SFRの結果:エッジとMTF(シャープネス)のプロット

SFR、SFRplus、およびeSFR ISOモジュールの重要な成果

このページでImatestと入力された方は、以下のリンク先の背景情報もご確認ください。
シャープネスでは、シャープネスの測定方法とMTFについて説明します。
Imatest を使用したレンズのテスト方法には、レンズのテストに関する簡潔な手順が記載されています。
SFRplusとeSFR ISOを使用します。

画像品質要因には、 Imatestによって測定される要因が一覧表示されます。
目次(ドキュメント)

Imatest SFR 、 SFRplus 、およびeSFR ISOは、エッジプロファイルとSFR(空間周波数応答、すなわちMTF)プロットを表示し、空間周波数は次のいずれかの単位でラベル付けされます。

下の図に示すように、 SFR設定ボックスの「プロット」セクションの設定によって異なります。1サイクル(または1ラインペア)は2ライン幅に相当することに注意してください。

SFR設定 SFR設定ウィンドウ

主な結果を以下に太字で示します。最も重要なのはMTF50で、これはコントラストが低周波数値の半分(50%)に低下する空間周波数です。MTF曲線と画像表示には、MTF曲線と知覚される鮮明度の相関関係を示すいくつかの例が含まれています。

MTF50P(コントラストがピーク値の半分(50%)に低下する空間周波数)は、極端なシャープネス処理による影響が少ないため、非常に重要です。シャープネス処理によって画像の端付近に「ハロー」が発生するのを防ぐことができます。MTFピークが1未満の場合、MTF50Pは低~中程度のシャープネス処理におけるMTF50と同一の値となります。

標準化されたシャープネスの結果は、レンズやシステムのテストには一般的に推奨されないため、このページには表示されなくなりました(標準化されたシャープネスは、 RAWファイルが利用できない場合に、ソフトウェアによるシャープネス処理の度合いが異なるカメラを比較するために設計されました)。詳細については、 「シャープネスと標準化されたシャープネス」を参照してください。

エッジ応答(空間領域プロット - 左上)

黒線輝度(Y)チャネルのエッジプロファイル。Y = 0.21*R、0.72*G、0.07*B。正規化されたエッジプロファイルは光強度に比例します。表示を選択することもできます。 エッジプロファイル
  • 線幅広がり関数(LSF、エッジプロファイルの導関数)を以下に示す。
  • ピクセルレベル(ガンマエンコーディングを含む)、または
  • 正規化されていないエッジを線形に表示することで、結果に影響を与える可能性のある彩度の程度をよりよく把握できます。
R、G、B
破線
R、G、Bチャンネルのエッジプロファイル(Imatest Masterのみ)。色収差プロットでより明確に表示されます。
薄茶色
破線
この絞り値における回折限界レンズのエッジプロファイル(EXIFデータから取得)。回折限界MTFのピクセル間隔と波長(μm)を入力する必要があります。
左列
文章
(入力設定)
測定方向を含むプロットの説明。(水平プロファイルの場合は垂直なエッジを使用します。)
画像の高さ(H)または幅×高さ(W×H)(ピクセル単位)
総画素数
チャンネル。デフォルトはY(輝度)です。R、G、Bも選択可能です。YR60はYチャンネルを表し、画面中央から右、画面中央から隅までの距離の60%の位置を示します。
ガンマは、画像を線形化するために使用されるカメラガンマの推定値です。デフォルト値は0.5です。
エッジ角度(度)
右側の列
文章
(結果)
10~90%の上昇距離(オリジナル、補正なし)をピクセル単位で、また画像高さあたりの上昇数(PH)で示します。
[ Imatest Master専用] R、G、Bチャンネルの10~90%立ち上がり距離を個別に測定します。Imatest Master専用です。
オーバーシュートとアンダーシュート。ステップ振幅に対する割合。必要に応じて表示します。
暗い領域と明るい領域の平均ピクセル値、および明暗比。これらの値が0または255に近すぎるとクリッピングが発生する可能性があります。また、明るい領域と暗い領域の比率も表示され、画像のコントラストの指標となります。

線広がり関数(空間領域プロット - 左上)

SFR/SFRplus設定ウィンドウのエッジプロットボックスで選択されている場合、エッジプロファイルの代わりに線幅広がり関数(LSF、エッジ広がり関数の導関数)を表示対象として選択できます。

LSFを選択すると、以下の結果がグラフの右側に表示されます。

  • ピークLSF (最大d (エッジ)/ dx )(ピクセル単位)
  • PW50 (50%パルス幅、半値全幅FWHMとも呼ばれる)は、ピクセル単位および画像高さ(PH)あたりのパルス幅で表されます。
  • ピクセル単位のRMSエッジ粗さ。画質に関連する有望な指標。右図参照。
ラインスプレッド関数(LSF)

