪音
繪製各個感興趣區域的結果圖。通常不建議在批次運行中使用單一 ROI 的圖表。請改用多 ROI 總計圖。這些圖表可在自動模式設定視窗中選擇。  
儲存後關閉數字應在批次運行的自動模式設定視窗中選取此項目。這可以防止資料堆積,如果開啟的資料超過 20 個,則可能會嚴重降低運行速度。  
[ct]表示SFRplus、eSFR ISO、SFRreg 僅包含中央圖表(其他圖表缺少顏色和灰階圖案)。
[S]
表示此設定位於「設定」視窗中(大多數設定也位於「更多設定」中)。其他設定僅位於「更多設定」中。
IT使用者:請參閱知識庫文章「 使用 INI 檔案設定加速 Imatest IT」 。上述 INI 檔案設定適用於 ini 檔案的 [sfrplus] 部分。

更多設定視窗

如下所示的“更多設定”視窗將在以下情況下打開

設定值從 imatest.ini 檔案中讀取,並在按一下「確定」後儲存。這些設定與SFR輸入對話框中的設定類似。

更多設定視窗
您可以選擇“專家模式”或“簡易模式”開啟設定視窗。在簡易模式下,許多設定選項會顯示為灰色,無法設定。如果您選擇「標準設定」 ,則會選取常用設定(推薦給初學者)。

此視窗分為以下幾個部分:頂部是標題和幫助,然後是顯示選項、設定、可選參數,最後是底部的確定或取消。

標題預設為輸入檔名。您可以保持不變,也可以替換它,或根據需要添加關於相機、鏡頭、轉換器設定等的描述性資訊。

點擊「幫助」按鈕會開啟一個瀏覽器窗口,其中包含描述該模組的網頁。該瀏覽器視窗有時會在其他視窗後面開啟;如果它沒有立即彈出,您可能需要檢查一下。

顯示選項(視窗頂部附近)包含影響顯示的設定(單位、外觀等)。
MTF繪圖單元選擇 MTF 圖和總計圖的空間頻率單位。單位說明請參閱「清晰度」頁面的「空間頻率單位」部分。選用單位包括週期/像素 (C/P)、週期/毫米 (lp/mm)、週期/英吋 (lp/in)、每個影像高度的線寬 (LW/PH) 和每個影像高度的線對數 (LP/PH)。 (請注意,一個週期等於一對線寬或兩個線寬。)如果選擇「每英吋週期」或「每毫米週期」 ,則必須輸入像素尺寸—單位可以是每英吋像素數、每毫米像素數或每像素微米數。有關像素尺寸的更多詳細信息,請參見下方的方框。
像素大小和單位(與微米/像素單位的像素間距相同)計算每距離(毫米、英吋)、角度或物距的週期數時需要此參數,但計算 C/P、LW/PH 和 LP/PH 輸出時則不需要。計算以距離(毫米、英吋)為單位的視場角 (FoV) 時也需要此參數。
拜耳頻率單元

僅適用於 Bayer RAW 影像 -標準去馬賽克影像顯示為灰色。

  • 每通道像素週期數-頻率單位基於 2:1 下取樣的拜耳通道(一維):像素總數的 1/4。 (推薦)
  • 循環次數/總像素數-基於影像中的總像素數。舊版本中的預設值

更多詳情請點擊此處。頻率縮放比例相差兩倍。

最大MTF曲線頻率

選擇 MTF 圖的最大顯示頻率。預設值為 2 倍奈奎斯特頻率(1 個週期/像素)。這對於高品質數位相機效果很好,但對於邊緣跨越多個像素的成像系統則不適用。在這種情況下,較低的最大頻率可以產生更清晰的圖。可選值包括 1 倍奈奎斯特頻率(0.5 個週期/像素)、0.5 倍奈奎斯特頻率(0.25 個週期/像素)和 0.2 倍奈奎斯特頻率(0.1 個週期/像素)。

