SFRの結果:複数のROI(関心領域)プロット

Imatest SFRを使用すると、画像内の複数の関心領域(ROI)を分析および表示できます。表示オプションは、SFR設定ウィンドウの3つのドロップダウンメニューから選択できます。

マルチROIプロットでは、プロットの種類(1Dまたは2D)と単位(サイクル/ピクセル、LW/PH(画像高さあたりの線幅)、LP/PH(画像高さあたりの線ペア))を選択できます。画像中心からの距離の関数として結果を表示する1Dサマリープロットは、レンズのセンタリングが悪く非対称な応答を示す場合、読み取りが困難になることがあります。ほとんどの場合、2Dサマリープロットの方がはるかに読みやすいです。1Dプロットは推奨されなくなりました。
マルチROI結果では、表示する結果を選択できます。Nは領域番号です。Ctr-コーナー距離%は、領域のおおよその位置を示します。CAは、面積における色収差を、中心からコーナーまでの距離に対する割合(知覚的な測定値)で表したものです。二次的な読み出しについては、こちらで説明します。
マルチROI表示では、表示する結果ボックスの数を選択できます。これは、多くの領域が重なり合う場合(SFRplusでは発生しやすい)に役立ちます。上から順に、ボックスの数は4、3、2、2、1です。

2D要約プロット

2Dプロットを選択すると、下図のような画像が表示されます。このプロットには、関心領域(ROI)と、各ROIの以下のパラメータが表示されます。

N(ROI番号):中心角間の距離(%)
MTF50 サイクル/ピクセルまたはLW/PH(強調のため太字で表示)
MTF20サイクル/PiexlまたはLW/PH
色収差(ピクセル単位の面積)

点線の円は、中央領域(中心から角までの距離の30%まで)、中間領域、および角領域(中心から角までの距離の75%以上)を区切っています。加重MTF50は、3つの領域の平均MTFの加重平均であり、重みは中央が1、中間が0.75、角が0.25です。

SFR 複数ROI 2Dプロット
マルチROI 2Dサマリープロット、中心-コーナー距離を表示、
MTF50、MTF20、およびCAが画像上に重ねて表示されている。

この表示は、レンズが常に適切にセンタリングされているとは限らないため、特に役立ちます。適切にセンタリングされていれば、性能は画像中心からの距離の単純な関数になります。概要結果をすばやく確認した後、個々の領域の詳細な結果を見ることができます。この表示が開発されたのは、約9つの領域(中心、4つの中間領域、4つの隅)でレンズの性能を特徴付けるには十分ですが、意味のある2Dまたは3D等高線図(約20の領域が必要)には不十分だからです。また、等高線図は1つのパラメータ(MTF50など)しか表示できませんが、この表示では複数のパラメータが表示されます。

中心からの距離の関数として結果を示す1次元要約プロット

このセクションは、1次元グラフの使用が推奨されなくなったため、小さなフォントで表示されています。

この図には、MTF50 (左上) と 10~90% の立ち上がり距離 (左下) の 2 つのプロットが含まれています。Cycles/pixel を選択した場合、単位はピクセルに対する相対値になります。LW/PH を選択した場合、単位は画像の高さに対する相対値になります。これらの図は、パフォーマンス (MTF50 と立ち上がり距離、および標準化されたシャープニングの有無) を示しています。Cycles/pixel 図には、画像の中心からの距離の関数として色収差もプロットされており、中心からコーナーまでの距離の割合 (0 = 中心、1 = コーナー) としてスケールされています。以下の最も重要な結果は太字で示されています。図は最初の図 (この場合は Cycles/pixel) のものです。
左上:MTF50(半コントラスト周波数)
このグラフは、MTF50(半コントラスト空間周波数)を画像の中心からの距離の関数として示しており、中心からコーナーまでのパーセンテージでスケールされています(0 = 中心、100 = コーナー)。縦軸(y軸)は2つあります。主軸は左側にあり、副軸(斜体)は右側にあります。これらは2つのグラフで交互に表示されます。このグラフでは、主軸はMTF50の場合はサイクル/ピクセル、10~90%の立ち上がり距離の場合はピクセルで表されます。SFRデータウィンドウで指定されている場合は、サイクル/mmまたはサイクル/インチで表すこともできます。
黒線(太線)
輝度(Y)チャンネルのMTF50(半コントラスト空間周波数)。未処理。これはレンズのシャープネスを測定する際に使用する数値です。
レッドライン
(太字、破線)
標準化されたシャープネス処理を施した際の輝度(Y)チャンネルのMTF50値。これは、シャープネス処理の度合いが異なる様々なカメラを総合的に比較する際に使用する数値です。
記号と数字
以下のデータポイント、

