分辨率測(cè)試卡傾斜邊緣MTF的影響

新版的分辨率測(cè)試卡傾斜邊是ISO 12233:2014為MTF計(jì)算推薦的兩種測(cè)試模式之一。其他的如西門(mén)子之星，這里不討論，因?yàn)樗跍y(cè)試圖空間的使用效率低得多。低對(duì)比度傾斜邊緣對(duì)信號(hào)處理敏感，足夠抵抗飽和的干擾，因此強(qiáng)信號(hào)處理的效果即由銳化引起的空間和時(shí)間峰值是清楚可見(jiàn)的。強(qiáng)烈的銳化在各種行業(yè)中是常見(jiàn)的，并且經(jīng)常被過(guò)度地應(yīng)用，導(dǎo)致在邊緣附近可見(jiàn)的“暈圈”，這可能潛在地導(dǎo)致圖像特征被誤解。這些暈圈可以在高對(duì)比度雙曲線楔形測(cè)量中通過(guò)飽和掩蔽，使得楔形感覺(jué)上似乎不受這種銳化的影響。

我們已經(jīng)分析的分辨率測(cè)試卡包含低和高對(duì)比度傾斜邊緣。如果高對(duì)比度邊緣被選擇，是因?yàn)樗鼈兊膶?duì)比度類(lèi)似于雙曲線楔形，如果低對(duì)比度邊緣被選擇，是因?yàn)樗鼈兦宄亟沂句J化偽像。

對(duì)于精確的分辨率測(cè)試卡傾斜邊緣MTF(或SFR)計(jì)算，圖像必須被線性化，即必須去除編碼伽馬(γ)。對(duì)于低對(duì)比度傾斜邊緣，基于等式P=Lγ中的OECF近似的等式(10)和(11)中的線性化過(guò)程可以產(chǎn)生優(yōu)異的MTF結(jié)果。

如果已知邊緣對(duì)比度Cchart = Llight?/ Ldark(對(duì)于圖表反射率或透射率L)，并且測(cè)量圖像像素對(duì)比度Cpixel = Plight / Pdark(對(duì)于像素級(jí)P)，則可以使用 以下等式。

例如，對(duì)于圖表對(duì)比度= 4和平均亮暗像素級(jí)別(對(duì)于遠(yuǎn)離邊緣本身的邊緣區(qū)域)為180和90，γ= log(180/90)/ log(4)= 0.5。ISO 16505的第3.13節(jié)和附錄E.1包含了對(duì)線性化的一些誤解，這是非常簡(jiǎn)單的，不需要精確的高質(zhì)量MTF測(cè)量。

圖1顯示了來(lái)自用于《》中圖1的相同未銳化圖像的高對(duì)比度傾斜邊緣的平均邊緣響應(yīng)和MTF曲線。

圖1 .高對(duì)比度傾斜邊緣(未銳化)

平均邊緣(頂部)顯示由于飽和引起的一些扁平。1215LW/PH(0.195C/P)的MTF曲線和MTF50值接近圖1中的基于楔形的MTF曲線，其中MTF50=0.183C/P。低對(duì)比度MTF曲線具有類(lèi)似的形狀，MTF50 = 0.212C/P。

圖2，是來(lái)自用于《》中圖2的相同銳化圖像的低對(duì)比度傾斜邊緣，清楚地展示出強(qiáng)銳化的效果。暈圈將在大放大率下可見(jiàn)，雖然它在典型的觀察條件下可能不令人討厭或甚至不可見(jiàn)。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我們看到的最極端的銳化。因?yàn)檫^(guò)度銳化的偽影可以降低圖像(并且導(dǎo)致特征的誤識(shí)別)，同時(shí)改善MTF10和MTF50度量，所以應(yīng)當(dāng)在表征成像系統(tǒng)中使用傾斜邊緣MTF圖以確定圖像是否被過(guò)度銳化。任何測(cè)試圖的單個(gè)MTF編號(hào)是不夠的。

圖2.低對(duì)比度傾斜邊緣(銳化)

圖3.高對(duì)比度傾斜邊緣(銳化)

圖3示出了與圖2相同的圖像的高對(duì)比度傾斜邊緣的結(jié)果，強(qiáng)調(diào)飽和幾乎完全掩蓋銳化過(guò)沖。 在飽和開(kāi)始的尖角產(chǎn)生大于奈奎斯特頻率的大量高頻能量-不代表系統(tǒng)響應(yīng)的飽和偽影。在高對(duì)比度楔形中發(fā)生相同的效果，它們的響應(yīng)受非線性影響，也不是系統(tǒng)響應(yīng)的真正代表。

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