二級讀出

控制MTF曲線圖中的輔助讀數顯示。主讀數為MTF50(半對比空間頻率)。提供兩個輔助讀數,並有多種選項。第三個輔助讀數僅用於透鏡式MTF曲線圖。

點擊「更改讀數」會打開右側所示的窗口,您可以在其中選擇讀數,然後按「確定」儲存。

  • 每個讀數的上方單選按鈕(MTF)選擇 MTF nn ,即 MTF 為其低頻值的nn % 的空間頻率。
  • 第二個單選按鈕選擇 MTF nn P,即 MTF 為其峰值nn% 時的空間頻率:適用於過度銳利化的邊緣。
  • 第三個單選按鈕(MTF @ ...)用於選擇 MTF @ nn單位,其中nn是空間頻率,單位可以是任何支援的單位(週期/像素、線段/毫米、週期/角度等)。某些單位(例如週期/毫米)需要您輸入像素大小,如上所述。如果未輸入像素大小,則會顯示提示訊息。
  • 第四個單選按鈕(MTF 區域)選擇 MTF 曲線下的區域(奈奎斯特頻率以下)。當該區域歸一化到峰值 MTF 後,對於輕度到中度銳化,其值與 MTF50 值一致;但與 MTF50 不同的是,對於過度銳化的影像,該值保持不變。詳見「斜邊 MTF 測量一致性」部分。
  • 第五個單選按鈕(平均投資報酬率)用於選擇平均投資報酬率。這是每個投資報酬率的平均值。
  • 第六個單選按鈕(峰值 MTF)選擇峰值 MTF,它指示影像中的銳利化等級(峰值 MTF > 1)。
  • 第七個單選按鈕(切向 SFR 角度)用於選擇切向 SFR 角度。從影像中心沿徑向排列的邊緣將具有切向 SFR,並且角度接近 0。從影像中心沿切向排列的邊緣將具有矢狀 SFR,並且角度接近 90。
邊緣圖

選擇上方(邊緣)圖的內容。邊緣可以裁剪(預設),也可以顯示整個邊緣。提供三種顯示方式。

  1. 邊緣輪廓(線性)是指去除伽瑪編碼後的邊緣輪廓。圖中數值與光照強度成正比。這是預設顯示模式。
  2. 線擴散函數(LSF) 是線性邊緣輪廓的導數。調變傳遞函數 (MTF) 是 LSF 的快速傅立葉變換 (FFT)。選擇 LSF 時,將顯示 LSF 變異數 ( σ² )。
  3. 邊緣像素輪廓與像素中的邊緣輪廓成正比,其中包括伽馬編碼的影響。
  4. 邊緣線性未歸一化類似於邊緣輪廓(1.),但未歸一化。可用於診斷頻道可能飽和(並影響MTF測量)的情況。
線條和箭頭

【僅限棋盤格】下拉選單,您可以選擇:(1)不顯示箭頭,(2)在校正後的圖像中顯示線條和箭頭,或(3)在兩幅圖像中都顯示線條和箭頭。以下是一個範例。

  
設定(視窗中間部分)會影響結果和顯示效果。

SFRplus的設定區域顯示在右側。

(√)表示複選框。

左側一欄是

留空表示適用於所有模組的設定。

[ct]適用於具有色調和/或顏色圖表的模組( SFRplus 、 eSFR ISO和帶有中心圖表的SFRreg )。

[s+]代表SFRplus , [e]代表eSFR ISO , [sr]代表SFRreg , [ch]代表Checkerboard 。

加速(√)透過消除一些使用者不需要的計算(例如雜訊統計和直方圖)來加快計算速度。推薦。 勾選「加速」(建議)可以顯著加快計算速度。
邊緣粗糙度(√)計算邊緣粗糙度(用於包含在 CSV 輸出中)。會略微降低計算速度。顯示邊緣粗糙度圖需要此項目。
銳利度分析(√)計算精度或SQF值。 SQF輸出需要此項。會略微降低計算速度。
MTF噪音
縮減(mod apod)
 
(√)使用改良的窗函數處理技術降低雜訊。可提高MTF精度,尤其是在處理雜訊較大的影像時,但不符合ISO標準計算。通常建議使用。
不均勻性
MTF校正
(√)校正垂直於邊緣的非均勻照明所造成的MTF偏差。通常應取消選取。詳情請參閱此處。
[ct] 顏色參考
色彩空間
當需要進行顏色分析時使用(如果影像包含顏色圖案,並且在SFRplus 設定視窗中選取了「顏色圖表」複選框)。 “顏色參考”下拉式選單可讓您瀏覽…
參考文件通常為 CSV 格式的實驗室資料文件,並附有彩色 SFRplus 圖表。應將其保存在方便查找的位置。系統將保存上次選擇的檔案。
[ct] 灰階
參考
 