上から下へ

方向:画像中心に対する領域の位置。A = 上、B = 下、L = 左、R = 右。

MTF50(補正なしおよび標準化シャープニングあり)を、左側の主垂直軸(y軸)の目盛りに対応する単位で示します。縦軸の順序はデータポイントの順序によって決まります。つまり、補正なしのMTF50の値が高い場合は、その値が上に表示されます。

MTF50(補正なしおよび標準化シャープニングあり)は、右側の二次垂直(y)軸の目盛りに対応する単位で示されています。これらの数値は斜体で表示されています。縦の並び順はデータポイントの順序によって決まります。つまり、補正なしのMTF50の値が大きいほど、その値が一番上に表示されます。

右列:トリミング、結果概要、およびEXIF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。

複数回のROI分析における主要な結果の概要:

標準化シャープニングの有無による、 MTF50の加重平均値(サイクル/...およびLW/PH単位)。各(ソート済み)線分の中央のMTF値は、線分の長さと中心からの距離に応じて重み付けされます。中心は角の2倍の重み付けがされます。これらの重みを使用して加重平均を計算します。このアルゴリズムにより、近接した点に過剰な重みが付けられるのを防ぎます。

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データ。JPEGファイルのみ。ISO感度、絞り、その他の詳細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。
左下:エッジの立ち上がり距離10~90%
10~90%上昇距離グラフの右下にある凡例が、データポイントを覆い隠してしまうことがあります。マウスでクリック&ドラッグすることで移動できます。
黒線(太線)
補正なし(標準シャープニングなし)での、10~90%の上昇距離。
赤線(太字、破線)
10~90%の上昇距離、標準シャープニング。
青線
(太字、破線)
黄色の丸印で示されています。
色収差(面積ベース)はピクセル単位で表されます。色収差の深刻度を示す指標です。最高レベルと最低レベルのチャネル間の領域です。x軸はピクセル単位で、y軸は1に正規化されているため、単位はピクセルです。色収差のページで詳しく説明されています。意味: 0.5未満:重要ではありません。0.5~1:軽微。1~1.5:中程度。1.5以上:深刻。

SFR入力ダイアログボックスの「SQF(マルチ)」チェックボックスがオンになっている場合、複数のROI(関心領域)を持つSQF図が生成されます。

複数ROI SQF

上のグラフは、画像高さが10~60cmの場合の、標準化されたシャープニング処理を行っていない(未処理の) SQFを示しています。下のグラフは、標準化されたシャープニング処理(R = 2)を行ったSQFを示しています。右側の表には、重み付けされたSQFが示されています。重み付けの式はMTFに使用されるものと同じで、中心付近の測定値は端付近の測定値の2倍の重みが与えられます。

CSV出力ファイル

CSV出力ファイルは、複数の実行結果を統合したExcelサマリーグラフを作成するための大量の結果を処理できます。Excelで開くように設計されています。以下のデータは、EOS-40DでテストしたCanon 17-85 ISレンズのCSVファイルの内容を示しています。このデータはExcelからインポートされたものです。

注:この機能はBatchview (特にSFRplusとの相性が良い)を使用すると、はるかに簡単に実行できます。ほとんどのアプリケーションでは、以下の説明は無視して構いません。

