鱼眼镜头MTF测试
锐度(解析度)MTF定义及测试
Image sharpness 图像锐度〔解析度〕锐度无疑是最重要的摄影图像质量的评价因素：它是关系到图片中有多少细节可以被辨认的最密切因素,但它不是唯一的重要因素.其他重要因素包括色差〔与锐度密切相关〕,噪音,动态X围〔与噪声密切相关〕和色彩还原性等等.锐度被定义为拥有不同色调或颜色的两个区域之间界限的清晰程度.它可以由空间频率逐渐增加的条状图形的图像质量来说明.顶端部分是一个用来测试相机/镜头组合的测试标版,标版图像是锐利的,其边界变化是突然的,而不是渐进的.底下部分是一个高质量35mm透镜对测试标版成的一个0.5mm长的图象<图像成在胶片或图像传感器表面>.图像变模糊了.所有镜头,包括最好的镜头,对图像都有某一程度的模糊效果. 比较差的镜头对图像的模糊作用比好的镜头严重的多. 例如,一种测量锐度的方法是使用边界上升距离<"距离〞用像素、mm或图象高度的几分之一做单位> ,即边界上,像素亮度由边界后方像素亮度的10%上升到90%的距离. 这叫10-90%上升距离. 虽然上升距离是一种较好的图象锐度表示方法,但它有一个限制——它无法由一个图像系统的各个组成部分的锐度来计算整个图像系统的锐度.要避免这个问题,所有的测量就都要按频域X围来计算.频率用周期或单位距离内的线对数来表示,线对每毫米<lp/mm>是胶片上最常用的空间频率单位,但是周期每像素〔cycles/pixel〕是更适合数字图像传感器的. 下面的图象是一个正弦波每从低到高的空间频率变化,在0.5mm 的距离上,正弦波的空间频率从2变化到200 lp/mm. 顶面部分是原始的正弦标版, 底下部分是同一个标版被35mm镜头成的图像,高空间频部分的对比度明显降低.一个特定空间频率的相对对比度<输出对比度/输入对比>称调制传递函数<MTF>或空间频率反应<SFR>.The upper plot 显示正弦和条状图形：原图和镜头成像以后.The middle plot 镜头成像以后显示条状图形的亮度曲线<红色曲线>. 在高空间频率部分对比度减少.The lower plot显示对应的MTF <SFR>曲线<蓝色曲线>.根据定义,低频率MTF极限值是1 <100%>. 对于这个镜头, MTF=50%在61 lp/mm,MTF=10%在183 lp/mm.使用MTF的好处<空间频率反应>是一个完整的摄像系统的MTF可以由系统各个组成部分MTF得到〔乘积〕.MTF由边界图像进行傅立叶变换得到.传统解析度测试〔resolution〕是测量一个条状测试标版<USAF 1951 chart>的图象中,人眼可以辨识的最高空间频率<lp/mm>. 这个可以辨识的图像对应于MTF大约为2-5%. 由于这个空间频率是图象信息消失的地方的空间频率,它不能显示出图象可见部分的锐度好坏.经验表明,图象锐度最好用MTF=50%<MTF50>或它的MTF最大值50%<MTF50P>的空间频率来表示.MTF50或MTF50P由于以下几个原因成为比较不同照相机的锐度的理想参数：<1>图象对比度为一半或它最大值的一半时,图像细节仍然有相当的可看性.<2>眼睛对MTF 小于等于10%的空间频率相对不敏感.<3>实际上所有照相机的锐度在MTF50和MTF50P附近都迅速下降. MTF50P也许对边缘强化过度的照相机更有利,在那里出现其MTF的峰值.The equation for MTF is derived from the sine pattern contrast C<f> at spatial frequency f,whereC<f > = <V max– V min> / <V max + V min> for luminance <"modulation〞> V.MTF<f> = 100% C<f> / C<0> This normalizes MTF to 100% at low spatial frequencies粗略的MTF可以直接从正弦标版的图像得到,新的测试技术基于ISO 12233标准〔Photography - Electronic still picture cameras - Resolution measurements〕,可以提供更精确和可重复的测试结果.