별자리표

지멘스 별자리도를 분석하세요

차트를 촬영하고 프로그램을 실행합니다.

스타 차트(Star Chart) 는 원형의 반지름을 따라 다양한 각도(8, 16 또는 24개 세그먼트)에 걸쳐 별 모양 패턴의 MTF를 측정합니다. 정현파 변조 패턴이 선호되지만, 적절한 정규화 설정을 사용하면 막대형(구형파 변조) 패턴도 사용할 수 있습니다. 이 방법은 경사 모서리 방식보다 직접적이지만 더 많은 공간을 필요로 합니다. 공간 주파수가 알려진 원형에서 계산이 수행되므로, 정현파 변조 패턴을 사용하는 로그 주파수(Log Frequency) 방식보다 노이즈에 대한 내성이 더 강합니다.

위 이미지는 별자리 차트 결과와 경사 가장자리 SFR 및 로그 주파수를 비교하는 데 사용되었습니다. 캐논 EOS-40D 카메라와 24-70mm f/2.8L 렌즈(50mm, f/5.6, ISO 100 설정)로 촬영했습니다. 별자리 차트, 로그 주파수 대비 차트, 그리고 고대비 및 저대비(20:1 및 2:1) 경사 가장자리 차트가 포함되어 있습니다.

Imatest 스토어 에서 테스트 차트를 구매하시는 것을 권장합니다 . Imatest 테스트 차트 모듈을 사용하여 사진 품질의 잉크젯 프린터로 인쇄할 수 있는 파일을 생성할 수도 있습니다. 권장 설정은 다음과 같습니다. PPI: 720 (엡손 잉크젯) 또는 600 (HP 또는 캐논 잉크젯), 높이(cm) : 필요에 따라, 강조 색상: 흰색, 명암비: 50, 유형: 사인파, 감마: 2.2, 별 모양 밴드: 144 또는 72(각각 고해상도 또는 저해상도 카메라용), 차트 밝기: 가장 밝게, ISO 표준 차트: 작은 (1/20) 내부 원 (내부 원의 지름은 외부 원의 1/20)입니다. 저렴한 본드지와 레이저 프린터 사용은 권장하지 않습니다.

차트를 평평하고 어두운 판(1/2인치 두께의 폼보드가 적합하며, 더 얇은 판은 쉽게 휘어짐)에 부착하십시오 . 분석할 이미지의 가로 픽셀 수에 따라 차트는 약 500~2000픽셀을 차지해야 하며, 일반적으로 고해상도 카메라의 경우 가로 프레임의 1/3~1/4 정도를 차지합니다(VGA 등 저해상도 카메라의 경우 더 많은 부분을 차지). 다른 차트도 함께 부착할 수 있습니다.

정위.

차트 자체에는 권장 방향에 대한 명확한 표시가 없습니다. 다음 방향을 권장합니다(단, Imatest는 잘못된 방향으로 표시된 차트도 자동으로 수정합니다).
– 패턴은 가로 방향, 즉 가로가 세로보다 약간 넓은 형태로 배치해야 합니다.
– 가장 어두운 회색조 부분은 이미지의 오른쪽 아래에, 가장 밝은 부분은 오른쪽 위에 위치해야 합니다.

차트를 촬영할 때는 "저비용 테스트 랩 구축" 또는 "렌즈 테스트 방법" 에 설명된 대로 눈부심 없는 균일한 조명(±5% 오차 범위, 차트 크기가 비교적 작으므로 쉽게 달성 가능)을 사용하십시오. 이미지를 여러 고품질 형식 중 하나로 저장하되, JPEG 화질 저하 테스트 목적이 아니라면 압축률이 높은(저화질) JPEG 형식은 사용하지 마십시오.

Imatest 에서 이미지를 엽니다 . 분석 대상이 자동으로 식별되거나 분석 대상 목록에서 선택할 수 있습니다.

Rescharts에서는 차트 구성 드롭다운 메뉴를 사용하여 차트 유형을 선택할 수 있습니다. 이미지를 읽기 전에 설정을 완료해야 합니다. ( Imatest 5.0 기준) 세 가지 설정이 제공됩니다.

별 모양(모서리에 검은색 사각형) 은 별 주위에 밀도가 높은 영역이 있고 모서리의 더 큰 검은색 사각형 안에 흰색 사각형이 있는 전통적인 디자인입니다.