允許您輸入灰階(色調響應)色塊的參考檔。對於標準值,您可以選擇用於建立列印件的目標值中的標準參考值,或選擇適用於多種媒體的標準值。
頻道指定要顯示的主通道。除非選擇“僅通道”,否則將分析所有通道。通常情況下,它保留預設值Y(亮度) 。選擇「僅通道」可以顯著加快計算速度(僅建議在速度至關重要時使用),並且在極少數情況下,當某個通道中的錯誤資料導致程式崩潰時,此設定可能會有所幫助。
影像方向選擇下次運行的影像方向。選項包括標準、鏡像(水平翻轉) 、鏡像(垂直翻轉)和旋轉 180度。如果選擇標準以外的選項,視窗背景將為黃色。
精準度/SQF選項開啟「銳利度/SQF」設定窗口,具體說明請參閱「銳利度和SQF(主觀質量因子)」部分。銳利度是對清晰度的主觀衡量,它考慮了觀看條件等因素。
[ct] 事件照度(用於ISO 靈敏度計算)  當在此框中輸入入射光強度的正值(非空白或零值,單位為勒克斯)時,系統將計算 ISO 感光度並在階梯圖雜訊詳情圖中顯示。更多詳情請參閱「ISO 感光度和曝光指數」頁面。

[s+]

[e]

[ch]

長條圖間距(公分) [SFRplus] (右圖)
註冊標記垂直間距厘米[eSFR ISO]
(最右側)
方格間距(公分) [棋盤格]

這些參數用於在輸入像素間距(像素間距)後計算視場角 (FoV)。它們是可選的。對於 SFRplus ,長條圖的高度是從頂部長條圖的頂部到底部長條圖的底部測量的。對於預失真圖表,請使用中心距離,如右圖所示。視場角 (FoV) 顯示在「影像與幾何」中,如果已計算,則會在 CSV 和 JSON 輸出檔中報告。

鏡頭到視力表的距離(公分)用於輸入像素間距(像素間距)和長條圖高度後計算實際鏡頭焦距。此項為可選。鏡頭到目標的距離最方便的測量方法是使用雷射測距儀。焦距顯示在「影像與幾何」中,如果已計算,則會記錄在 CSV 輸出檔中。
線性化方法

指定用於對傾斜邊緣 ROI 影像資料進行線性化以進行邊緣 SFR 分析的方法。

eSFR ISO 和 SFRplus 分析的選項包括:

  1. 輸入伽瑪值(預設值)-「伽瑪(輸入)」欄位中輸入的值的倒數用於線性化資料。

    • 注意:輸入伽瑪值代表「正向」(編碼)伽瑪值(對於 sRGB 或 Adobe RGB 色彩空間,通常約為 0.46,即 1/2.2);其逆值(顯示伽瑪值)用於線性化。有關伽瑪的更多信息,請參見下文。

  2. 根據圖表對比計算伽瑪值-「圖表對比」設定中選擇的值,結合從邊緣 ROI 區域測量的對比度,用於計算每個邊緣 ROI 的伽瑪值。此伽瑪值的倒數用於資料線性化。

    • 若已輸入圖表對比(明暗反射率),則可根據傾斜邊緣區域(遠離邊緣)的明暗像素等級比值估算伽瑪值(強烈建議此計算時對比度比值設為 10:1 或更低)。計算公式如下。

    • 註:計算出的伽瑪值會以欄位「gamma_from_chart」的形式包含在 JSON 輸出中,並依邊 ROI 進行分割。

  3. 未進行線性化處理-資料未經線性化處理。

    • 注意:「輸入伽瑪值」為 1 等同於「不進行線性化」。

  4. 基於階躍圖的線性插值查找表(需要進行階躍圖分析)-線性內插查找表 (LUT) 代表測量 OECF 的倒數,它由灰階區塊(階躍圖)ROI 的平均值和標稱區塊密度(或來自灰階參考檔的值)計算得出。此 LUT 用於資料線性化。

    • 注意:灰階參考檔案包含測量的色塊密度,可以從 Rescharts 的「更多設定」視窗載入。

  5. 基於階梯圖計算的伽瑪值(需要檢查階梯圖分析)-使用灰階影像區塊(階梯圖)感興趣區域的平均值和標稱影像區塊密度(或來自灰階參考檔案的資料)來計算伽瑪值。計算得到的伽瑪值是影像區塊密度與log(灰階影像區塊平均值)線性擬合的斜率。此伽瑪值的倒數用於對資料進行線性化處理。