Excelの要約グラフあらすじ

ヘッダーにはバージョン、入力ファイル、実行日が表示されます。

イマテスト2.6.1プロSFRマルチROI
ファイル85mm_f5.6_IMG_5970.JPG
実行日2008年1月9日 10:25

ジオメトリとファイルには、関心領域(ROI)がピクセル単位で表示され、各場所のCSVサマリーファイルも表示されます。

形状とファイル:Imatest 2.5.8で変更。原点は左上。
N距離 %方向X1 Y1 X2 Y2地域CSVサマリーファイル
1 12.1アル1749 922 1894 1161中心D:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YAL12_MTF.csv
2 38.7 BL 1244 1839 1380 2044 Pt Way D:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YBL39_MTF.csv
3 38.3アル1221 577 1355 798 Pt Way D:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YAL38_MTF.csv
4 36.1 AR 2432 551 2575 781 Pt Way D:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YAR36_MTF.csv
5 36.2 BR 2446 1817 2576 2032 Pt Way D:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YBR36_MTF.csv
6 90アル104 52 238 279コーナーD:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YAL90_MTF.csv
7 89.9 BL 133 2364 273 2579コーナーD:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YBL90_MTF.csv
8 87.3 BR 3571 2333 3696 2544コーナーD:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YBR87_MTF.csv
9 87.1 AR 3550 30 3686 251コーナーD:Camera_testsCanon_EOS-40D17-85_ISResults85mm_f5.6_IMG_5970_YAR87_MTF.csv

nroi – roi_multこれらの 4 行は、imatest.ini で領域を定義するために使用されます。これらの領域は、4 行をコピーして imatest.ini に貼り付け、以前の行を置き換えることで、 Imatestの実行で再利用できます。Imatest.ini は、 Imatestメイン ウィンドウの [設定]、 [設定の表示 (ini ファイル)]をクリックして編集用に開くことができます。

nroi = 9 nwid_save = 3888 nht_save = 2592 roi_mult = 1749 922 1894 1161 ; 1244 1839 1380 2044 ; 1221 577 1355 798 ; 2432 551 2575 781 ; 2446 1817 2576 2032 ; 104 52 238 279 ; 133 2364 273 2579 ; 3571 2333 3696 2544 ; 3550 30 3686 251 ;

地域別の主要結果

主要結果
N MTF50(サイクロトロン/ピクセル) R1090
(pxl)
カリフォルニア
(pxl)
MTF50(LW/PH) R1090(/PH) PeakMTF MTF50P(Cy/Pxl) MTF50P(LW/PH)
1 0.289 1.6499 0.3439 1498.2 1571 1 0.289 1498.2
2 0.2938 1.8284 0.3155 1522.9 1417.6 1 0.2938 1522.9
3 0.2566 2.1939 0.3113 1330.1 1181.5 1 0.2566 1330.1
4 0.2821 1.7768 1.0413 1462.5 1458.8 1 0.2821 1462.5
5 0.2993 1.6187 1.0377 1551.3 1601.3 1 0.2993 1551.3
6 0.1884 2.7046 1.0397 976.5 958.4 1.0201 0.1857 962.6
7 0.1871 2.5718 1.0671 969.9 1007.8 1.0239 0.1834 950.8
8 0.2191 2.3951 1.835 1135.8 1082.2 1.0132 0.2171 1125.7
9 0.3017 1.8871 1.6025 1563.8 1373.5 1.0104 0.3004 1557

要約結果 この表には要約結果が記載されています。これらの結果は、CSVファイルの末尾にある単一列にも繰り返されています(下記参照)。読みやすさは劣りますが、要約結果をコピーしてExcelファイルに貼り付け、グラフを作成するのに非常に適しています。

まとめ2008年1月9日

10:25 85mm_f5.6_IMG_5970.JPG 9領域1中央4途中4隅MTF50

(Cy/Pxl)R1090

(pxl)CA

(pxl)MTF50

(LW/PH)R1090

(/PH)ピーク

MTFMTF50P

(Cy/Pxl)MTF50P

(LW/PH)MTF20

(Cy/Pxl)MTF20

(LW/PH)平均 Ctr0.2891.64990.34391498.2157110.2891498.20.35981865.4平均 Pt Wy0.28291.85440.67651466.71414.810.28291466.70.36261879.6最小 Pt Wy0.25661.61870.31131330.11181.510.25661330.10.3431778.2平均 Cor0.22412.38971.38611161.51105.51.01690.221611490.3231674.2最小Cor0.18711.88711.0397969.9958.41.01040.1834950.80.27781440Wtd平均0.27861.81911.14951444.31454.21.00210.27831442.70.35631846.8