오른쪽에 보이는 별 모양(확장된 측면에 등록 표시 포함)은 측면에 등록 표시와 경사진 모서리가 있는 최신 디자인입니다. 이 디자인은 자동 ROI 감지( ROI 옵션 창에서 선택)와 함께 작동합니다.

별만 표시하면 추가 그래픽이 모두 제거됩니다. 별만 있고 그 외에는 아무것도 없습니다.

Rescharts에서 분석할 패턴 (이 경우 별자리 차트 )을 선택하려면 "이미지 파일 읽기 " 아래 팝업 메뉴에서 해당 항목을 클릭하거나, 별자리 차트가 표시된 경우 "이미지 파일 읽기"를 클릭합니다. Rescharts가 시작되면 "이미지 파일 읽기 " 버튼과 팝업 메뉴(오른쪽에 표시됨)가 강조 표시됩니다(노란색 배경).

읽을 이미지를 선택하세요 . 픽셀 크기가 이전 별자리 차트 실행 결과와 동일하면 이전 ROI를 사용할지, 이전 ROI를 조정할지, 아니면 새로 자를지 묻는 메시지가 나타납니다. 폴더에 IMG_3734.jpg, IMG_3735.jpg 등과 같이 카메라에서 생성된 의미 없는 파일 이름이 있는 경우, 파일 이름 변경 유틸리티를 사용하여 각 파일에 저장된 EXIF 정보를 활용해 초점 거리, 조리개 값 등을 포함하는 의미 있는 이름으로 변경할 수 있습니다.

자르기 초기 단계에서는 검은색 사각형(안쪽에 작은 흰색 사각형이 있음)의 바깥쪽 부분을 포함하여 전체 패턴을 잘라내야 합니다 . 아래 그림과 같이 ROI 미세 조정 창에서 더 세밀하게 조정할 수 있으므로 정확한 위치를 지정할 필요는 없습니다. 미세 조정을 용이하게 하기 위해 ROI 미세 조정 창을 최대화할 수 있습니다.

ROI 미세 조정 창에서 패턴을 잘라내야 합니다.

• 가운데 청록색 사각형은 큰 별 모양 원의 경계에 있습니다(왜곡이 있는 경우 약간 안쪽에 있을 수 있습니다).
• 안쪽 원의 지름이 바깥쪽 원의 1/10일 경우, 안쪽의 청록색 사각형은 안쪽 원(흰색 두 개, 검은색 두 개, 총 네 개의 사분면으로 구성됨) 위에 위치합니다. (지름이 1/20인 작은 안쪽 원의 경우, 안쪽 원은 안쪽 청록색 사각형 안쪽에 완전히 위치하게 됩니다.)
• 안쪽 원 안의 마젠타색 십자선이 중앙에 잘 맞춰져 있습니다. 만약 약간 어긋나 있더라도 Imatest가 자동으로 수정해 줍니다.

왜곡된 이미지

오른쪽 이미지에는 심각한 키스톤 왜곡이 있습니다. 이러한 경우(광학 왜곡, 즉 배럴 왜곡이나 핀쿠션 왜곡 포함)에는 모든 외부 테두리가 별 안에 있는지 확인하고, 가장 중요한 것은 선택한 영역이 아래 그림과 같이 중심 표시(청록색 사각형과 자홍색 십자 표시) 근처에 위치하도록 해야 합니다 . 프로그램이 계산 전에 최종 중심 맞춤 작업을 수행하기 때문에 완벽할 필요는 없습니다. 하지만 이 작업이 제대로 작동하려면 중심이 어느 정도 맞춰져 있어야 합니다.

익스프레스 모드가 선택되지 않은 경우 아래와 같은 입력 대화 상자가 나타납니다. Rescharts 에서는 ' 추가 설정... ' 버튼을 눌러 언제든지 이 대화 상자를 열 수 있습니다.

별자리표 설정 창

설정

차트 주기 횟수는 자동으로 감지되므로 별도 의 설정이 없습니다.

차트 설정은 다음 실행에 적용됩니다. 등록 표시가 없는 기존 디자인 또는 자동 ROI 감지 기능을 사용하는 최신 디자인 중에서 선택할 수 있습니다. Rescharts의 차트 설정 드롭다운 메뉴에서도 선택할 수 있습니다.