    • 注意:灰階參考檔案包含測量的色塊密度,可以從 Rescharts 的「更多設定」視窗載入。

    • 註:計算得到的伽瑪值與Rescharts音調響應圖中的伽瑪值相同,也對應於圖中的灰色虛線(伽瑪值即為該虛線的斜率)。另請注意,圖中還有一條灰色虛線,代表二階多項式擬合曲線。

    • 注意:計算出的伽瑪值包含在 JSON 輸出中,欄位名為「gamma_from_stepchart」。

    • 注意:計算伽瑪值時,色塊範圍受到限制,具體而言,僅使用均值位於色塊均值總範圍中間 80% 內的色塊。因此,某些較深或較淺的色塊可能不會用於計算伽瑪值。

對於不包含灰階階梯圖圖案的邊緣SFR分析,「線性化方法」選項僅限於:

  1. 輸入伽馬值(預設值)

  2. 根據圖表對比計算 Gamma 值

  3. 不進行線性化(相當於輸入伽瑪值為 1)

伽瑪值是像素值對數與曝光度對數之間斜率的平均值(涵蓋從淺灰色到深灰色的色調)。它用於線性化輸入數據,即去除影像處理過程中應用的伽瑪編碼,從而提高調製傳遞函數(MTF)的精度。 可以透過傅立葉變換(需要線性訊號)正確計算。 Gamma 預設值為 0.5 = 1/2,這是數位相機色彩空間的典型值,但可能會受到相機或 RAW 轉換器設定的影響。 Gamma 的微小誤差對 MTF 測量的影響很小(對於正常對比度測試卡,10% 的 Gamma 誤差會導致 MTF50 誤差為 2.5%)。當使用 dcraw 將 RAW 影像轉換為sRGB或 Gamma=2.2( Adobe RGB )色彩空間時,Gamma 應設為 0.45 或 0.5。對於未應用 Gamma 曲線的轉換後的 RAW 影像,其值通常約為 1。如果 Gamma 設定為小於 0.3 或大於 0.8,背景將變為粉紅色,以指示異常(可能錯誤)的選擇。

可以透過「從圖表對比度計算 Gamma」選項(使用輸入的圖表對比度和邊緣 ROI 的像素等級)以及「從階梯圖表計算 Gamma」選項(使用從階梯圖表圖案測量的色調響應曲線或 OECF)來估計 Gamma 值並將其用於線性化。

SFRplus 、 eSFR ISO和SFRreg Center ( [ct] ) 圖表中包含灰色階梯圖模式。這些模組的色調響應和 Gamma/白平衡圖中會計算並顯示 Gamma 值。也可以透過執行Color/Tone Interactive 、 Color/Tone Auto 、 Colorcheck或Stepchart程序,從任何灰階階梯圖計算 Gamma 值。 [即使使用從圖表(如上所述)匯出的 Gamma 值來計算 MTF,也應輸入 Gamma 的標稱值。 ]

伽瑪值、音調響應及相關概念 詳細解釋了伽馬射線: 它的用途、測量方法等等。
伽瑪
伽瑪值是影像檔案像素層級與亮度之間關係的方程式的指數。對於顯示器或印表機而言,

當影像感測器的原始輸出(通常是線性的)轉換為標準色彩空間的影像檔案像素時,應用了上述操作的近似逆運算。

這個公式只是一個近似值,因為色調響應曲線(通常有一個「肩部」——高光部分對比度降低的區域)並不完全符合伽馬公式。對於從淺到深的灰階,它通常是一個很好的近似值:如果邊緣對比度不太高(ISO 12233:2014+ 標準建議為 4:1),則足以可靠地線性化圖表影像。

對於 Windows 和網際網路中使用的 色彩空間,例如sRGB (預設值)和AdAdobe RGB(1998) ,顯示伽瑪的最常用值為 2.2。

實際上,伽瑪值等同於對比。

基於 ROI 像素級的 Gamma 值-使用「基於圖表對比度計算 Gamma 值」選項,並結合圖表對比值(強烈建議此計算中該值 ≤ 10),可以根據傾斜邊緣區域(遠離邊緣)中亮像素級P1和暗像素級P2的比值來估算相機 Gamma 值。首先 ,