对一个倾斜的边界图像标版拍照,然后用Imatest SFR就可以进行分析.Imatest SFR ：计算MTF/SFR的算法基于Matlab平台.sfrmat程序,由Peter Burns参考ISO 12233标准编写.Imatest SFR合并了许多改善的功能,包括改进的边缘检测算法,更好透镜畸变处理程序,更好的操作界面和更加详细的结果说明. sfrmat 2.0和Imatest的差异在于,如果OECF <灰阶响应曲线>文件没有被输入sfrmat,sfrmat 2.0假设没有灰阶响应曲线,即gamma= 1. 在Imatest中,gamma缺省值被设置为0.5,是按照数字照相机的特点设置的.要获得与sfrmat 2.0相同的结果,必须将Imatest的gamma设置到1.The slanted-edge test for Spatial Frequency Response 利用图像斜边测试SFR〔刃口法〕倾斜边缘测试标版可以用"Imatest Test Charts〞模块制作,特别是建议使用SVG chart. bitmap chart 有最佳印刷质量的水平和垂直的边缘,在用它拍摄之前,应该扭转大约2-8度.Imatest SFR也可以利用ISO 12233 chart进行测试.一个典型的测试图像如右边显示：一个垂直的边缘的图像<倾斜大约5.6度>,被用于计算水平的MTF.采用倾斜边缘图像测试的好处是照相机到标版的距离变得不再重要,它没有进入MTF的图像转换方程.. Imatest Master 可以计算实际上所有倾斜角度边缘图像的MTF,虽然准确的垂直、水平和45°可能有一些数值问题. Slanted edge algorithm <calculation details> 斜边测试的算法MTF计算方法来自ISO 12233标准.一些详细情况载于彼得伯恩斯SFRMAT 2.0 用户指南.在Imatest计算包含了一些改进和增强,包括更精确的边缘检测和镜头畸变补偿〔这可能影响到的MTF测量〕.当SFR input dialog box 中的ISO standard SFR复选框被选择时,Imatest按原始的ISO演算执行.测试图象的线性化,即调整像素亮度水平,去除照相机自带的gamma调整功能.<gamma是可调整的,缺省值是0.5>.红色,绿色,蓝色和亮度通道<Y = 0.3*Red + 0.59*Green + 0.11*Blue>的边界位置由每条扫描线决定<在上述图象中是水平线>.对边界的二次拟合是对每个通道使用多项式还原计算出来的. 二次拟合消除了镜头畸变的影响.在上述图象,采用下面公式,x = a0 + a1 y + a2 y2. 二次拟合的每条扫描线,根据分数部分的价值fp = XI - int <XI>,被转移的边缘增加到四个容器<容器1,如果0 ≤ fp < 0.25; 容器2,如果0.25 ≤ fp < 0.5; 容器3,如果0.5 ≤ fp < 0.75; 容器4,如果0.75 ≤ fp < 1. 〕<更正11/22/05 ：容器不取决于检测边缘地点.> .四个容器被结合计算一个平均的4x oversampled边缘. 这允许对在尼奎斯特〔Nyquist〕频率之外的空间频率进行分析.衍生物<d/dx>平均的4x oversampled边缘被计算. 运用开窗术作用强迫衍生物到零在它的极限.MTF是傅立叶变换<FFT>的绝对值windowed 衍生物.Imatest SFR results SFR的结果35mm相机镜头测试使用线对每毫米<lp/mm>作为空间频率单位.这对比较镜头提供了便利,因为全部35mm照相机有相同的24x36 mm图象尺寸.但数字式图像传感器的尺寸X围很宽,从对角线6 mm以下的超紧凑型到43 mm对角线的全画幅DSLRs, 甚至更大画幅的数字后背.