相机解析度测试方式

数码相机分辨率测试详细介绍Post By：2008-11-19 21:49:21

ISO 12233分辨率测试标板，这是专门用于测试数码相机的分辨率使用的。

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该标板的使用方法比较简单，但是方法不对，结果就完全不同。

一、拍摄距离

需要按照下图的框线位置来取景，将该区域全部容纳在取景器内：

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目前许多不能更换镜头的数码相机都是4:3的比例，而DSLR则多为3：2的传统135画幅比例；16:9和1:1的画幅比较少见。

二、使用中的常见错误

1、拍摄距离不合适

如果测试标板只占画面的一小部分，那么显然分辨率被缩小；

同样，如果只拍摄中间一小部分，那么分辨率被夸大了。

比如拍摄这样一个局部画面，那么该镜头的解像力已经达到或者超过测试标板的极限了。

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压缩全图

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局部未压缩

2、支撑的三脚架不够稳固

由于标板有许多细节，任何抖动都会得出截然不同的结论。这里是同一个镜头拍摄，但是使用不同的ISO。

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ISO 100，f/2.8

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ISO 400，f/2.8

所以在测试过程中需要反复多拍摄一些，结果出来后，需要经过仔细分析，贸然下结论，只能是吓了自己，误导他人。

测试分辨率简单的说就是量度、计算影像从清晰--> 模糊之间的转换点。受限于光学、材料和其它种种的因素，每一个镜头、每一台数字相机都有其分辨能力的极限。分辨率测试就是应用科学的方法将这个极限找出来。

首先，我们来看看几个重要的基础理论。为了可以清楚的计算分辨率的数据，目前使用历史最悠久，也同时是最多人采用的就是MTF = Modulation Transfer Function为基础的测试程序。MTF主要是引进反差对比的概念来检定镜头分辨率，使用者必须对「空间频率/ Spati al frequency」这个概念进行了解。所谓空间频率就是1mm的宽度中（或是等宽的其它单位），正弦浓度变化反复有几次的意思（请想象空间频率如同海浪一样的波型变化）。

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原本充足的反差可以很容易辨识出两条线来，而当空间频率加大时，也就是线条越紧密时，反差也逐渐缩小，终于反差衰减到全部变成灰色，再也分辨不出黑白条纹来，就表示镜头的分辨率已到极限（如上图所示）。

USAF 1951

早期的镜头精细度还没有达到现代的标准时，分辨率测试图可以说相当的简单，甚至使用今日家庭用的打印机设备都可以轻易复制。最早的标准MTF 系列中，首推USAF1951，这是美国空军于1951年开发出来，军用代号为MIL-STD-150A，主要适用于侦照设备的检测，后来沦为民用镜头与显微镜的测试标准。藉由测试标的设备来拍摄以下MTF 测试图，可以得到两种数据：对比和锐利度，再藉由计算线条密度和MTF 之间的关系，我们就可以将数据转换成下图：

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右为MTF随着空间线条的增加而减少的情形

水平和垂直的测试范围

由于多数的镜头是圆形，因次测试线条除了可以是直的外测试垂直象限的表现外，也可以测试横向线条来理解水平象限的表现。所以，透过数据的整理绘制成图之后，我们大致上可以看出以下四种模式：

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随着时代的进步ISO12233 也必须跟着改变，方能跟上日新月异的器材表现。最新版分辨率测试图（上图）已经推出，这张名为Di gital CINE Camera Resolution Chart 同样是根植于ISO12233 标准而建立。除了保有原来的测试标准外，也针对未来数字影像器材的发展，扩大展图比例，同时也囊括了更高分辨率的判读元素（针对千万画素以上DSLR），CINE 图展达60 cm x 144cm，售价高达600美元。

PIMA / ISO Camera Resolution Chart ISO12233 / WG18

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既然已经有了MTF方式可以判断相机和镜头的分辨率，为什么还要发展不同的分辨率测试方法呢？这个问题非常好，MTF理论经过千锤百炼，验证无误！但关键却出在拍摄的样版图上！由于单纯以线条所组成的MTF测试图，本质上就受制于输出设备的极限，当高达千万画素的D SLR 推出时，例如:Nikon D2X 或Canon EOS 1Ds MKII等，其拍摄分辨率就已经超越传统底片的表现（过去定义传统135mm底片约为千画画素）。换言之，当设备的进步开始超越USAF1951 和ISO12233的极限时，该测试其实就已经不存在相对上的意义。

不同年代的分辨率测试图：

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左：NBS 1963A Microcopy Target / 右：NBS 1952 Resolution Target

因此，MTF发展了几十年，同样的所翻拍的样图也不断的在跟着演进，已符合目前一般拍摄状况时的实际需要。我们看PIMA / IS O Camera Resolution Chart ISO12233 / WG18 就是很好的例子，这个时期的分辨率图已针对模仿实际场景做了调整，不仅线条改以双曲线逼近制作，格式也不再清一色是直线和横线了。请注意到上面用红色号码标记的五个点，为此图特有用于目测分辨率之性能：

垂直分辨率条(Vertical Res)---可目测镜头对垂直影像的分辨率。

对比指示条（Contrast Indicator)--用于显示在空间频率不同下的对比状况。

对角线分辨率条（Diagonal Res)--45度倾斜的对角线分辨率条。