SFR 結果:邊緣和 MTF(清晰度)圖

SFR、SFRplus 和 eSFR ISO 模組的一個關鍵成果

如果您在本頁面輸入了 Imatest,您可能想透過這些連結了解背景資訊。
      清晰度引入了清晰度測量和MTF。
      如何使用 Imatest 測試鏡片包含如何測試鏡片的簡明說明。
使用SFRplus和eSFR ISO 。

      影像品質因素列出了 Imatest 測量的各項因素。
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Imatest SFR 、 SFRplus和eSFR ISO顯示邊緣輪廓和 SFR(空間頻率響應,即 MTF)圖,空間頻率以以下單位之一標記:

具體數值取決於SFR設定框中「繪圖」部分的設置,如下所示。請注意,一個週期(或線對)相當於兩個線寬。

SFR設定 SFR 設定視窗

關鍵結果以粗體顯示在下方。其中最重要的是 MTF50,即對比度下降到其低頻值一半 (50%) 時的空間頻率。 MTF曲線和影像外觀部分包含多個範例,說明了 MTF 曲線與感知清晰度之間的相關性。

MTF50P(對比度降至峰值一半 (50%) 時的空間頻率)也極為重要,因為它受過度銳利化的影響較小,而過度銳利化會在影像邊緣附近產生「光暈」。對於低到中等程度的銳利化(此時 MTF 峰值小於 1),MTF50P 與 MTF50 完全相同。

本頁面不再顯示標準化銳利化結果,因為通常不建議將其用於鏡頭和系統測試(標準化銳利化旨在比較軟體銳化程度不同的相機,且無需RAW檔案)。有關詳細信息,請參閱“銳化”和“標準化銳化” 。

邊緣響應(空間域圖 - 左上)

黑線亮度 (Y) 通道的邊緣輪廓,其中Y = 0.21*R、0.72*G、0.07*B。歸一化邊緣輪廓與光強度成正比。您也可以選擇顯示邊緣輪廓
  • 線擴散函數(LSF;邊緣輪廓的導數),如下圖所示,
  • 像素等級(包括伽瑪編碼),或
  • 邊緣線性未歸一化,用於查看未歸一化的邊緣,這通常可以更好地了解可能影響結果的飽和度。
R、G 和 B
虛線
R、G 和 B 頻道的邊緣輪廓(僅限 Imatest Master)。在色差圖中顯示得更為明顯。
淺棕色
虛線
此光圈下衍射極限鏡頭的邊緣輪廓(從EXIF數據獲取)。必須輸入衍射極限MTF的像素間距和波長(微米)。
左欄
文字
(輸入設定)
繪圖說明,包括測量方向。 (水平剖面圖使用垂直邊。)
影像高度 (H) 或寬度 x 高度 (W x H),單位為像素
總像素
通道。預設為 Y(亮度)。也可選擇 R、G 或 B。 YR60 表示 Y 通道,位於中心右側,中心到角落距離的 60% 處。
Gamma 值是用於線性化影像的相機伽瑪值的估計值。預設值為 0.5。
邊緣角度(度)
右欄
文字
(結果)
10-90% 上升距離(原始;未校正)以像素和每畫面高度 (PH) 上升次數表示。
[僅限Imatest Master測試] R、G、B 頻道分別進行 10-90% 的上升距離測試。僅限 Imatest Master 測試。
過衝和欠衝。階躍幅度百分比。如適用,將顯示。
暗部和亮部的平均像素值,以及明暗比。如果這些值太接近 0 或 255,則可能發生裁切。此外,它還提供了明暗區域之間的比例,用於指示影像的對比度。

線擴散函數(空間域圖 - 左上)

如果在 SFR/SFRplus 設定視窗的「邊緣圖」方塊中選擇了線擴散函數(LSF;邊緣擴散函數的導數),則可以選擇線擴散函數進行顯示,而不是顯示邊緣輪廓。

選擇 LSF 時,圖表右側將顯示下列結果。

  • 峰值 LSF (最大d (Edge)/ dx ,單位為像素)
  • PW50 (50% 脈衝寬度;也稱為半高全寬 FWHM)以像素和每個影像高度 (PH) 的脈衝寬度表示。
  • 像素級均方根邊緣粗糙度。這是一項與影像品質密切相關的測量指標,很有前景。如圖右所示。
線擴散函數(LSF)