像素数量也同样变化巨大. 为此,数字相机的空间频率单位应该与整个传感器的尺寸相关,而不是针对单位距离.为此,我们使用线宽每X图片高度〔LW/ PH〕作为单位.LW/ PH等于2 *lp/mm* 图片高度<mm〕.图片总高度参与其中,所以习惯使用线宽而不是线对来表示〔其中一个线对等于两个线宽〕.使用图片高度给小型数字照相机带来了一点好处,它的图像长宽比<宽度：高度>为4:3,而数字式单反相机是3:2的. 紧凑数字照相机在象素一定的情况下,有更多的垂直像素. 例如,一台5百万像素的小型数字相机将有2000个垂直的像素和6百万像素的DSLR一样多.用在数字照相机上的另一种空间频率表示方法使用周期每像素或线对每像素<c/p或lp/p>.没有必要使用实际距离<毫米或英寸>来评估数字照相机的图象质量.Imatest SFR的结果输出包含在左边的结果和在右边的输入数据<整个图象取样区图,实际取样区<ROI>和EXIF数据>.<top> 说明平均边缘刀口的一个狭窄的图象. 它与下面边缘外形<空间领域>图像并列.<middle> Spatial domain plot:平均边缘刀口<亮度变化比例>. 关键结果是10-90%边缘上升距离,用每图像高度有多少上升区像素数来显示.红色曲线是标准算法边缘强化后的结果,其他参量包括边缘强化的调整量. 这种图可以随意的显示出线扩散函数<LSF〕或者像素的边缘. <bottom> Frequency domain plot: 空间频率反应<MTF>,关键结果是MTF50, MTF=50%的频率,对应于图象可见部分的锐度. 它用周期每像素<c/p>和行宽每图像高度<LW/PH>. 其他结果包括MTF在NYQ——MTF在Nyquist频率<0.5 cycles/pixel; 采样率/2>,表明混淆现象的严重程度. Nyquist频率被显示作为一条垂直的蓝线.Interpreting MTF50——What MTF50 do you need? MTF50的解释它取决于你决定印刷的大小. 如果您计划打印大海报<20x30英寸或更高>,MTF50越高越好.任何高质量的4百万像素数字照相机<MTF50 <corr> > 0.3cycles/pixel>都能够印刷优秀的8.5x11英寸<A4纸大小>印刷品. 在这个尺寸大小,一台好的DSLR相机显示不出其MTF上的巨大好处. 优秀的镜头和仔细的修正技术,我的6百万像素佳能EOS-10D <MTF50 = 1340 LW/PH>做出了非常好的12x18英寸印刷品.印刷品从正常观看距离是锐利的,但是像素在放大镜之下是可见的; 图像并不象Epson 2200打印机打印出来的那样锋利.图像在扩大到16x24英寸时像素点是可看见的. EOS-20D在12x18英寸的图像上有我期望的锐利程度; 如果你没有打算打印更大尺寸的图像的话,没有必要追求1200万像素的EOS 5D相机.Subjective Quality Factor <SQF> 主观质量因素MTF代表设备或系统锐利程度,当观看印刷品时,MTF只是与感觉到的图像锐利程度相关.一个更严格的描述印刷品被人感觉的锐利程度的方法,必须考虑观差距离和人的视觉系统<人眼的对比敏感特性〔CSF Contrast Sensitivity Function>>的特性. 这样的描述被称为主观质量因素<SQF Subjective Quality Factor >,1972年由柯达公司科学家开发. 这种方法已经被核实并且在Kodak和Polaroid内部得到使用,因为计算困难,直到现在它仍然没有广为人知. ImatestSFR SQF测试EOS-10D的结果如右边图像. SQF显示为与印刷品大小相关的曲线. 观看距离<淡蓝的曲线,标注在右边>假设是与图片高度的方根成比例. SQF显示有和没有标准边缘强化的曲线. <他们是非常接近的,是有些异常的> SQF对边缘强化是极端敏感的,因为您会期望边缘强化可以用来改进感知锐度.这里给出SQF的解释.