過時的 ISO 12233:2000 標準定義了一種高對比度的解析度測試目標。這些目標通常在印表機的最大動態範圍內製作,範圍在 40:1 到 80:1 之間。高對比度會導致訊號削波,進而造成虛高的無效 MTF 值。一些希望獲得更高 MTF 值的相機製造商可能會利用這種缺陷來誇大其產品的品質。因此,使用包含低對比度目標的正確測量系統來驗證相機至關重要。
4:1對比是國際標準
國際標準化組織(ISO)已透過將對比度降低至較低的4:1水平來解決此問題。請參閱ISO 12233:2014 (第 7 頁,0.3 節)中的以下摘錄:
在其他成像條件相同的情況下,使用不同目標對比邊緣特徵的相機SFR可能存在顯著差異,尤其是在形態方面。這主要是由於非線性影像處理算子造成的,而對於嚴格的線性成像系統則不會出現這種情況。為了緩解這種差異,我們選擇了一個對比度較低的傾斜邊緣特徵(圖C1)來替換第一版中對比度較高的版本。這種特徵選擇仍然能夠在半取樣頻率以上獲得清晰度良好的SFR結果,並有助於防止高對比目標特徵可能導致的非線性資料裁剪。此外,它還能更可靠地呈現自然場景中視覺上重要的對比等級。
該標準規定,調製對比度應在 0.55 到 0.65 之間。您可以將對比度的冪次提高 10 來確定對比度,或者換句話說:對比度應在 3.54:1 到 4.47:1 之間。
剪輯警告
如果超過 0.5% 的像素被裁切(飽和),即暗像素達到 0 等級或亮像素達到最大值(位元深度為 8 時為 255),則會發出裁切警告。如果超過 5% 的像素被裁剪,則會發出更醒目的警告。裁剪會降低 SFR 結果的準確性,使測量的清晰度高於實際情況。
像素裁切百分比並非衡量裁切嚴重程度或測量誤差的可靠指標。例如,影像的大部分區域可能僅被輕微裁剪,而精度損失卻很小。右側的圖表顯示了相對嚴重的裁剪情況,黑色線條上的尖銳「肩部」(未進行標準化銳化的邊緣)即為裁剪區域。尖銳的角落使MTF曲線看起來比實際情況更好。如果沒有尖銳的轉角,則可能表示MTF誤差很小。
通常情況下,只要曝光正確(既不要太暗也不要太亮),就可以避免影像過曝。建議使用低對比目標來降低影像過曝的可能性:它可以增加曝光寬容度,並降低MTF結果對伽瑪估計誤差的敏感度。
ISO 12233:2014/2017 Edge SFR 圖表相對於舊版 ISO 12233:2000 圖表的優勢
右側所示的 ISO 12233:2000 標準和圖表在新版ISO 122433:2014標準中被引用,但不再是該標準的正式組成部分。新標準規定了三種圖表,其中一種是傾斜邊緣(邊緣 SFR 或 E-SFR)圖表,其對比度要低得多(4:1;如下右圖所示)。
與舊版 ISO 12233:2000 圖表相比,
E-SFR 圖表浪費的面積要少得多,尤其是在增強版和擴展版中(增強版圖表如上圖右側所示)。
舊版 ISO 圖表中約 90% 的圖案對電腦分析幾乎沒有價值。
ISO 12233:2014 邊緣 SFR 圖表
摘自 ISO 文件使用增強型和擴展型圖表,您可以產生影像表面詳細的銳利度(MTF)圖。舊版 ISO 圖表無法做到這一點,因為它缺少足夠多的合適邊緣,而且這些邊緣的位置也不理想。
根據您輸入的位置條件自動偵測區域。這使得 E-SFR 圖表和 eSFR ISO 模組非常適合自動化測試:使用舊的 ISO 圖表時,即使影像取景發生細微變化,也必須仔細選擇感興趣區域 (ROI)。
與舊版ISO測試卡(對比度≥40:1)相比,4:1對比邊緣較不容易出現過曝或欠曝。相機的工作區域更線性,因此成像結果更穩定、更準確,受過曝、欠曝、伽馬值估計錯誤或過度軟體銳化的影響更小。 4:1對比度邊緣更能代表影響影像清晰度的真實邊緣。
eSFR ISO 可以測量其他影像品質因素,包括橫向色差、失真、伽瑪(對比度)、色調響應和色彩準確度(在具有顏色圖案的圖表中)。
舊版 ISO 12233:2000 色卡不包含可用於測量伽馬值(像素對數與曝光對數曲線的平均斜率,即對比度)的信息,而伽馬值是 MTF 計算中圖像線性化所必需的。對於高對比目標,精確測量伽瑪值尤其重要。在 E-SFR 色卡中,伽瑪值可以從各個方格(已知對比為 4:1)或灰階梯圖中獲得。
與SFRplus圖表相比,
雖然MTF在影像表面上的映射圖細節較少,但對於大多數用途來說已經足夠了。
由於沒有失真條形圖,且用於測量失真的特徵較少,因此失真測量的詳細程度略低(尤其是對於標準(最小)圖表)。
eSFR ISO 包含非常詳細的雜訊計算,包括來自Multicharts 和 Multitest 的所有雜訊測量。
由於不需要在頂部和底部邊框的上方和下方留白,因此構圖更加靈活。只要定位標記位於影像內部較合適的位置,區域偵測就能正常運作。
低對比目標
這些測試目標的對比度符合ISO標準:





