如何計算電視線(TVL)分辨率

電視線數 (TVL) 源自 EIA 1956 測試標準,其定義為螢幕高度範圍內可見(即可區分)的明暗垂直線的數量。 TVL 將「線」定義為清晰的明暗線條。這與線寬 (LW) 等效,不應與線對 (LP) 混淆,線對代表一個完整的周期,即一條電視線相當於半對線。雖然 TVL 並非衡量數位成像系統品質的最佳指標,但它可用於比較數位系統和較早的類比系統。

電視線(TVL)的定義有問題,因為「可分辨」或「可見」的概念並不明確。它沒有描述觀看條件,也沒有對代表「亮」和「暗」的對比進行客觀定義,也沒有說明在細節被認為「無法分辨」之前,對比度損失多少才算「無法分辨」。訊號損失90%(MTF10)是否足以被視為「無法分辨」?這是一個相對常見的分辨率定義(源自瑞利衍射極限),並且已在ISO 16505:2015標準中針對攝影機監視器系統進行了標準化。我們提出了一個改進的分辨率定義,但目前尚未被廣泛認可。一些觀察者使用楔形圖案表示,當對比度損失達到70%(MTF30)或80%(MTF20)時,線條就無法分辨了。依賴觀察者的主觀評估使得難以獲得一致的電視線客觀定義。

TVL測量並未考慮傳統鏡頭常見的影像邊緣銳利度變化。僅測量中心區域可能會得出過於樂觀的結果。 EIA 1956和ISO-12233:2000測試圖在角落有容易被忽略的楔形區域。為了全面了解系統的分辨率,您應該考慮影像上的所有點。如果您只需要一個數值,可以使用這些值的平均值。請記住, 鏡頭傾斜可能會降低某些角落的分辨率,但會提高相對角落的分辨率,而對平均MTF值的影響不大。

在「顯示器(即監視器)清晰度」一文中介紹了一種便捷穩定的測量電視顯示器(即監視器)線寬的方法。對於大多數其他影像,我們建議使用 MTF20(或更好的選擇是 MTF20P),單位為 LW/PH(每畫面高度的線寬),測量時使用(接近)垂直的傾斜邊緣。 (MTF20P 對過度軟體銳利化的敏感度低於 MTF20。)

注意:對於裁切後的圖片,請在「更多設定」中的「尺寸」輸入框中輸入原始圖片的高度。

如果您可以控製成像系統的處理,從而停用銳利化或分析未銳利化的 RAW 影像,則可以使用影像垂直邊緣的「 MTF10 LW/PH 」或「 MTF20 LW/PH 」值進行近似的 TVL 測量。您可以使用 SFR、SFRplus、eSFR ISO、Checkerboard 或 SFRreg 模組中的多區域匯總圖來獲得以 LW/PH 為單位的加權平均 MTF10 或 MTF20 值,這些值可以很好地客觀地近似 TVL 指標。這種方法優於下文所述的楔形測量法,因為它受混疊的影響較小,但如果您無法停用相機的銳利化功能,則可能並非最佳測量方法。

如果您使用的是無法停用銳利化的「黑盒子攝影機」系統,我們建議使用雙曲楔形圖案來測量高頻MTF或解析度衰減。否則,銳利化可能會導致傾斜邊緣MTF10或MTF20數值偏高。我們用於測量整個視場內多個楔形的最佳測試圖是帶有「額外楔形」的ISO 12233:2017測試圖。最佳輸出結果為多楔形圖。以LW/PH為單位的加權平均楔形MTF10或MTF20與電視線非常接近。