国际标准化组织于2014年2月发布了“ISO 12233 摄影 - 电子静态图像成像 - 分辨率和空间频率响应”的修订版。
该标准旧版本定义了一种在行业中广泛使用的高对比度 Test Chart。然而,当使用该 Chart 通过高对比度倾斜边缘来确定空间频率响应时,结果有时看起来非常奇怪,与实际分辨率(即 Camera 捕捉场景细节的能力)不符。
造成这种现象的原因有两个。一个原因是该 Chart 是高对比度的,常常导致高光和阴影部分出现裁剪,从而导致对边缘的误读。第二个原因是,如果边缘被锐化或压缩,用于空间频率响应(SFR)分析的边缘扩展函数会被修改,从而无法再代表分辨率。
以下是一个例子:







我们的 TE268 Chart 的图像(包含不同对比度级别的倾斜边缘以及 Siemens star)是用 Camera 拍摄并保存的。然后,在 Photoshop 中打开并锐化,以确保所有数据源相同。
从图中可以看出,未经锐化但已处理的图像,倾斜边缘和 Siemens star 的结果相似,在约 1600 LP/PH 处达到极限分辨率(10% 阈值)。
对锐化图像的分析表明,Siemens star 的分析是有意义的,因为其曲线具有锐化图像的典型形状,但极限分辨率仅比原始图像略高。这是因为 Siemens star 是逐频率分析的。然而,对锐化边缘的分析显示出非常奇怪的结果,以及超出奈奎斯特极限的极限分辨率。这是因为边缘扩展函数已因边缘锐化而改变,无法再用于描述分辨率。
结论
倾斜边缘和 Siemens star 都可以用于测量未经锐化和压缩图像的 Camera 分辨率。在这种情况下,倾斜边缘可能具有优势,因为它们也可用于边缘宽度分析,这对于描述模糊和测试图像稳定至关重要。
另一方面,如果 Camera 以显著的锐化或高压缩率处理图像,并且此功能无法关闭,则与科隆大学合作,由 Image Engineering 开发的带有相关分析方法的 Siemens star 是适合使用的结构。这两种方法均在 ISO 标准的新修订版中进行了描述,并且要使用的边缘对比度已降低,以使边缘对锐化和裁剪不那么敏感。
Dietmar Wüller
首席执行官