정규화는 MTF 정규화 방법을 선택합니다(MTF를 1.0으로 설정하는 경우).

1. 각 세그먼트의 외부 MTF 값으로 정규화합니다(기본값).
2. 모든 세그먼트에서 최대 외부 MTF 값으로 정규화하거나
3. 패턴 가장자리 근처의 회색조 사각형 패치 중 가장 밝은 색과 가장 어두운 색의 차이로 정규화합니다. 이렇게 하면 종종 가장 정확한 추정치를 얻을 수 있습니다. 막대형(사각파형) 차트에는 적용되지 않습니다.
4. 평활화된 MTF를 f = 0에서 1로 외삽하여 정규화합니다(단순 곡선의 경우 적합).

(1) 조명이 불균일할 때 약간 더 좋을 수 있습니다. (2) 실제 MTF가 세그먼트 간에 다를 때 약간 더 좋을 수 있습니다. (3) 별의 가장 낮은 공간 주파수가 0의 공간 주파수에 근접할 만큼 충분히 낮지 않을 수 있으므로 일반적으로 더 좋습니다.

정규화 설정 1, 2 또는 4( 단 , 3 - 가장 어두운 바깥쪽 사각형에서 가장 밝은 바깥쪽 사각형으로 정규화는 제외)는 막대형 별자리 차트에서 작동합니다.

내부 원은 외부 원 지름의 1/10, 1/20 크기일 수 있으며, 생략될 수도 있습니다(내부 원 없음). 차트와 일치해야 합니다. 이는 분석의 최대 공간 주파수에 영향을 미칩니다. 내부 원은 영역 정렬을 정밀하게 조정하는 데 사용되는 등록 표시(사분면 패턴)로 구성됩니다. 내부 원이 생략된 경우, ROI 미세 조정 시 패턴을 중앙에 배치하도록( + 표시 사용) 매우 주의해야 합니다.

별 유형은 완전 자동 (기본값) 또는 반자동입니다 .

FULL은 첫 번째 세그먼트가 0º에 중심을 둔 완전한 별을 가정합니다.

반자동 모드 는 반쪽 별 또는 전체 별을 자동으로 감지하지만, 별의 방향에 따라 세그먼트 중심을 다르게 설정하여 첫 번째와 마지막 가장자리가 45º의 배수 위치에 오도록 합니다. 반쪽 별은 TE42 테스트 차트의 기능이며, Imatest 임의 차트 모듈에서 지원될 예정입니다.

Calc segments 는 분석에 표시할 원 주위의 세그먼트 수입니다. 8(기본값, 대부분의 작업에 권장), 16 또는 24를 선택하십시오. (반쪽 별 모양에 더 적합한 16은 Imatest 5.0 에서 12를 대체했습니다.) Calc segments는 차트 주기 수의 절반을 초과해서는 안 됩니다. 대부분의 경우 8이 최적의 선택입니다.

Calc. radii 는 MTF 계산에 사용되는 원의 반지름 개수입니다. 64는 32보다 약간 더 정확하지만 속도는 다소 느립니다(현재 기본값). 128은 속도가 느리고 필요 이상으로 많은 주파수를 포함하며 노이즈에 더 취약합니다. 따라서 더 이상 권장되지 않으며 사용이 중단될 수도 있습니다.

감마 값을 입력하거나 계산하십시오. 차트 패치에서 감마 값을 계산하고 선형화 하거나 선형화를 위해 감마 값을 입력하십시오 . 감마 값 계산을 선택하면 별자리 차트 주변의 16개 작은 정사각형 패치를 사용하여 차트 선형화를 위한 감마 값을 결정합니다. 감마 (아래) 입력란은 비활성화되고 표시되는 감마 값에는 지표 (차트) 가 포함됩니다.

감마는 '감마 입력...' (위)을 선택했을 때 테스트 차트를 선형화하는 데 사용됩니다. 감마는 스텝차트, 컬러체크 또는 멀티차트를 사용하여 측정할 수 있습니다. sRGB, Adobe RGB 등 감마 = 2:2로 표시하도록 설계된 색 공간의 경우 일반적으로 0.5의 값을 사용합니다. 감마 값을 계산하는 대신 직접 입력하면 표시되는 감마 값에 입력값 (표시자) 이 포함됩니다.

