camera测试之MTF

1.MTF介绍

MTF(Modulation Transfer Function)模量传递函数。MTF是camera成像对比度和分辨率的综合表现。从另一个角度来看,camera成像过程可以简单看成下图:

简单来,物体经过camera系统之后形成图象。我们用Io表示物体表面的最大亮度与最小亮度的差,Ii表示图象最大亮度与最小亮度之差。那么MTF表征的量就是Ii/Io,如果是理想情况下,Ii等于Io, MTF的值就是等于1,但是在实际的成像系统中,这个是不可能发生的。同样的,在成像系统中,Ii的值不可能为0。所以说,MTF的值的范围为0~1.

2.camera MTF测试方法

一般来说,MTF测试的方法分为

1.用人眼来看:人眼来看的方法就是camera拍摄12233 chart得到的图片中的黑白线对,看人眼可以辨识黑白线对的极限。这部分就不具体介绍了。

2.按照MTF的定义也就是最大亮度值减最小亮度值的差来求camera的MTF值。具体如下:

camera测试之MTF_第1张图片

使用上图做为camera拍摄的图卡,其中图中灰色部分为灰度值为0和灰度值为255的象素点间隔组成的图象。然后取红框部分区域进行计算,红框大小可根据实际情况来取。计算公式:(Lmax - Lmin)/(Lmax + Lmin),其中L为灰度值。通过这个公式就可以求出五个区域的MTF值。这种方法算法实现简单,但是误差会比较大。

3.SFR

SFR(spatial frequency response)空间频率响是MTF的一种测试算法,光线经过成像系统,其振幅和相位都会发生变化。于是便可以使用傅里叶变换将时域变换到频域进行分析。SFR测试算法的大致流程如下:

camera测试之MTF_第2张图片

待测Camera去拍摄带倾斜边缘的图卡(该图卡可自己定制),然后获取倾斜边缘的的边缘拓展函数(ESF),微分得到线拓展函数(LSF),最后求离散傅里叶变换得到MTF。具体计算过程可参考ISO12233文档。

 

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