波長(微米)對於衍射極限 MTF 圖。如果輸入一個數字(對於可見光系統,預設值為 0.555 um)並且也輸入了像素間距,則衍射極限 MTF 將顯示在 MTF 圖上,衍射極限邊緣或線擴散函數( 艾里斑的橫截面)將顯示在邊緣圖上,以一條淡淡的虛線表示。
MTF補償允許您補償圖表 MTF 限制和/或感測器 MTF 損失(以更接近鏡頭測量值)。圖表補償需要特定圖表介質的 MTF 補償文件。打開圖表和感測器 MTF 補償窗口,其中詳細介紹了MTF 測量補償。
[s+] 失真參數[SFRplus]預先失真圖表上列印的兩個參數,用於正確計算失真和增強視野。目前僅與SFRplus配合使用,但我們計劃將其添加到其他模組中。
失真計算
計算
第三訂單
第五階(3,5)
arctan/tan
以上最佳
無失真計算。
第五階(全部 2-5)
最佳 (a)tan,5thALL
第七階奇數
第七階全部
第九階奇數
11階奇數

畸變、視場角計算此下拉視窗可讓您選擇用於計算畸變的公式。

【棋盤格】右側顯示的所有計算結果均可用。
[SFRplus] 僅前七名(第 3 批至 Best of (a)tan、5thALL)可用。
[SFRreg]目前沒有可用的。

對於標準乘法模型),奇數階( 2n +1)多項式的方程式為:

對於除法模型(除法模型(如下)已驗證),「奇數」階多項式具有以下方程式: 。

對於這兩種模型,所有項(而不僅僅是奇數項)都可以選擇用於 5 階或 7 階多項式(除法運算為 4 階或 6 階)。我們尚未發現這些額外項的顯著優勢。

高階多項式( n = 7 以上;3 個或更多多項式係數)應格外小心使用,因為對於最大維度小於n個點或特徵不靠近影像邊緣的棋盤格網格,它們可能會變得不穩定。

畸變偏心(√)計算畸變中心。與 SFRplus 和 Checkerboard 搭配使用效果極佳(非常推薦)。
部門模型(√)多項式失真採用除法模型,我們發現,對於嚴重桶形畸變的圖像,該方法比標準乘法模型略微準確一些。多項式指數顯示為偶數,比標準乘法模型中對應的項小 1。如果選取此項,則設定以紅色字體顯示,背景為黃色。
[e] 噪音設定用於計算圓形灰階圖案雜訊的設定(僅限eSFR ISO )。開啟「多圖表/多測試/eSFR ISO 噪音」中所述的「噪音設定」視窗。
區域權重中心區域、中間區域和角點區域的權重。用於計算關鍵結果的加權平均值,這些結果顯示在多 ROI 圖和 3D 圖中。預設值分別為 1(中心)、0.75(中)和 0.5(角點),適用於典型的影像攝影;對於技術攝影,角點區域的權重可能應該更高。
[e]楔[eSFR ISO] 選擇楔形分析。標準圖表可選擇「無」或「4個基本楔形」(不包含額外楔形)。對於包含額外楔形的圖表,可選楔形分析方式包括:4+4個內楔形、4+4+8個角楔形、4+4+10個角楔形。
[e]
[sr]
SFRreg靶點的數量[SFRreg,eSFR ISO]對於SFRreg ,指要搜尋的註冊標記模式的數量。對於eSFR ISO ,指在主要 eSFR ISO 模式之外,要偵測和分析的 SFRreg 模式的數量。
[e]
[sr]
最小 SFRreg 標記直徑,最大 SFRreg 標記直徑[SFRreg,eSFR ISO] (可選)。
能夠提高複雜影像的檢測效果。
標準化磨削( 建議僅啟用顯示過度銳利化)  不建議使用標準化銳利化功能,此功能會將結果顯示為粗紅曲線,並在邊緣和 MTF 圖中顯示讀數。 CSV 和 JSON 格式的摘要檔案不受影響。 更多詳情請參閱SFR 說明。
重置 將“更多設定”中的設定恢復為預設值。
Excel .CSV 輸出的附加參數(皆為選購) 包含相機、鏡頭和測試條件的詳細描述。如果可用,系統會自動輸入 EXIF 數據,但也可以手動設定覆蓋。描述和設定對於註釋測試系統特別有用(它會顯示在MTF 對比中)。這些設定是可選的,但在針對不同鏡頭、焦距、光圈或其他設定執行多次測試時非常有用。這些設定會顯示在 MTF 圖旁邊。它們會被保存,並在後續運行中對具有相同像素尺寸的檔案重複使用。如果存在 EXIF 資料(目前僅支援 JPEG 檔案),則會覆寫已儲存的設定。 “重置”按鈕會清除所有條目。