채널 은 R, G, B 또는 Y(휘도, 기본값)입니다.

정보 용량 계산은 Shannon 정보 용량 계산을 활성화합니다( Imatest 2020.1+ ).

디스플레이 옵션

MTF 단위 등은 x축 단위를 선택합니다. Cycles/inch 또는 Cycles/mm를 선택한 경우 픽셀 간격(μm/pixel, pixels/inch 또는 pixels/mm)을 입력해야 합니다.

선형 그래프의 최대 x축 주파수는 선형 그래프에 표시될 최대 공간 주파수를 선택합니다. 스타 차트는 경사 모서리 모듈을 제외하고 나이퀴스트 주파수(0.5 사이클/픽셀) 이상의 MTF를 분석할 수 있는 유일한 모듈입니다.

보조 판독 기능을 사용하면 MTF 플롯에 최대 두 개의 보조 판독값(MTFnn, MTFnnP 또는 지정된 공간 주파수에서의 MTF)을 표시할 수 있습니다. 자세한 내용은 여기를 참조하십시오.

Rescharts 에서 실행 중인 경우 모든 설정을 정확하게 맞추지 않아도 걱정하지 마세요. '추가 설정...' 을 클릭하면 언제든지 이 대화 상자를 열 수 있습니다.

확인 버튼을 누르면 계산이 수행되고 가장 최근에 선택한 화면이 나타납니다.

MTF

MTF(공간 주파수 응답)는 선형 또는 로그 주파수 스케일로 표시할 수 있습니다. 처음 8개 세그먼트를 동일한 가중치로 표시하거나 특정 세그먼트를 강조하여 표시할 수 있습니다(세그먼트 1은 아래 그림에서 굵은 검은색 선으로 표시됨). 평균 응답은 굵은 마젠타 회색 선으로 표시됩니다. 일반적으로 평활화 및 보간된 응답이 표시되지만, 보간되지 않고 평활화되지 않은(원시) 응답을 옵션으로 사용할 수도 있습니다.

정규화: MTF는 (1) 각 세그먼트의 바깥쪽 반경에서의 MTF, (2) 모든 세그먼트의 바깥쪽 반경에서의 MTF 최댓값, 또는 (3) 패턴 가장자리 근처에서 가장 밝은 사각형과 가장 어두운 사각형의 차이 중 하나를 사용하여 정규화(1.0으로 설정)됩니다. (1)과 (2)는 모두 최소 공간 주파수가 정확한 정규화를 위해 필요한 만큼 낮지 않기 때문에 이상적이지 않습니다. (별 모양 차트의 경우 높은 공간 주파수 대 낮은 공간 주파수 비율은 10 또는 20에 불과하며, 로그 주파수 또는 로그 F-대비 차트보다 훨씬 낮습니다.) 일반적으로 별의 바깥쪽 반경으로 MTF를 정규화하면 MTF가 실제 값보다 약간 높아집니다 . MTF는 이상적으로 더 낮은 공간 주파수로 정규화해야 합니다. (3)은 최대 대비 패턴에만 사용해야 합니다.

전체 레샤츠 창이 표시됩니다. 원래 64개의 반지름은 101개의 주파수로 선형 보간된 다음, 계산 오류 및 노이즈로 인한 응답 불규칙성을 제거하기 위해 평활화됩니다. 그래프 왼쪽 하단의 Gamma = 0.454(chart) 는 감마 값이 차트 주변의 16개 작은 정사각형 영역에서 계산되었음을 나타냅니다. 만약 다른 곳에서 계산하여 Star Charts 에 입력했다면 (입력) 이 (chart) 대신 표시됩니다.

이 그래프와 몇몇 출력 그래프(아래에는 표시되지 않음)에서 처음 8개 세그먼트에 대한 MTF50, MTF50P, MTF20, MTF20P, MTF10 및 MTF10P 값이 그래프 아래 표에 표시됩니다.

