廃止されたISO 12233:2000規格では、高コントラスト比の解像度テストターゲットが定義されています。これらは通常、プリンターの最大ダイナミックレンジ(40:1~80:1)で作成されます。高コントラストは信号のクリッピングを引き起こし、結果としてMTF値が過大評価される可能性があります。より良いMTF結果を求める一部のカメラメーカーは、この異常を利用して自社製品の品質を過大評価する場合があります。そのため、低コントラストターゲットを含む適切な測定システムを用いてカメラを検証することが非常に重要です。
4:1のコントラスト比は国際標準です
国際標準化機構(ISO)はこの問題に対処するため、コントラスト比を4:1という低い値に引き下げました。ISO 12233:2014 (7ページ、0.3項)からの抜粋を以下に示します。
他の撮像条件がすべて同じであれば、異なるターゲットコントラストのエッジ特徴を使用したカメラのSFRは、特にその形態に関して、大きく異なる可能性があります。これは主に非線形画像処理演算子によるものであり、厳密に線形な撮像システムでは発生しません。この挙動を緩和するために、初版の高コントラストバージョンを、低コントラストの傾斜エッジ特徴(図C1)に置き換えました。この特徴の選択により、半サンプリング周波数を超えても視力に適したSFR結果が得られ、高コントラストのターゲット特徴で発生する可能性のある非線形データクリッピングを防ぐことができます。また、自然界のシーンにおける視覚的に重要なコントラストレベルをより確実にレンダリングできます。
規格では、変調コントラストを持つエッジSFRチャートは0.55~0.65の範囲であると定義されています。コントラスト比を決定するには、コントラストのパワーを10倍にすることができます。言い換えると、コントラスト比は3.54:1~4.47:1の範囲である必要があります。
クリッピング警告
ピクセルの0.5%以上がクリッピング(飽和)した場合、つまり暗いピクセルがレベル0に達したり、明るいピクセルが最大レベル(ビット深度=8の場合は255)に達したりすると、クリッピング警告が表示されます。ピクセルの5%以上がクリッピングされた場合は、この警告が強調表示されます。クリッピングはSFR結果の精度を低下させ、測定されたシャープネスが実際よりも良く見える原因となります。
切り取られたピクセルの割合は、切り取りの深刻度や測定誤差の信頼できる指標ではありません。例えば、精度をほとんど損なわずに画像の大部分をわずかに切り取ることは可能です。右側のグラフは、黒線(標準化されたシャープニングが適用されていないエッジ)の鋭い「肩」によって示される、比較的深刻な切り取りを示しています。鋭い角があるため、MTFは実際よりも良く見えます。鋭い角がない場合は、MTF誤差が小さいことを示している可能性があります。
適切な露出(暗すぎず明るすぎない露出)であれば、通常はクリッピングを回避できます。クリッピングの可能性を低減するには、低コントラストのターゲットを使用することをお勧めします。低コントラストのターゲットは露出の許容範囲を広げ、MTFの結果がガンマ推定の誤差の影響を受けにくくします。
ISO 12233:2014/2017 Edge SFRチャートの旧ISO 12233:2000チャートに対する利点
右図に示すISO 12233:2000規格およびチャートは、新しいISO 122433:2014規格で参照されていますが、もはや公式な規格の一部ではありません。新しい規格では3つのチャートが規定されており、そのうちの1つは、コントラスト比がはるかに低い(4:1、右下図参照)傾斜エッジ(Edge SFRまたはE-SFR)チャートです。
旧ISO 12233:2000チャートと比較すると、
E-SFRチャートは、特に拡張版と強化版において、無駄な領域が大幅に少なくなっています(強化版チャートは右上に示されています)。
古いISOチャートの約90%は、コンピュータ解析にはほとんど役立たないパターンで覆われている。
ISO 12233:2014 Edge SFRチャート
ISO文書より拡張チャートと拡張チャートを使用すると、画像表面全体のシャープネス(MTF)の詳細なマップを作成できます。従来のISOチャートでは、適切なエッジが十分に存在せず、またエッジの位置も適切ではないため、これは不可能です。
入力した位置基準に基づいて、領域を自動的に検出します。これにより、E-SFRチャートとeSFR ISOモジュールは自動テストに最適です。従来のISOチャートでは、画像のフレーミングがわずかに変更された場合でも、関心領域(ROI)を慎重に選択する必要がありました。
コントラスト比4:1のエッジは、コントラスト比が40:1以上と規定されている旧ISOチャートのエッジよりもクリッピングが発生しにくい。カメラはよりリニアな領域で動作するため、結果はより一貫性があり正確で、露出オーバー、露出アンダー、ガンマ推定の誤り、ソフトウェアによる過剰なシャープネス処理の影響を受けにくい。コントラスト比4:1のエッジは、知覚される画像の鮮明度に影響を与える実際のエッジをより忠実に再現している。
eSFR ISOは、横色収差、歪み、ガンマ(コントラスト)、階調応答、色精度(カラーパターンを持つチャートの場合)など、追加の画像品質要素を測定できます。
旧規格のISO 12233:2000チャートには、MTF計算のために画像を線形化するために必要なガンマ(対数ピクセル値と対数露光量の曲線の平均傾き、つまりコントラスト)を測定するための情報が含まれていません。特に高コントラストの被写体では、正確なガンマ測定が重要です。E-SFRチャートでは、ガンマは個々の正方形(既知の4:1コントラストを持つ)またはグレースケールステップチャートから導出できます。
SFRplusチャートと比較すると、
画像表面上のMTFマップは詳細度は低いものの、ほとんどの用途には十分である。
歪み測定は、歪みバーがなく、歪みを測定するための機能が少ないため、やや詳細度が低くなっています(特に標準(最小)チャートの場合)。
eSFR ISOには、 MultichartsおよびMultitestからのすべての騒音測定値を含む、非常に詳細な騒音計算が含まれています。
上下のバーの上下に余白を設ける必要がないため、フレーミングの柔軟性が高まります。位置合わせマークが画像内に適切に収まっていれば、領域検出は正常に機能するはずです。
低コントラストターゲット
これらのテストターゲットは、ISO規格に準拠したコントラスト比を備えています。





