使用Imatest软件的eSFR ISO模块分析清晰度

一、 什么是SFR?

SFR,是空间频率响应(Spatial frequency response)的英文缩写,是指一个系统相对于输入的空间频率所输出的振幅响应。在ISO 12233:2014标准中规定了使用倾斜边缘测试法去评价数字图像的空间频率响应,定义了测试评价相机分辨力的三种测试卡。

Imatest基于此标准,设计制作了eSFR ISO测试卡,可以自动分析清晰度,阶调响应,和噪声等像质参数。

eSFR ISO模块是Imatest软件专门用于检测eSFR ISO测试卡的模块。它使用ISO 12233:2014 E-SFR(Edge SFR)测试图的版本(现更新为ISO 12233:2017),根据用户输入的条件自动选择关注区域(ROI)并进行分析,可以对几个关键图像质量因素进行高度自动化的测量。

eSFR ISO分辨率测试卡介绍:

eSFR( edge-based spatial frequency response),基于图像边缘的空间频率响应,分别在ISO 12233:2014和ISO 12233:2017中做过定义。如今,为了使测试分析效率更高,Imatest已经对eSFR规定测试卡的兼容性做了极大的改良。

增强版的eSFR ISO测试卡可以测试3:2和4:3画面比例的摄像头,它包含了色彩区域,20阶灰阶区域,楔形图区域以及多个定位标,定位标可以让软件中eSFR ISO模块对拍摄图片快速地自动框选区域,并进行分析。

扩展版的eSFR ISO测试卡包含了增强版测试卡的所有元素,新增了可以支持16:9画面比例摄像头的测试需求。

eSFR版本对比

拍摄eSFR ISO清晰度测试卡时,需要使相机的取景和测试卡保持平行,不能出现人为的倾斜(左右倾斜、上下倾斜以及旋转倾斜),对于16:9和4:3比例的标准相机来讲,拍摄时取景框边缘要尽量和测试卡上的比例标尺对齐重合。对于非标准的相机,尽量使取景框的上下两边和测试卡上图案区域的上下边界重合。如下图①。

图 ①:eSFR ISO清晰度测试卡取景例图

二、Imatest软件eSFR ISO模块分析操作

1. 在Imatest Master软件中打开eSFR ISO模块,选择需要分析的拍摄图片;如下图②、③。

图 ②:点击【eSFR ISO】模块
图 ③:选择分析图片

2. eSFR ISO模块会自动框选ROI区域,根据测试需要选择不同视场的ROI,如下图④。

图 ④:根据需求选择 ROI

3. 根据测试需要选择分析垂直分辨力和水平分辨力(垂直边缘分析水平分辨力,水平边缘分析垂直分辨力),以及是否分析eSFR ISO测试卡中的灰阶区域、色彩区域和楔形图区域,如下图⑤。

图 ⑤:根据需求选择其他区域

4. 选择“更多设置”,进行更详细的输出结果选择,如下图⑥。

图 ⑥:选择“更多设置”

5 . 对于eSFR ISO模块,根据需要更改几个部分的设置。这几个部分包含:MTF单位的设置(可以根据需要自行选择,常用的有LW/PH、LP/PH、Cylcle/mm等);MTF结果的选择(可以自行输入数值,常用的有MTF50、MTF50P、MTF20、MTF10等);图卡对比度的设置(eSFR ISO测试卡的对比度是4:1);畸变系数多项式选择(较为常用的选择为Best of above,软件会自动更加图片匹配合适的多项式进行畸变的运算)。其它选项可以保持默认,如下图⑦。

图 ⑦:eSFR ISO模块选项设置

6. eSFR ISO模块(交互式)会根据设置导出结果,选择不同类型的显示部分会展现不同的结果。选择选项1:边缘MTF,会出现每个ROI选区的清晰度值,如下图⑧。

图 ⑧:选项 1、边缘 MTF

7. 选择选项2、色差,会出现每个ROI选区的横向色差,如下图⑨。

图 ⑨:选项 2、色差

8. 选择选项4、Muti ROI信息,会出现整个测试图ROI选区的清晰度(MTF50/MTF50P)汇总结果,还有每个选区距离中心位置的距离(即视场),如下图⑩。

图 ⑩:选项 4、Muti ROI信息

9. 选择选项8、Image Distortion,会出现相机的畸变结果,如下图11。

图 11:选项 8、Image Distortion

10. 选择选项9、a’b’色差,会出现摄像头的饱和度、色差等结果,如下图12。

选项 9、a’b’色差

11. 选择选项10、噪声,会出现相机的信噪比,如下图13。

图 13:选项 10、噪声

12. 选择选项17、Wedge MTF,会出现单个楔形图选区的清晰度,如下图14。

图 14:17、Wedge MTF

13. 选择选项20、Muti Wedge,会出现整个测试图楔形图选区的清晰度,如下图15。

图 15:选项 20、Muti-Wedge

14. 在设置界面中,点击“自动设置”选项,选择自动模式下保存的结果类型和结果文件,如下图16和图17。

图 16:点击“自动设置”选项
图 17:选择自动模式下保存的结果类型和结果文件

15. 返回主界面,点击“自动分析eSFR ISO”模块,这个模块可以支持一次性分析大批量的eSFR ISO测试卡拍摄图片,可以自动导出在交互式模块下设置的结果。值得注意的是,在使用“自动分析eSFR ISO”模块之前,一定需要在“更多设置”及“更多自动设置”(见图6及图16)中对所需选项进行勾选。如图18、图19。

图 18:点击“自动分析 eSFR ISO”模块
图 19:可分析大批量测试卡结果

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ISO 12233:分辨力和空间频率响应 - 知识库:图像质量与色彩技术资料

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