2012年5月30日
使用西门子星图是测量相机系统 MTF 的一个好方法。我们多年来一直使用这种方法，发现它比倾斜边缘法对图像增强和其他影响的鲁棒性要强得多。
我们不时会收到这样的问题：“我需要多大尺寸的 chart 来测量我的 X pixel 相机？”或者“我想要这个 chart，我的相机最大能有多少 pixel？”在本 TechNote 中，我将简要解释这是如何计算的。
奈奎斯特频率
第一步，我们计算我们希望使用的最小半径。
（该方法的详细信息可在此处找到 »）
1. 空间频率，以每 pixel 周期数表示，根据以下方程式计算：
2. 以每 pixel 周期数表示，奈奎斯特频率等于0.5。
3. 结合这些方程式并解出半径，我们得到：
所以您可以看到，奈奎斯特频率的半径仅取决于星图本身，而不取决于相机的 pixel 数。这也很容易看出。这是两张由同一相机拍摄的图像，均使用我们的图像质量评估软件解决方案 iQ-Analyzer 进行分析。两张图像均由同一相机拍摄。一张在 Photo-Mode（14 Megapixel）下拍摄，另一张在 video 模式下拍摄（从 iQ-Analyzer 的 video 模块中提取帧，两者均在 resolution 模块中进行分析）。您会看到奈奎斯特频率的半径（内圈）在两种模式下是相同的，但您会看到更多西门子星图的细节。
因此，考虑到这一点，我们看到限制是西门子星图中中心标记的大小（即生产过程中可以解析的区域）相对于图像高度的比例。
那么，现在如何计算这个限制呢？
我们知道，图像中中心标记的最大允许直径约为92 pixel（对于具有144个周期的西门子星图）。所以我们需要计算的是星图在图像中的相对大小。
示例：A1066 中的 TE253 9x
在 A1066 中，整个 chart 的高度为 810 mm。我们有三个西门子星图的高度，因此每个星图的高度为 270 mm。生产西门子星图的（当前）限制允许中心标记的直径为 12 mm。
因此，限制是 92 pixel 占 chart 的 12 mm / 810 mm。假设 810 mm 恰好充满图像，我们知道图像的最大高度为 6210 pixel。如果宽高比为 3:2，我们得到最大 pixel 数为 57.8 megapixel。
这已经相当多了，但我们还需要考虑一些事情：
对于这个计算，我们假设我们只希望测量到恰好奈奎斯特频率。通常，我们也希望查看更高的频率（即使这主要是混叠区域）。因此，如果测量超出奈奎斯特频率 25%，最大 pixel 数将减少到约 37 megapixel。另一点是：许多相机具有 4:3 的宽高比。在这种情况下，我们再次获得稍微较低的最大 pixel 数。
给予一些额外的余量，我们可以清楚地说，带有 144 个周期的 TE253 9x 可以用于测量高达 30 megapixel 的相机。
想换个方式来吗？
我们也可以反向计算。分析一个 HD- 相机，我们需要的最小尺寸是多少？
给定 1080 px 的高度，我们知道中心标记可以占图像的 92 px / 1080 px。因此，标记可以占图像的约 8.5%。如果这在 chart 中等于 12 mm，那么我们的 chart 尺寸约为 141mm。同样，这是绝对理论最大值，在实际应用中我们更倾向于使用更大的 chart。
ua