imatest如何分析Bayer Raw Image的SFR?

1 |  Bayer Raw Image 

拜耳原始图像(Bayer Raw Image)是未经去马赛克处理的单色图像。去马赛克,或称为色彩滤波阵列(CFA)插值,这个过程会是把一个单通道单色的图片重建成一个多通道色彩图。相机传感器多采用CFA模式,就是在像素阵列的表面覆盖一层彩色滤波阵列(CFA),彩色滤波阵列有多种,现在应用最广泛的是Bayer格式滤波阵列。所以单色图像缺失了空间色彩通道的采样,因为它是由覆盖有CFA的图像传感器输出的。

 2 | CFA:Color Filter Array

随着数码相机和手机摄像应用的普及,CCD和CMOS图像传感器的应用越来越广泛。Color Filter是图像传感器上方覆盖的一层滤波阵列覆盖层,用于采集图像的色彩信息。一般的光电传感器只能感应光的强度,不能区分光的波长,因此图像传感器需要通过彩色滤波(Color Filter)来获取像素点上的色彩信息。例如,最常见的Bayer Filter,又称RGGB Filter,图像传感器通过Bayer Filter获得像素点上的红色(Red),绿色(Green)和蓝色(Blue)光的强度信息,再依据色彩还原算法推算像素点的色值。

imatest具有分析Bayer Raw Image的能力,这在SFR的测量时特别有用。在从Raw图转换为彩色图像的过程中,在去马赛克或其他后处理步骤之前,可能需要了解图像的清晰度。imatest允许用户分析未经插值彩色通道的Bayer raw image的SFR。

 3 | SFR模块 

imatest假设一个Bayer原始图像由四个颜色通道组成(1个红色、1个蓝色和2个绿色,例如,RGGB)。用户可以从Bayer Raw图中选择一个单独的颜色通道作为分析和显示的主要通道(所有颜色通道都可以分析)。

通过提取并仅使用对应于各通道的像素,为每个颜色通道构建一个子采样的单通道图像。每个子采样的单通道图像是原始图像的四分之一大小。SFR分析是在四个子采样的单通道图像中的每一个上进行的。根据某些用户选择的选项,如 “MTF图单位”(空间频率单位)和像素大小,得出的空间频率被自然缩放。

 4 | Bayer频率单位 

对于Bayer Raw Image的SFR分析,imatest还提供了一个名为”拜耳频率单位(Bayer frequency units)”的设置,有两个选项。“周期每总像素(Cycles per total pixels)”和 “周期每通道像素(Cycles per channel pixels)”。“Cycles per channel pixels”选项仅适用于与图像尺寸有关的空间频率单位(如图像高度和裁剪高度)。对于所有其他空间频率单位,”Bayer频率单位(Bayer frequency units)”设置被禁用,并默认为”周期每总像素(Cycles per total pixels)”选项。

“周期每总像素(Cycles per total pixels)”选项根据完整的图像大小来调整空间频率,而”周期每通道像素(Cycles per channel pixels)”选项则根据子采样的单通道图像大小来调整空间频率。因此,使用“周期每通道像素(Cycles per channel pixels)”选项时,奈奎斯特频率将减半。

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