要約結果の説明各結果は、画像の異なる領域と、それらの領域の加重合計について、以下に説明するように、6 回表示されます。
平均Ctr中心領域(Ctr)の平均値(中心から角までの距離の30%まで)。
平均ポイントワイ中心から角までの距離の30%から75%までの中間領域(Pt Wy)の平均値。
ミン・ポイント・ワイ中間領域の最小値。最小値が平均値より大幅に低い場合、レンズのセンタリングが不十分である可能性があります(製造公差による)。
平均Corコーナー領域の平均値は、中心からコーナーまでの距離の75%以上を占める。
ミンコーコーナー領域の最小値。最小値が平均値より大幅に低い場合、レンズのセンタリングが不良である可能性があります(製造公差による)。
Wtd は平均加重平均。色収差(CA(ピクセル))を除くすべてのパラメータについて、重みはCtrが1、Pt Wyが0.75、Corが0.25です。CA(ピクセル)については、Corが1、Pt Wyが0.5です。(中心付近では横方向の色収差は重要ではありません。)

この表の列(下の単一列表の行)には、以下の結果が含まれています。

MTF50(サイクロトロン/ピクセル) MTFが低周波数値の50%(0.5)となる空間周波数。通常はサイクル/ピクセル単位ですが、SFR入力ダイアログボックスで指定されている場合は、サイクル/mmまたはサイクル/インチ単位になることもあります。
R1090 (ピクセル) 10~90%上昇時のピクセル単位の距離。
CA(ピクセル)色収差(最高チャンネルと最低チャンネルの間の面積で表される)をピクセル単位で表したもの。
MTF50 (LW/PH) MTF50は、画像高さあたりの線幅(LW/PH)で表され、1ラインペアは2ライン幅に相当します。(LW/PHはビデオにおける一般的な表記法です。)
R1090 (/PH)画像の高さ10~90%ごとに増加する数値。
ピークMTF MTFのピーク値。シャープネス処理がほとんど、または全く適用されていない場合は1に等しくなります。強いシャープネス処理が適用されている場合は、1よりもはるかに大きくなることがあります。
MTF50P(サイクロトロン/ピクセル) MTFがピーク値の50%となる空間周波数。強いシャープニング処理を適用した場合、MTF50とは異なる値となる。
MTF50P (LW/PH) MTF50Pは、画像高さあたりの線幅で表されます。
MTF20(サイクロトロン/ピクセル) MTFが低周波数値の20%(0.2)となる空間周波数。
通常はサイクル/ピクセル単位ですが、SFR入力ダイアログボックスで指定されている場合は、サイクル/mmまたはサイクル/インチ単位になることもあります。
MTF20 (LW/PH) MTF30は、画像高さあたりの線幅で表されます。

二次結果これには、標準化されたシャープニング処理(接尾辞C)による結果が含まれます。

二次結果:Cは標準化されたシャープニングを示す  
N MTF50C

(Cy/Pxl)R1090C

(pxl)MTF50C

(LW/PH)R1090C

(/PH)MTF20

(Cy/Pxl)

MTF20

(LW/PH)

10.2941.56891524.21652.10.35981865.420.30131.53041561.91693.70.3741939.130.28411.5941472.7...

その他の値

画像の幅×高さとメガピクセル数3888 2592 10.1
チャネルY  
ガンマ0.5  
研磨半径2   
1インチあたりのピクセル数  
1mmあたりのピクセル数  
ピクセルあたりのμm  
MTF50 wtd Cy/Pxl (補正なし) 0.278  
MTF50 wtd LW/PH (補正なし) 1440  
MTF50 wtd Cy/Pxl (corr) 0.294  
MTF50 wtd LW/PH (corr) 1525  

SQFの概要。SQFは主観的品質係数であり、ここで説明します。

SQF(主観的品質係数):平均値
印刷

高さ表示

距離 (cm)SQFSQF_corr11599.5899.7621598.9899.66316.4398.4599.62418.9798.199.55521.2197.7599.45623.2497.3999.32

Exifデータ

Exifデータ
ファイル: 2008:01:02 10:34:42
メーカー:キヤノン
モデル:キヤノン EOS 40D
撮影日時:2008年1月2日 10:34:42
解像度: 3888 x 2592
FL: 85.0mm
CCD: 22.25mm
実験時間: 0.200秒 (1/5)
絞り値: f/5.6
ISO: 100
エクスバイアス:0.67
バランス: 自動