空間頻率響應(MTF)(左下)

黑線(粗體)亮度 (Y) 通道的空間頻率響應 (MTF)。 MTF曲線和影像外觀包含多個範例,說明了 MTF 曲線與感知清晰度之間的相關性。
MTF圖
R、G 和 B
虛線
紅色、綠色和藍色通道的空間頻率響應(僅限 Imatest Master)。
淺棕色
虛線
這是該光圈下衍射極限鏡頭的MTF值(從EXIF數據獲得)。必須輸入像素間距。
右欄
文本
(結果)
MTF50(50%對比空間頻率)是指影像的週期/像素和每畫面高度的線寬(LW/PH)。其與列印品質的關係在「MTF50的解釋」一節中進行了討論。
MTF50P(對比度達到峰值50%時的空間頻率)是針對原始未校正影像,以週期/像素和每個影像高度的線寬 (LW/PH) 為單位表示的。對於輕微到中度銳利化的邊緣,它與 MTF50 相同;但對於過度銳化的邊緣,它則較小。因此,它可能比 MTF50 更能準確地反映過度銳利化影像的感知清晰度。
過度銳化或銳化不足。相機相對於標準銳利化程度的過度銳利化或銳利化不足量。 100% ( MTF( f eql ) - 1),其中f eql是 MTF 透過標準銳利化設定為 1 時的頻率。
輔助讀取在SFR 設定視窗中最多可選擇兩個輔助讀出。您可以選擇 MTF xx (對比度為xx % 的空間頻率)、MTF xx P(MTF 為其峰值 xx% 時的空間頻率)、指定空間頻率下的 MTF,或歸一化到其峰值的 MTF(這是一個非常有趣的結果,對於低到中等銳化程度的圖像,它與 MTF50 非常接近的而增加程度。

MTF20P (對比度為峰值的 20% 時的空間頻率)和峰值處歸一化為 1 的 MTF 面積。

MTF Area PkNorm (MTF 歸一化至其峰值)。它的價值在於不會過度銳利化;在過度銳利化之前,它與 MTF50 幾乎完全相同,之後隨著銳利化峰值超過 1,它保持相對穩定。

奈奎斯特頻率處的MTF值可以指示抗鋸齒濾波器的有效性以及出現混疊效應(例如莫爾條紋)的可能性。但它並非一個絕對明確的指標,因為混疊與感測器響應有關,而奈奎斯特頻率處的MTF值是感測器響應、去馬賽克演算法和銳化(可以提高奈奎斯特頻率處的響應)的乘積。當MTF值超過0.3時,混疊效應可能會變得嚴重。這其中存在權衡:感測器抗鋸齒效果越好,清晰度就越差。 (請參閱Imaging-Resource.com對尼康D800E的評測,其中有有趣的討論。)Foveon感測器(每個像素三種顏色)比大多數數位相機中使用的拜耳感測器更能容忍混疊效應。
奈奎斯特頻率:取樣率的一半 = 1/(2*像素間距)。始終為 0.5 週期/像素。由垂直藍線指示。

影像和EXIF資料(右側)

右圖:輸入數據
 右上圖
整幅影像的縮圖,紅色部分顯示了選定的興趣區域 (ROI) 的位置。
 中間右側的圖片
選定的興趣區域 (ROI) 以正確的寬高比顯示,但尺寸可能略有不同。影像下方顯示以下參數。
  • ROI 大小(像素)
  • ROI邊界位置(左、右、上、下),以左上角為基準,單位為像素。
  • 邊緣角度(以度為單位)
  • 圖表對比估計值,由亮區和暗區(遠離過渡區)的平均像素值和伽瑪值計算。公式為:圖表對比估計值 = (亮區平均像素值/暗區平均像素值)^(1/伽瑪)
右下角文字
選定的 EXIF 資料:數位相機記錄的元資料。僅適用於 JPEG 文件,除非安裝了Phil Harvey 的 ExifTool (建議)。可能包含 ISO 感光度、光圈和其他詳細資訊。感謝Matthias Wandel提供jhead.exe 。