MTFnn, MTFnnP 오른쪽 그래프는 MTF70부터 MTF10까지(MTF가 70%, 50%, 30%, 20%, 10%인 공간 주파수)를 직사각형(직교) 좌표계에 선형 주파수 스케일로 나타낸 것입니다. 주파수는 픽셀당 사이클(cycles/pixel) 단위로 표시되지만, 이미지 설정 및 옵션 버튼을 눌러 화면 높이당 선폭(LW/PH), 인치당 사이클 또는 mm당 사이클을 선택할 수 있습니다. 전체 원이 표시되어 있으며, 9번째 세그먼트는 1번째 세그먼트(중심 각도 0도)에 해당합니다. 마우스를 사용하여 범례(오른쪽 상자)를 이동시켜 MTF10(파란색) 줄이 보이도록 했습니다.		MTF70 – MTF10: 직사각형(직교좌표계) 좌표, 선형 빈도 스케일.
오른쪽 그래프는 MTF70부터 MTF10까지의 값을 극좌표로 나타낸 것입니다. 공간 주파수(이 경우 픽셀당 사이클 수)는 반지름에 따라 증가합니다. (이는 이미지 자체의 특성과는 반대되는 현상으로, 이미지에서는 공간 주파수가 반지름에 반비례합니다.) 이 그래프는 C. Loebich, D. Wueller, B. Klingen, A. Jaeger가 저술한 "Image Engineering digital camera tests and Digital Camera Resolution Measurement Using Sinusoidal Siemens Stars" (그림 15)에 나타난 스파이더 플롯과 가장 유사합니다. 이 플롯은 SPIE Electronic Imaging Conference 2007의 IS&T에서 발표되었습니다. MTF10(오른쪽의 검은색 팔각형)은 레일리 회절 한계에 해당합니다.		MTF70 – MTF10: 극좌표, 반지름에 따른 선형 주파수.

