分辨率測(cè)試卡測(cè)試MTF和邊緣再現(xiàn)之間的關(guān)系

通過前面分辨率測(cè)試卡MTF的學(xué)習(xí)，我們現(xiàn)在知道為什么正弦條紋圖案的調(diào)制隨著光學(xué)成像中空間頻率的增加而減少，在圖像生成的進(jìn)一步階段也是如此。但是，這些數(shù)字告訴我們有關(guān)真實(shí)圖片的質(zhì)量了嗎？ 術(shù)語中如何定義光度、細(xì)節(jié)分辨率等等與這些數(shù)字之間的關(guān)系是什么？

正弦函數(shù)即使在實(shí)驗(yàn)室中，它們也只能作為近似值產(chǎn)生，然后用數(shù)學(xué)推導(dǎo)出正弦調(diào)制的其他測(cè)試對(duì)象。真正用于評(píng)估鏡頭和相機(jī)的特殊分辨率測(cè)試卡使用具有矩形強(qiáng)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(shí)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(diǎn)。其實(shí)這些精確的矩形形狀很少在真正的攝影對(duì)象中發(fā)現(xiàn)。

精細(xì)周期性圖案僅代表我們的眼睛識(shí)別成像質(zhì)量的主體屬性的一小部分。對(duì)于分辨率測(cè)試卡檢測(cè)最重要的是真實(shí)的邊緣，兩個(gè)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(cè)試卡測(cè)試MTF和邊緣再現(xiàn)之間的關(guān)系，這又使我們?cè)俅位氐搅宋覀兊钠瘘c(diǎn)，即點(diǎn)擴(kuò)散功能。

以下圖像從左到右顯示：

?點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的強(qiáng)度分布，以對(duì)數(shù)刻度下降到中心最大強(qiáng)度的1/1000。點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的寬度單位為μm，1μm為1 / 1000mm。

?兩個(gè)邊緣圖像的強(qiáng)度分布，亮度大小以及步長。垂直刻度是攝影師熟悉的對(duì)數(shù)孔徑尺度：每個(gè)級(jí)別都表示強(qiáng)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(cè)和右側(cè)。

?五個(gè)空間頻率5,10,20,40和80lp/mm的相應(yīng)調(diào)制傳輸顯示為條形圖。

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這是35mm格式非常好的成像性能的例子；點(diǎn)擴(kuò)散窄，從白色到黑色的邊緣的轉(zhuǎn)變不大于10μm，即非常陡峭。攝影師就會(huì)說：邊緣的圖像鋒利。在調(diào)制傳輸語言中，這一特性被認(rèn)為重要的空間頻率上的所有值都非常高，并且不會(huì)對(duì)較高頻率強(qiáng)烈降低的示例。

對(duì)于具有這種成像性能的鏡頭，實(shí)現(xiàn)的圖像質(zhì)量通常受傳感器或其他因素限制，例如聚焦精度，相機(jī)移動(dòng)等。

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這個(gè)實(shí)例點(diǎn)擴(kuò)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平坦的，因?yàn)閺淖畲罅炼鹊胶谏霓D(zhuǎn)變?nèi)Q于亮度步長的大小，該實(shí)例中這個(gè)值在30和50μm之間。在這個(gè)距離之后函數(shù)進(jìn)入了深黑色，因此上述尺度的兩端之間的對(duì)比度很高。分辨率測(cè)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(huì)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(cè)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(huì)有一個(gè)非?？捎^的成像性能的印象。

但是，在40lp/mm沒有對(duì)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”，這是一個(gè)有點(diǎn)不幸的表達(dá)，因?yàn)榫哂?0lp/mm的結(jié)構(gòu)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(gè)零點(diǎn)將再次以80lp mm再次出現(xiàn)，分辨黑色和白色再次處于正確的位置。術(shù)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(cè)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，但是對(duì)于焦點(diǎn)誤差和運(yùn)動(dòng)引起的模糊，這是非常重要的。

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這個(gè)實(shí)例中點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)與第一個(gè)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(shí)寬闊明亮的邊緣延伸到黑暗的區(qū)域。攝影師會(huì)說鏡頭展現(xiàn)出耀斑。邊緣附近的對(duì)比度較低。

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