Imatest SFRregは、レジストレーションマークパターン（明暗2象限の円）を含む画像から、シャープネス（空間周波数応答（SFR）、別名変調伝達関数（MTF）として表現）と横色収差を高度に自動化された方法で測定します。標準的なテストチャートとは異なり、これらのパターンは平面上に配置する必要はありません。関心領域（ROI）の検出は自動で行われるため、必要な場所に配置できます。画像ソースによっては、いくつかの利点があります。
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右図のようなレジストレーションマークチャートは、 Imatestストアで購入するか、高品質のインクジェットプリンターで印刷することができます。
▶斜めエッジ解像度解析の使用 パート2 —ファイルの選択–セットアップウィンドウ– ROIの選択と解析–エッジIDファイル–その他の設定ウィンドウ–二次読み出し–設定領域–ガンマ–チャートコントラスト比からのガンマ–自動モードウィンドウ–警告 – クリッピング–まとめ 斜めエッジの結果 パート 3 – SFRplus エッジ結果 —マルチ ROI の概要–エッジと MTF –色収差–鮮鋭度/SQF –ヒストグラムとノイズ–画像、ジオメトリ、歪み、視野– 3D プロット–レンズスタイルの MTF プロット–エッジの粗さ–点像分布関数–概要– CSV および JSON 出力 斜めエッジの結果 パート 4 – SFR およびその他の結果 (トーン、色、歪みなど) —トーン応答とガンマ–画像、ジオメトリ、歪み、視野角–放射状歪み–要約と EXIF データ–色分析–詳細なノイズ プロット–要約–リンク 魚眼レンズ用の歪み補正済みおよび特殊チャート-自動車用リアビューカメラなど、多くの用途があります。SFRplus、eSFR ISO、およびSFRregチャートが含まれています。歪み補正済みプレビュー |
分析対象となる地域の詳細は、ユーザーが入力した基準に基づいています（ SFRplusやeSFR ISOと同様で、これらとよく似ています）。
シャープネスは、レジストレーションマーク内の明暗の斜めのエッジから導き出されます。詳細は「シャープネスとは何か、どのように測定するのか」をご覧ください。SFRregは、幅広いカメラのアスペクト比とチャートの配置に対応できます。
画像が自動チャート識別機能によって識別された場合、SFRreg解析が自動的に選択されることがあります。そうでない場合は、ターゲットの「特徴」または「シャープネス」セクションから選択できます。
解析モードは以下のように変更できます。
- インタラクティブモードでは、設定を選択して結果を詳細にインタラクティブに確認できます。保存された設定は、以下の自動モードまたはImatest ITで使用されます。
- 自動（バッチ）モードでは、ユーザーによる追加の操作は不要で自動的に実行されます。ROI（関心領域）は、インタラクティブモードで保存された設定に基づいて自動的に検出されます。これにより、サイズやフレーミングが異なる画像でも同じ設定を使用して分析できます。自動モードはファイルのバッチ処理に対応しており、画像ごとにフレーミングが異なる場合がある自動テストに特に役立ちます。
SFRregは2つのモードで動作します。
- 対話型/設定モード（ ImatestメインウィンドウでRescharts を押して10. SFRreg を選択するか、 SFRreg Setupを押すか、またはInteractive/Postprocessorsドロップダウン メニューを押してSFRreg setup を選択することで実行）では、設定を選択して結果を対話的に詳細に調べることができます。保存された設定は自動モードで使用されます。
- 自動モード（ Imatestメインウィンドウのボタンを押すか、 「固定モジュール」ドロップダウンメニューから「SFRreg」を選択して起動）は、ユーザーによる追加の操作なしで自動的に実行されます。ROIは、対話型/セットアップモードで保存された設定に基づいて自動的に検出されます。これにより、設定を変更することなく、サイズやフレーミングが異なる画像を分析できます。自動モードは大量のファイルにも対応しており、特にフレーミングが画像ごとに異なる自動テストに役立ちます。
このドキュメントでは、 SFRreg の概要と、チャートの取得および撮影方法について説明します。パート 2では、Rescharts 内で eSFR ISO を対話的に実行する方法と、自動実行用の設定を保存する方法を示します。パート 3とパート 4では、それぞれ傾斜エッジ測定とその他の測定結果を示します。
ターゲット投影システムからのSFRreg画像
Imatest SFRregは、複数のプロジェクターからカメラに向けてレジストレーションマークパターンを投影する長距離ターゲットプロジェクターシステムからの画像に対応するように設計されています。これらのパターンは、カメラの無限遠焦点に現れます。典型的な画像を以下に示します。