MTF 윤곽선: 직사각형 및 극좌표 오른쪽 그래프는 8개 세그먼트 각각에 대한 MTF 등고선을 보여줍니다. 공간 주파수는 선형 스케일로 표시되지만, 로그 스케일을 선택하고 색상 막대(아래 참조)를 추가할 수 있습니다. 이 그래프는 위의 직사각형 MTFnn 그래프와 유사한 정보를 포함하고 있습니다.	MTF 윤곽선, 직사각형 디스플레이, 선형 주파수 스케일.
오른쪽 그래프는 8개 세그먼트 각각에 대한 MTF 등고선을 극좌표로 나타낸 것으로, 그래프상의 위치(반경)는 이미지에 해당합니다. 이는 위쪽의 극좌표 MTFnn 그래프의 반전 그래프 이며, 공간 주파수는 이미지 반경의 역수입니다. 이 이미지에서 대부분의 주요 장면은 중앙 부근에 집중되어 있습니다. 확대/축소 옵션이 선택되어 있으면 이미지의 특정 부분을 선택하거나 클릭하여 확대할 수 있습니다.	MTF 윤곽선, 극좌표 표시.
EXIF 데이터, 선형화 및 중심화 오른쪽 그래프는 다음을 보여줍니다. EXIF 데이터 요약입니다(exiftool이 설치되어 있는 경우, 파일 메뉴에서 '모든 EXIF 데이터 보기'를 누르면 전체 EXIF 데이터를 볼 수 있습니다). 이미지의 선형화, 즉 톤 응답(OECF) 곡선입니다. 정상 곡선과 역곡선 모두 표시됩니다. 이미지 중앙 정렬(영역 선택에서 중앙 정렬을 더욱 정밀하게 하기 위해 수행됨).	EXIF 요약, 선형화, 중심화.
정보 용량(Imatest 2020.1+) 설정 창에서 정보 용량 계산 옵션을 선택해야 합니다. 섀넌 정보 용량 계산 방법에 대한 자세한 설명과 추가 지침은 해당 문서를 참조하십시오 . 그래프는 다음과 같습니다. 신호 는 MTF에 비례하지만 정규화되지는 않습니다. 신호와 동일한 크기로 조정된 노이즈 (10배 노이즈 사용 가능) (신호+잡음)/잡음(dB) 은 정보 용량을 계산하는 데 사용됩니다. 정보 용량(이 경우 픽셀당 2.92비트)은 그래프 아래에 표시되어 있습니다.	ISO 400의 섀넌 정보 용량
차이 이미지(노이즈만 제거 등) (Imatest 2020.1+) 정보 용량 계산 기능을 확인했을 때 몇 가지 주목할 만한 결과가 나타났습니다. 그중 가장 중요한 것은 정현파 별 신호가 존재하는 환경에서 측정된 별 내부 의 노이즈 이미지입니다. 이 이미지는 ISO 25600(매우 높은 ISO 감도)으로 설정된 2400만 화소 마이크로 포서드 카메라로 촬영한 JPEG 이미지의 노이즈를 보여줍니다. 동일한 노출로 촬영한 RAW 파일을 TIFF 파일로 변환한 것과는 확연히 다른 모습을 보입니다. RAW 파일에는 노이즈 감소나 양방향 필터링이 적용되지 않았습니다. 참고: 주황색 원은 나이퀴스트 주파수( f nyq) 를 나타냅니다. 진한 청록색 원은 0.5와 0.25 f nyq를 나타냅니다. 이와 유사한 디스플레이가 여러 개 있습니다.	ISO 25600에서 측정한 지멘스 별 이미지 중심부의 노이즈: 신호를 제거한 후 측정함.
3D 표면 플롯(Imatest 2020.1 이상) 이 화면을 표시하려면 설정 창에서 3D 표면 플롯 계산 (및 정보 용량 계산 )을 설정해야 합니다. 이 화면은 선택한 채널의 신호를 각도와 공간 주파수(Cycles/Pixel)의 함수로 보여줍니다. 공간 주파수는 반지름에 반비례합니다. 이 플롯은 원본 이미지의 좁은 단면을 나타내며, 높은 공간 주파수에서의 각도별 세부 정보가 크게 확대되어 표시됩니다. 공간 주파수에 따른 MTF 및 노이즈의 간략한 그래프와 주요 결과 요약(정보 용량 등)이 표시됩니다. 이 그래프는 아이폰 10에서 수행된 테스트에서 얻은 결과를 바탕으로 작성되었습니다. 해당 이미지에서는 저주파수에서 중간 주파수 대역까지 포화 현상이 나타났지만, 육안으로는 포화 정도를 정확히 판단하기 어려웠습니다. 오른쪽 그래프에서 볼 수 있듯이, 포화 현상이 매우 강하게 나타나는데, 이는 일종의 로컬 톤 매핑 때문인 것으로 보입니다. 별 모양 패턴이나 인접한 비스듬한 가장자리의 MTF 곡선에서는 이러한 현상이 명확하게 드러나지 않습니다. 해당 아이폰에는 RAW(DNG) 및 JPEG 형식으로 이미지를 캡처할 수 있는 Adobe 소프트웨어가 설치되어 있었습니다. 이것이 JPEG 처리 결과에 영향을 미쳤는지는 알 수 없습니다. 아래 이미지는 동일한 iPhone 10에서 촬영한 DNG RAW 이미지를 TIFF 파일로 변환했을 때의 응답을 보여줍니다. 응답은 정현파 형태로, 진폭 왜곡 없이 안정적인 모습을 보입니다. 정보 용량은 왜곡된 JPEG 이미지와 거의 동일한데, 이는 여러 가지 요인이 작용하기 때문입니다. 이미지가 포화된 영역에서는 랜덤 노이즈가 0이지만, 정의된 노이즈는 존재합니다. 섀넌 정보 용량은 진폭 왜곡(사인 함수와의 편차)에 의해 증가합니다. 다른 사례에서도 관찰되었듯이, 정보 용량이 이미지 처리에 둔감하다는 점은 주목할 만한 결과입니다. 이에 비해, 고도로 처리된 JPEG 이미지에서는 MTF50과 MTF50P 값이 훨씬 더 높게 나타납니다.

사인파 패턴과 막대 그래프 패턴.

일반적으로 정현파 형태의 지멘스 별 모양을 권장하지만, 선형 처리가 유지되는 한 막대형 별 모양도 동일하게 좋은 결과를 제공합니다. 그 이유는 아래 알고리즘이 푸리에 성분을 사용하기 때문에 기본 주파수만 사용하기 때문입니다. 막대형 패턴에는 존재하지만 정현파 패턴에는 없는 고조파는 무시됩니다. 오른쪽 이미지는 두 패턴을 비교하는 데 사용되었습니다. 각 패턴은 테스트 차트 모듈에서 픽셀 높이 1600, 명암비 10:1로 설정하여 생성했습니다. 이미지는 이미지 처리 모듈에서 가우시안 필터 2를 1.8 시그마로, 선명도(USM)를 반경 2, 양 1.4, 임계값 0.1로 설정하여 처리했습니다.