Excelグラフの作成

単一列のサマリーは、マルチROI CSVファイルの最後のテーブルです。これは、サマリー結果(上記)と同じデータを含みますが、複数の実行を要約するグラフを作成するために、別のExcelファイルに簡単にコピー&ペーストできるようにフォーマットされています。マルチROIバッチ実行の場合、このデータは、ファイル名_Y_sfrbatch.csvの形式の名前のCSV出力ファイルに結合されます。

SFRマルチROIプロットは、複数の開口部における加重平均MTFを示している。

キヤノンEOS-40Dに装着したCanon 17-85mm ISレンズで撮影した6回のマルチROI(f/5.6~f/32)の撮影結果の概要グラフ(JPEG形式)

このExcelファイルは、6回の実行結果から得られた単一列の要約結果を結合して作成されました。

要約に含まれるどのパラメータもプロットできます。プロットを取得するには、
  • 複数の絞り値(または必要に応じてその他の設定)で、マルチROI実行シーケンスを実行します。可能であれば、中心付近に1つ、中間付近に4つ、隅付近に4つ、合計9つのROIを選択します(上の2Dサマリープロット参照)。これでレンズの特性を完全に把握できます。CSVサマリーファイルを必ず保存してください。ファイル名は{入力ファイル名}_Y_multi.csvの形式で、Yは輝度チャネルを表します。
  • シーケンスをバッチとして実行した場合、ファイル名が_Y_sfrbatch.csvという形式の結合サマリーファイルが作成されます。次の4つの手順はスキップできます。
  • 最初のCSVデータファイル(この場合はf/5.6)をExcelで開きます。通常は、Windowsエクスプローラーでファイル名をダブルクリックすることで開くことができます。
  • CSVサマリーファイルの末尾付近にある、サマリー結果の最初の2列を選択してコピー(Ctrl+C)してください。
  • 新しいExcel(XLS)ファイルを開きます。選択した内容を新しいファイルに貼り付けます。
  • 残りのCSVサマリーファイルをExcelで開きます。各ファイルについて、サマリーデータの2列目をコピーし、次のExcelファイルに貼り付けて、前のデータと位置を揃えます(上記参照)。
  • 新しい Excel ファイルの 2 行目、「要約結果...」と「日付」の間 (または結合された要約ファイルの「プロット タイトル」というラベルの付いた行) に、プロットのラベルに使用する実行の簡単な説明を入力します。たとえば、f/5.6、f/8、...、f/32 (上記参照) などです。
  • これでグラフを作成できます。x軸とy軸の表示セルを選択してください。残りの詳細は、Excelのバージョンによって異なります。上記のグラフの場合、データの範囲は=Sheet1!$A$2:$G$2,Sheet1!$A$65:$G$65 です。

単一列の要約結果
(未完成)

表中のパラメータについては、こちらで説明します。

コピーやグラフ作成のために、結果を1列にまとめて表示する。
(ここに説明を入力してください)
日付2008年1月9日 10:25
ファイル85mm_f5.6_IMG_5970.JPG
地域9
中心1
途中4
コーナー4
MTF50 (Cy/Pxl) 平均 Ctr 0.289
R1090 (ピクセル) 平均 Ctr 1.6499
CA (pxl)) 平均 Ctr 0.3439
MTF50 (LW/PH) 平均 Ctr 1498.2
R1090 (/PH) 平均 Ctr 1571
ピークMTF平均Ctr 1
MTF50P (Cy/Pxl)) 平均 Ctr 0.289
MTF50P (LW/PH) 平均 Ctr 1498.2
MTF20(Cy/Pxl) 平均 Ctr 0.3598
MTF20 (LW/PH) 平均 Ctr 1865.4
MTF50 (Cy/Pxl) 平均 Pt Wy 0.2829
R1090 (pxl) 平均点 Wy 1.8544
CA (pxl)) 平均 Pt Wy 0.6765
MTF50 (LW/PH) 平均 Pt Wy 1466.7
R1090 (/PH) 平均 Pt Wy 1414.8
ピークMTF平均PtWy 1
MTF50P (Cy/Pxl)) 平均 Pt Wy 0.2829
MTF50P (LW/PH) 平均 Pt Wy 1466.7
MTF20(Cy/Pxl) 平均 Pt Wy 0.3626
…など。(表全体は表示されていません。)