印刷されたレジストレーションマークチャートの任意の配列から得られるSFRreg画像
SFRregは、印刷された位置合わせマークパターンにも対応しており、画像内の任意の場所に配置できます。超広角（魚眼）レンズの場合は、カメラに直接向けて配置する必要があります。追加の測定のために、通常はカラーまたはグレースケールのチャートを画像に追加することもできます。
| オプション | 注記 | |
|---|---|---|
| メディア | インクジェット（反射型）、 インクジェット（透過型） LVTフィルム（透過型） | インクジェット（反射型）は多くの場合最も実用的な選択肢ですが、極端な魚眼レンズでは照明が難しい場合があります。透過型チャートは、 安価なライトボックスとの相性が良いです。LVTチャートは比較的高価で、ほとんどの用途では必要以上に細かい場合があります。 |
| 対比 | 4:1、10:1 | 新しいISO 12233:2014規格では4:1のコントラストが規定されていますが、10:1は、深刻な光量低下によって信号レベルが低下し、 シャープネス指標の再現性が低下するような状況でより効果的に機能します。 |
| 表面 | マットまたはセミグロス | 半光沢仕上げは、特に広角レンズ使用時にグレア（鏡面反射）が発生しやすくなります。マット仕上げは、ほとんどの用途、特に広角レンズ使用時や照明条件の厳しい状況において推奨されます。 |
| 形 | 円形 楕円形（4:3または16:9） | 円形チャートはほとんどの用途に適しています。楕円形チャートは、極端な魚眼レンズの外縁付近でより効果的に機能する場合があります。 |
SFRregセンターチャート
SFRregターゲットの主な目的は、カメラの視野（FoV）内の任意の位置（および最大限の汎用性を確保するための任意の距離）でMTF測定を可能にすることですが、ユーザーは、カメラの視野の中心付近での高密度なMTF測定に加え、トーンレスポンス、ノイズ、および色測定が必要になる場合があります。これをより便利にするために、 SFRregセンターチャート（ISO 12233:2014チャートに類似）を開発しました。
注：このターゲットは、 Imatestバージョン 5.0 より前のバージョンでは、色調、ノイズ、傾き、回転、視野角、歪みの計算を自動的に実行しません。視野角と歪み以外のすべての機能は、バージョン 5.0 で追加されます。
このチャートは画像の中央部分に配置でき、通常は水平方向に 90 ～ 100 度の視野角となります (ただし、他の角度も可能です)。右側には 90 度のチャートが示されています。これは、画像内の別の場所に配置され、通常は画像に面している (チャートの中心面ではない) 単一の SFRreg チャートと併用されます。240 度のカメラの視野角の場合のいくつかの配置例を上から見た図を以下に示します。側面のチャートは通常、カメラの視野角の隅 (場合によっては側面) に配置された 2 つ (またはそれ以上) のチャートを表しています。これらは単なる提案であり、視野角とカメラのピクセル解像度によっては、他の配置の方が適している場合があります。たとえば、視野角が小さい場合は、 (4 つの隅それぞれに) 1 セットの追加チャートだけで十分な場合があります。
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| SFRreg シングルチャートの円は、円の直径を持つ必要があります。 中央図の外側の楕円とほぼ等しい。 | SFRreg シングルチャートの円は、円の直径を持つ必要があります。 センターチャートの内側の円とほぼ等しい。 |
これらの配置のいずれかを、想定される視野角を持つ魚眼カメラで撮影すると、結果として得られる画像は、おおよそ次のようになります。
視野は約180度です。19個の登録マークが選択されています。
自動検出と正確な測定を確実にするためのヒント
SFRregセンターチャートを使用する際は、他の解像度判定用テストチャートと同様の推奨事項に従って撮影してください。具体的には、チャート全体に均一に光を当て、適切なサイズと距離を選択し、適切な露出を確保してください。
同様に、SFRregターゲットは、印刷解像度が影響しないよう、カメラから十分な距離を置いて配置する必要があります。SFRregターゲットはシーン内のどこにでも配置できるため、一般的な照明設定を推奨することはできません。斜めエッジ解析とSFRregターゲットの自動検出の両方において、ターゲット全体に均一な照明を当てることが重要ですが、常にそれが可能とは限りません。
SFRregマークは、純粋な水平、垂直、または45度のエッジを避けるように配置する必要があります。一般的なエッジは水平または垂直から2～7度ずれていますが、矢状面や子午線などの他の方向のエッジも許容されます。