이미지를 클릭하여 다운로드한 다음, Star 프로그램(고정 또는 Rescharts)을 실행하여 왼쪽(막대) 및 오른쪽(사인) 패턴을 분석해 보세요. 이는 독자 여러분의 학습 활동으로 남겨두겠습니다.

방정식, 알고리즘 및 문제점

지멘스 별을 분석하기 위한 방정식은 C. Loebich, D. Wueller, B. Klingen, A. Jaeger가 저술 한 "Digital Camera Resolution Measurement Using Sinusoidal Siemens Stars"( IS&T, SPIE Electronic Imaging Conference 2007)에 제시되어 있습니다. Imatest 별자리 차트 에 사용된 알고리즘은 세부적인 차이만 있을 뿐 유사합니다. 안쪽 원 바로 바깥쪽에서 바깥쪽 원 바로 안쪽까지 위치한 32개 또는 64개의 반지름 r i는 로그 스케일을 사용하여 선택되며, 이를 통해 안쪽 원 근처에서 반지름 간격이 더 좁아집니다. 이는 균일하게 배치된 반지름보다 주파수 간격(반지름의 역수에 비례)을 더 일관되게 만듭니다. 각 반지름 r i 에 대해 모든 점 P ( φ , r i )는 반지름 범위 내에 위치합니다. 그리고 픽셀. N p 사이클을 가진 차트의 경우 공간 주파수는 다음과 같습니다. . ISO 12233:2017 부록 F의 명명법에서, 이 정의는 방정식 (F.3) 및 (F.5)와 일치하지 않습니다. 즉, g의 단위가 픽셀이 아닌 라디안 단위의 주기 길이로 재정의된 경우에만 이 방정식들이 의미를 갖습니다. = 주기 길이(라디안). 이 수정 사항을 적용하면, 아래 방정식에 대입하면 (F.3) 및 (F.5)와 동일한 형태를 얻을 수 있습니다.  점 P ( φ , r i )는 라디안 단위의 각도 φ 와 픽셀 단위의 반지름 r i 의 함수로서 (픽셀 수준) I 에 대한 곡선을 맞춥니다. I ( φ, ri )에 대한 방정식은 푸리에 급수 전개의 항으로 인식되며, 각 세그먼트(8, 12 또는 16개)가 정수 개의 사이클(차트상의 총 N = 144, 72, 48, 36, 24 또는 16 사이클)을 가지므로 표준 푸리에 급수 방정식을 사용하여 풀 수 있습니다. 각 세그먼트에 대해 평균값을 구합니다. MTF는 각 세그먼트(또는 모든 세그먼트 - 아래의 정규화 참조)에서 측정된 가장 낮은 공간 주파수에서 변조를 1로 정규화한 값과 같으므로 k는 최종 결과에서 제외됩니다. 알고리즘 문제 아래 이미지에서 에일리어싱으로 인해 발생하는 MTF 응답 곡선의 요철을 확인할 수 있습니다. 캐논 EOS-40D로 촬영한 별자리 중심부를 3배 확대한 이미지. 24-70mm f/2.8 렌즈를 50mm, f/8(선명한 설정)로 설정했습니다. 정규화: MTF는 (1) 각 세그먼트의 바깥쪽 반경에서의 MTF, (2) 모든 세그먼트의 바깥쪽 반경에서의 MTF 최댓값, 또는 (3) 패턴 가장자리 근처에서 가장 밝은 사각형과 가장 어두운 사각형의 차이를 사용하여 정규화됩니다. (1)과 (2)의 경우는 최소 공간 주파수가 정확한 정규화를 위해 필요한 만큼 낮지 않기 때문에 이상적이지 않습니다. (별 모양 차트의 경우 높은 공간 주파수 대 낮은 공간 주파수 비율은 10 또는 20에 불과하며, 로그 주파수 또는 로그 F-대비 차트보다 훨씬 낮습니다.) 일반적으로 별의 바깥쪽 반경으로 MTF를 정규화하면 MTF가 실제 값보다 높아집니다 . MTF는 이상적으로는 (3)과 같이 더 낮은 공간 주파수로 정규화해야 하며, 이 방법은 최대 대비 차트에서만 사용해야 합니다.