ISO 標準 SFR:如果勾選此複選框,則 SFR 計算將按照ISO 12233 標準進行,y 軸標記為SFR (MTF) (ISO 標準) 。此方法的精度略低於常規 Imatest 計算,後者包含多項改進,例如更優的邊緣檢測演算法以及對平均邊緣進行二階多項式擬合,以便在存在鏡頭畸變的情況下更準確地估計 SFR。通常情況下,此核取方塊應保持未選取狀態;它僅應用於將常規 Imatest 計算結果與 ISO 標準進行比較。兩者之間的差異通常非常小。

輸入完成後,按一下「確定」按鈕返回SFRplus 設定窗口,或儲存設定並返回主窗口。所有輸入完成後,按一下「儲存設定」 、 「確定」或「取消」 。 「儲存設定」會將設定儲存下來,以便在自動執行 SFRplus 時使用,這些自動運作可以透過 Imatest 主視窗中的SFRplus按鈕啟動。 “確定”按鈕會儲存設置,然後計算結果以供互動式查看。螢幕上會顯示一系列「正在計算... 」框,讓您了解計算進度。計算完成後,結果將以互動式方式顯示在Rescharts視窗中,如下所示。

自動模式設定視窗

自動模式設定會影響自動運作以及 Imatest IT 的繪圖和輸出檔案。這些設定不會直接影響互動式(Rescharts)運行。如下所示的自動模式設定視窗會在下列情況下開啟:

eSFR ISO 自動模式設定。
其他模組有不同的多重投資報酬率選擇。

上方的方塊可讓您選擇要繪製並儲存至 SFRplus 自動輸出中的單一區域和多區域圖形。大多數情況下,這些選項的含義顯而易見。請注意,所有在自動模式下繪製的圖形都會被儲存。

儲存的圖片、CSV 和 JSON 檔案的名稱由根檔案名稱(預設為圖片檔案名稱)加上後綴組成。例如:

Canon_17-40_24_f8_C1_1409_YR7_cpp.png
Canon_17-40_24_f8_C1_1409_YR7_MTF.csv

勾選「3D繪圖」選項後,除非按下「更多3D繪圖」按鈕並選擇了一個或多個繪圖,否則SFRplus會自動繪製Rescharts中顯示的最後一個3D繪圖。此時,「更多3D繪圖」將以粉紅色顯示。這樣,SFRplus就可以自動顯示並儲存多個3D繪圖。

如果需要顯示大量數據,則應勾選「儲存後關閉資料」選項。這可以防止資料堆積,從而降低處理速度。

圖形可以儲存為 PNG 或 FIG 檔案。 PNG 檔案(一種無損壓縮的圖片檔案格式)是預設格式,佔用儲存空間最小。 Matlab FIG 檔案允許對資料進行操作——可以調整圖形大小、縮放或旋轉(僅限 3D 圖形),但由於 FIG 檔案體積龐大,因此應盡量避免使用。如果不需要進行其他操作,則建議使用 PNG 檔案。

所有運行結果都會儲存為一個 CSV 總計檔。如果選取「儲存 JSON 結果」選項,則會儲存JSON檔。不建議使用 XML,它將在 2019 年棄用。

您可以選擇儲存各個 ROI 的 CSV 文件,或僅儲存總計 CSV 檔案(總計檔案總是會儲存)。

保存資料夾決定了結果的儲存位置。它可以設定為圖像資料夾下的“結果”子資料夾,也可以設定為您選擇的任何資料夾。建議使用「結果」子資料夾,因為如果知道影像資料夾的位置,就很容易找到它。

