關于分辨率測試卡MTF,我們知道正弦條紋圖案的調(diào)制隨著光學成像中空間頻率的增加而減少,這種反比的規(guī)律在圖像生成的進一步階段也是這樣的。不過,這些數(shù)字無法直接給出真實圖片的質(zhì)量。光度、細節(jié)分辨率與這些數(shù)字之間有什么關系?正弦函數(shù)即使在實驗室中,也只能作為近似值產(chǎn)生,然后用數(shù)學推導出正弦調(diào)制的其他測試對象,用于評估鏡頭和相機的特殊分辨率測試卡,使用具有矩形強度分布的黑色和白色突變之間的條紋圖案,并確定有效的分辨率。
有的時候,矩形圖案的調(diào)制傳遞比相同空間頻率的正弦圖案好一點。其實這些精確的矩形形狀很少在真正的攝影對象中發(fā)現(xiàn)。
精細周期性圖案僅代表我們的眼睛識別成像質(zhì)量的主體屬性的一小部分。對于分辨率測試卡檢測最重要的是真實的邊緣,兩個區(qū)域之間的邊界具有不同的亮度或顏色。我們現(xiàn)在想了解分辨率測試卡測試MTF和邊緣再現(xiàn)之間的關系,這又使我們再次回到了我們的起點,即點擴散功能。
以下圖像從左到右分別對應顯示:
1、點擴散函數(shù)的強度分布,以對數(shù)刻度下降到中心最大強度的1/1000。點擴散函數(shù)的寬度單位為μm,1μm為1 / 1000mm。
2、兩個邊緣圖像的強度分布,亮度大小以及步長。垂直刻度是攝影師熟悉的對數(shù)孔徑尺度:每個級別都表示強度的一半。水平刻度也是以μm為單位的圖像中的距離的量度。邊緣的明暗面分別在左側和右側。
3、五個空間頻率5,10,20,40和80lp/mm的相應調(diào)制傳輸顯示為條形圖(圖像中的第三個)。
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這是35mm格式非常好的成像性能的例子;點擴散窄,從白色到黑色的邊緣的轉變不大于10μm,即非常陡峭。反應到實際攝影中,攝影師會說:這張圖像邊緣的很鋒利。在調(diào)制傳輸語言中,這一特性被認為重要的空間頻率上的所有值都非常高,并且不會對較高頻率強烈降低的示例。
對于具有這種成像性能的鏡頭,實際的圖像質(zhì)量通常會受傳感器或其他因素限制,例如聚焦精度,相機移動等。
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從圖中可以看出,這個實例點擴散函數(shù)的直徑明顯較大;邊緣從白色到黑色的圖像并不銳利,也就是說邊緣輪廓是較為平坦的,因為從最大亮度到黑色的轉變,取決于亮度步長的大小,該實例中這個值在30和50μm之間。在這個距離之后函數(shù)進入了深黑色,因此上述尺度的兩端之間的對比度很高。分辨率測試卡MTF值通過快速向較高的空間頻率下降而顯示出這些特征,而與先前的示例相比,MTF值在最低頻率下略微不同。
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較寬的盒形線圖像自然會產(chǎn)生較差的邊緣定義。低至20lp/mm的低等和中等空間頻率的分辨率測試卡MTF值是正常的,即使在60lp/mm,仍然有可接受的調(diào)制傳遞。如果只想看這些頻率,就會有一個非??捎^的成像性能的印象。
但是,在40lp/mm沒有對比度!調(diào)制傳遞的曲線可以下降到零,然后再次增加。這被稱為“偽分辨率”,因為具有60lp/mm的結構以清晰的分辨率再現(xiàn)。通常沒有注意到黑白互換(西門子星除外),下一個零點將會再次以80lp mm再次出現(xiàn),分辨黑色和白色再次處于正確的位置。術語“偽分辨率”旨在表示在單一的、符合偶然的有利空間頻率下,高分辨率的孤立測量可以模擬甚至不存在的圖像質(zhì)量。在發(fā)布的MTF曲線中找不到這種類型的成像,但是它們對于焦點誤差和運動引起的模糊,卻是非常重要的。
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這個上面實例中,點擴散函數(shù)與第一個例子中的一樣窄,但被弱光環(huán)包圍。邊緣定義是高的部分,但同時寬闊明亮的邊緣,延伸到了黑暗的區(qū)域?,F(xiàn)實攝影拍攝中,攝影師會說鏡頭中展現(xiàn)出了耀斑。這是因為邊緣附近的對比度較低而導致的。
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