自動検出ルーチンが正しく機能するためには、以下のガイドラインをできる限り厳守してください。
- 各位置合わせマークをできるだけ均等に照らしてください。
- まぶしさ（光沢のある鏡面反射）を避けてください。マット印刷はこの点において有効です。
- 魚眼レンズ（樽型歪みが大きいレンズ）の場合、ターゲットはカメラの方を向くように配置する必要があります。（このような場合、検出を容易にし、斜めエッジMTF解析に利用できる領域を最大化するために、あらかじめ歪みを加えた楕円形のSFRregターゲットを使用するのも良いでしょう。）
- 登録マークと誤認される可能性のある干渉パターンを避けるよう注意する必要がある。
- 位置合わせマークを検出するためには、画像内で適切なコントラスト（印刷時のコントラストに関わらず）を持つ必要があります。つまり、マークの明暗部の差が、画像のダイナミックレンジの少なくとも約20%以上である必要があります。
- 位置合わせマークは、画像内で検出できる十分な大きさである必要があり、直径は少なくとも画像の高さの約4%以上でなければならない。
- SFRreg設定ウィンドウの「境界線を切り抜く」ボタンを使用すると、画像の端付近にある不要な要素を取り除くために画像をトリミングできます。
チャートの入手方法
レジストレーションマークチャートは、 Imatestストアにて各種インクジェット用紙（反射型および透過型）でご購入いただけます。（その他の用紙については、ご要望に応じてご用意いたします。）
チャートはご購入いただくことをお勧めしますが、写真品質のインクジェットプリンターでも印刷可能です。ただし、高品質の用紙、印刷技術、そしてカラーマネジメントに関する知識が必要です。詳細については、SVGチャートのページをご覧ください。推奨設定は以下のとおりです。
SFRreg登録マークパターンを印刷するための一般的な設定
- 円の直径／高さは0.9以下にする必要があります。1に設定すると（円がグラフの端まで伸びてしまうため）、検出が失敗する可能性があります。
- 一般的な（混雑した）環境では、コントラスト比を10にすることをお勧めします。これは通常、飽和を回避するのに十分です（ただし、検出に影響を与える妨害要素が比較的少ない環境では、コントラスト比4をお勧めします）。
- 楕円形バージョンは、標準的な魚眼レンズの歪みとは異なる特殊なケースに対応するために用意されています。これは、視野角が180度を超える場合によく発生します。
チャートは、厚さ1/2インチ（12.5mm）の発泡ボードに、スプレー接着剤（3M ™ 77やPhoto Mountなど）または両面テープ（3M ™ #568 Positionable Mounting Adhesiveなど）で貼り付けることができます。1/2インチの発泡ボードは、標準的な1/4インチまたは3/8インチの発泡ボードよりも平坦性を保ちます。PVC ボードも非常に有望です。耐久性が高く、さまざまなサイズが揃っています。
リンク
カールツァイスのHHナッセによる「MTF曲線の読み方」 。優れた、徹底的な入門書です。全33ページ。じっくり読む必要があります。レンズ式MTF曲線に似たMTF曲線について詳細に解説しています。 パートIIではさらに詳しい説明があります。同社の（光学式） MTFテスターK8も興味深い製品です。
Luminous Landscape.comの「MTFを理解する」という記事には、もっと簡潔な導入部分があります。
画像鮮明度とMTFを理解する Imatestの著者による複数回にわたるシリーズ記事。主にImatest設立以前に執筆されたもの。中程度の専門用語を含む。
ピーター・D・バーンズ著『デジタルカメラとスキャナ解析のための傾斜エッジMTF』 （2000年）（ 代替資料）。ISO 12233傾斜エッジ測定に関する優れた入門書。関連書籍：ドン・ウィリアムズとピーター・D・バーンズ共著『MTFを用いたデジタルキャプチャの診断』 （2001年）、ドン・ウィリアムズとピーター・D・バーンズ共著『ISO/TC42デジタルカメラ解像度規格のモバイルイメージング製品への適用と拡張』（2007年）（改訂版ISO 12233規格用に提案された低コントラスト傾斜エッジテストチャートの初期バージョンの画像を含む）。
ボブ・アトキンス氏によるMTFとSQFの優れた入門記事があります。SQF（主観的品質係数）は、人間の目のコントラスト感度関数（CSF）を取り入れた、知覚される印刷物の鮮明度を測定する指標です。2006年10月下旬にImatest Masterに追加される予定です。
OptikosによるレンズのMTFおよびその他の特性の測定方法。
テストの設定が完了したら、分析を実行し、 SFRregまたはSFRreg センター チャートの傾斜エッジの結果、またはその他の結果を確認できます。