空間周波数応答(MTF)(左下)

黒線(太線)輝度(Y)チャネルの空間周波数応答(MTF)。MTF曲線と画像外観には、MTF曲線と知覚される鮮明度との相関関係を示すいくつかの例が含まれています。
MTFプロット
R、G、B
破線
赤、緑、青チャンネルの空間周波数応答(Imatest Masterのみ)。
薄茶色
破線
この絞り値における回折限界レンズのMTF(EXIFデータから取得)。ピクセル間隔を入力する必要があります。
右側の列
テキスト
(結果)
画像のMTF50(50%コントラスト空間周波数)をサイクル/ピクセルおよび線幅/画像高さ(LW/PH)で表します。印刷品質との関係については、 「MTF50の解釈」で説明します。
元の補正されていない画像におけるMTF50P(コントラストがピーク値の50%となる空間周波数)を、サイクル/ピクセルおよび線幅/画像高さ(LW/PH)で表したものです。これは、エッジがややシャープから中程度にシャープ化されている場合はMTF50と同じですが、エッジが過度にシャープ化されている場合は小さくなります。過度にシャープ化された画像の知覚されるシャープさを示す指標としては、MTF50よりも優れている可能性があります。
過剰シャープニングまたは不足シャープニング。標準シャープニングに対するカメラの過剰または不足シャープニングの量。100% ( MTF( f eql ) - 1) ここで、 f eqlは、標準シャープニングによって MTF が 1 に設定される周波数です。
二次読み出しSFR設定ウィンドウでは、最大2つの二次読み出しを選択できます。MTF xx 、コントラストがxx %の空間周波数、MTF xx P、MTFがピーク値のxx%となる空間周波数、指定された空間周波数のMTF、またはピーク値に正規化されたMTF(低~中程度のシャープネスの画像ではMTF50に非常に近い値を示すが、極端なシャープネスを適用しても増加しないという非常に興味深い結果)を選択できます。

MTF20P (コントラストがピーク値の20%となる空間周波数)と、ピーク値で1に正規化されたMTF面積。

MTF Area PkNorm (ピーク値で正規化されたMTF)。極端なシャープ化を助長しないため価値があります。過剰なシャープ化が始まるまではMTF50とほぼ同じで、その後、シャープ化のピークが1を超えても比較的安定したままです。

ナイキスト周波数でのMTF。アンチエイリアシングフィルタの有効性と、モアレパターンなどのエイリアシング効果の可能性を示す可能性があります。しかし、エイリアシングはセンサーの応答に関連しており、ナイキストでのMTFはセンサーの応答、デモザイキングアルゴリズム、およびナイキストでの応答を向上させるシャープニングの積であるため、明確な指標ではありません。エイリアシング効果は0.3を超えると深刻になる可能性があります。トレードオフがあります。センサーのアンチエイリアシングが効果的であればあるほど、シャープネスは悪くなります。(興味深い議論については、 Imaging-Resource.comのNikon D800Eのレビューを参照してください。)Foveonセンサー(1ピクセルあたり3色)は、ほとんどのデジタルカメラで使用されているBayerセンサーよりもエイリアシングに寛容です。
ナイキスト周波数:サンプリングレートの半分 = 1/(2×ピクセル間隔)。常に0.5サイクル/ピクセル。垂直の青い線で示されています。

画像とEXIFデータ(右側)

右:入力データ
 右上の画像
画像全体のサムネイル。選択された関心領域(ROI)の位置が赤色で示されている。
 右中央の画像
選択された関心領域(ROI)が、正しいアスペクト比で表示されますが、必ずしも正確なサイズとは限りません。画像の下には、以下のパラメータが表示されます。
  • ROIのサイズ(ピクセル単位)
  • ROI境界位置(左、右、上、下)は左上隅からのピクセル数で示されます。
  • エッジ角度(度)と
  • チャートのコントラスト推定値は、明暗領域(境界から離れた領域)の平均ピクセルレベルとガンマ値から算出されます。計算式:チャートのコントラスト推定値 = (明領域の平均ピクセルレベル/暗領域の平均ピクセルレベル)^(1/ガンマ)
右下のテキスト
選択されたEXIFデータ:デジタルカメラによって記録されたメタデータ。Phil Harvey氏のExifTool (推奨)がインストールされていない限り、JPEGファイルのみに適用されます。ISO感度、絞り値、その他の詳細情報が含まれる場合があります。jhead.exeを提供してくれたMatthias Wandel氏に感謝します。