如何计算电视线(TVL)分辨率

电视线数 (TVL) 源自 EIA 1956 测试标准,其定义为屏幕高度范围内可见(即可区分)的明暗垂直线的数量。TVL 将“线”定义为清晰的明暗线条。这与线宽 (LW) 等效,不应与线对 (LP) 混淆,线对代表一个完整的周期,即一条电视线相当于半对线。虽然 TVL 并非衡量数字成像系统质量的最佳指标,但它可用于比较数字系统和较早的模拟系统。

电视线(TVL)的定义存在问题,因为“可分辨”或“可见”的概念并不明确。它没有描述观看条件,没有对代表“亮”和“暗”的对比度进行客观定义,也没有说明在细节被认为“无法分辨”之前,对比度损失多少才算“无法分辨”。信号损失90%(MTF10)是否足以被视为“无法分辨”?这是一个相对常见的分辨率定义(源自瑞利衍射极限),并且已在ISO 16505:2015标准中针对摄像机监视器系统进行了标准化。我们提出了一个改进的分辨率定义,但目前尚未得到广泛认可。一些观察者使用楔形图案表示,当对比度损失达到70%(MTF30)或80%(MTF20)时,线条就无法分辨了。依赖观察者的主观评估使得难以获得一致的电视线客观定义。

TVL测量并未考虑传统镜头常见的图像边缘锐度变化。仅测量中心区域可能会得出过于乐观的结果。EIA 1956和ISO-12233:2000测试图在角落处存在容易被忽略的楔形区域。为了全面了解系统的分辨率,您应该考虑图像上的所有点。如果您只需要一个数值,可以使用这些值的平均值。请记住, 镜头倾斜可能会降低某些角落的分辨率,但会提高相对角落的分辨率,而对平均MTF值的影响不大。

在“显示器(即监视器)清晰度”一文中介绍了一种便捷稳定的测量电视显示器(即监视器)线宽的方法。对于大多数其他图像,我们建议使用 MTF20(或更好的选择是 MTF20P),单位为 LW/PH(每画面高度的线宽),测量时使用(接近)垂直的倾斜边缘。(MTF20P 对过度软件锐化的敏感度低于 MTF20。)

注意:对于裁剪后的图片,请在“更多设置”中的“尺寸”输入框中输入原始图片的高度。

如果您可以控制成像系统的处理,从而禁用锐化或分析未锐化的 RAW 图像,则可以使用图像垂直边缘的“ MTF10 LW/PH ”或“ MTF20 LW/PH ”值进行近似的 TVL 测量。您可以使用 SFR、SFRplus、eSFR ISO、Checkerboard 或 SFRreg 模块中的多区域汇总图来获得以 LW/PH 为单位的加权平均 MTF10 或 MTF20 值,这些值可以很好地客观地近似 TVL 指标。这种方法优于下文所述的楔形测量法,因为它受混叠的影响较小,但如果您无法禁用相机的锐化功能,则可能并非最佳测量方法。

如果您使用的是无法禁用锐化的“黑匣子摄像机”系统,我们建议使用双曲楔形图案来测量高频MTF或分辨率衰减。否则,锐化可能会导致倾斜边缘MTF10或MTF20数值偏高。我们用于测量整个视场内多个楔形的最佳测试图是带有“额外楔形”的ISO 12233:2017测试图。最佳输出结果为多楔形图。以LW/PH为单位的加权平均楔形MTF10或MTF20与电视线非常接近。