警告

如果超過 0.5% 的像素被裁切(飽和),即暗像素達到 0 等級或亮像素達到最大值(位元深度為 8 時為 255),則會發出裁切警告。如果超過 5% 的像素被裁剪,則會發出更醒目的警告。裁切會降低 SFR 結果的準確性,嚴重的裁切甚至會導致結果完全無效。它會使測量的清晰度高於實際情況。
像素裁切百分比並非衡量裁切嚴重程度或MTF測量誤差的可靠指標。例如,影像的大部分區域可能僅被輕微裁剪,而精度損失卻很小。右側的圖表顯示了嚴重的裁剪情況,邊緣響應曲線「肩部」(紅色箭頭→所示)附近的尖角即為明顯的裁剪。此尖角包含顯著的高頻能量,會誇大MTF測量值,使其優於實際情況。如果沒有尖角,則表示MTF誤差很小。通常可以透過正確的曝光(既不太暗也不太亮)以及避免使用高對比度目標(例如舊版ISO-12233:2000測試卡)來避免裁切。建議的最大邊緣對比度為10:1。4:1的對比(ISO-12233:2014/2017標準中規定)效果更佳。低對比目標總體上更可靠:除了曝光寬容度更高(減少過曝風險)之外,它們在訊號處理不均勻的相機中往往銳化程度更低,而且 MTF 結果對伽馬估計誤差的敏感度也更低。
剪輯警告
 

概括

斜邊分辨率分析表。 (所有分析結果也可作為支援批量處理的固定模組提供。)
所有功能均具備自動區域偵測、符合 ISO 標準的 MTF(清晰度)分析和橫向色差計算。
特徵SFRplus
eSFR ISO
eSFRiso_enhanced_200W
SFRreg
Optikos_Meridian_200W
棋盤
棋盤格理想框架-200W
清晰度圖細節高的中等的取決於具體安排。高的
ISO標準圖表設計– ♦ – –
顏色分析♦ ♦ * –
音調反應(OECF) ♦ ♦ * –
噪音分析有限的♦ * 有限的有限的
失真♦有限的– ♦
幾何學♦ ♦ * ♦
特點和
推薦用途
Imatest 原創的自動偵測圖表,自 2009 年起投入使用,功能強大且用途廣泛。建議在頂部和底部長條圖上方和下方留出一些空白。與 eSFR ISO 相比,它能提供更豐富的空間細節和畸變資訊。
符合ISO標準的圖表設計。包含楔形分析。支援詳細的噪音分析。

通常會在影像區域周圍放置多個單獨的圖表。適用於
- 極端魚眼鏡頭 (>180°)
-在不同距離拍攝圖表,以測試對焦和景深。
-超高解析度相機(>36MP)

*僅限SFRreg中心圖表適用。

對取景相對不敏感:只要距離夠大,圖表品質就不會成為問題,並且有可辨識的角,就可以放大或縮小。

♦ 表示強烈支持;– 表示不支持。

接下來:第三部分:斜邊結果;第四部分:其他結果

像素大小

像素尺寸與影像品質密切相關。像素尺寸過小會導致雜訊、動態範圍和低光性能下降。相機規格表中很少直接給出像素尺寸,通常需要透過一些計算才能得出。如果已知感測器類型以及水平和垂直像素數( H和V ),則可以參考右側表格和以下公式計算像素尺寸。

像素尺寸(毫米)=(對角線長度(毫米))/ sqrt( H 2 + V 2 )
像素尺寸(微米)= 1000(對角線長度,單位為毫米)/ sqrt( H 2 + V 2 )

像素尺寸(微米/像素)可以直接輸入到SFR設定框中。例如,小巧的500萬像素松下Lumix DMC-TZ1相機配備1/2.5吋感光元件,最大解析度為2560 x 1980像素。假設對角線為7毫米,則像素尺寸為2.1875微米(四捨五入為2.2微米)。您可以在索尼、 松下和柯達的網站上找到詳細的傳感器規格。

感應器
指定

(類型)
對角線毫米。寬度(毫米)高度(毫米)
1/4英寸4.5
1/3.6英寸5.0 4.0 3.0
1/3.2英寸5.68 4.54 3.42
1/3英寸6.0 4.8 3.6
1/2.7英寸6.59 5.27 3.96
1/2.5英寸6.9 - 7.2
1/2英寸8.0 6.4 4.8
1/1.8英寸8.93 - 9.1 7.18 5.32
2/3英寸11.0 8.8 6.6
1英吋16.0 12.8 9.6
4/3" 22.5 18.0 13.5
35毫米44.3 24.0 36.0

現在分析已經運行完畢,您可以查看斜邊結果,或查看SFRplus 、 eSFR ISO 、棋盤格或SFRreg的其他結果。