通常, 90-100被认为优秀, 80-90是非常好, 70-80是好,并且60-70是可以接受的. 的这些数据是观看印刷品的观察员在正常距离上得到的<即30-34 cm <12-13英寸>/ 10cm <4英寸>>.Some observations on sharpness 一些跟锐度有关的意见频率和空间领域剧情表达相似的信息,但是以一种不同的形式. 在空间领域的一个狭窄的边缘对应于在频域<延长的频率特性>的一个宽广的光谱,反之亦然.在尼奎斯特频率〔Nyquist〕之上的传感器反应是有害的混淆现象.水平和垂直分辨率是不同的CCD传感器,并且必须分别测量. 水平测量使用一个垂直的边缘,并且垂直测量使用一个水平的边缘.锐度不是评估的图象质量的唯一的重要标准,噪声是几乎同样重要.。
mtf 热像广角镜头 检测标准
MTF（Modulation Transfer Function，调制传递函数）热像广角镜头的检测标准主要涉及到光学性能、成像质量、温度分辨率等方面的评价。
以下是一些建议的检测标准：
1. 光学性能：
（1）清晰度：镜头应具有高清晰度，无明显的光学误差，如光学畸变、色散等；
（2）视场角：广角镜头的视场角应符合设计要求，以便检测较大范围的物体；
（3）光轴稳定性：镜头在温度变化、机械振动等条件下，光轴稳定性应良好。
2. 成像质量：
（1）分辨率：镜头应具备较高的分辨率，能清晰分辨目标物体的细节；
（2）色彩还原：色彩还原应真实、自然，无明显失真；
（3）成像对比度：成像对比度较高，有助于突显目标物体的温度差异。
3. 温度分辨率：
（1）温度测量精度：镜头应具备较高的温度测量精度，能准确捕捉目标物体的温度变化；
（2）温度梯度表现：镜头应能较好地表现出目标物体内部的温度梯度；
（3）温度漂移：在长时间使用过程中，镜头的温度漂移应控制在一定范围内。
4. 功能性能：
（1）自动对焦：镜头应具备自动对焦功能，能快速锁定目标物体；
（2）自动调焦：镜头应具备自动调焦功能，以适应不同距离的检测需求；
（3）通信接口：镜头应具备可靠的通信接口，便于与检测设备连接。
相机镜头光学性能测试与评价考核试卷
B.拍摄含有多种颜色的景物
C.使用专门的色散测试图表
D.观察镜头在不同光线下的表现
14.以下哪些镜头特点适合拍摄人物肖像？（）
A.中长焦距
B.大光圈
C.色散控制良好
D.高分辨率
15.以下哪些因素会影响镜头的对焦速度？（）
A.对焦驱动系统的类型
B.镜头的重量
C.环境温度
D.镜头的焦距
2.所有镜头都会有一定程度的畸变，这是无法避免的。（）
答题括号：________
3.在同一焦距下，使用不同光圈拍摄，景深不会有变化。（）
答题括号：________
4.增倍镜可以增加镜头的焦距，但不会影响光圈值。（）
答题括号：________
5.镜头的自动对焦速度与镜头的焦距无关。（）
答题括号：________
D. in
5.光学性能测试中，MTF测试主要用于评估镜头的什么性能？（）
A.分辨率
B.对比度
C.畸变
D.光晕
6.下列哪种现象会使镜头成像产生色差？（）
A.镜片材质不均匀
B.光线经过光圈
C.镜头温度变化
D.镜头受到震动
7.以下哪种镜头特点可以提供更大的景深？（）
A.小光圈
B.大光圈
C.短焦距
D.长焦距
4.请结合实际拍摄经验，讨论在低光环境下，如何通过调整相机和镜头的设置来获得满意的照片效果。
答题括号：______________________________
（以上为题目内容，答案需考生根据自身知识和经验进行阐述。）
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. C
3. C
4. A
5. A
mtf光学系统成像质量评估方法
MTF（Modulation Transfer Function）是光学系统成像质量评估的重要指标之一，它描述了光学系统对高对比度物体细节信息的成像能力。
在光学系统设计和优化过程中，对其成像质量的评估是至关重要的，而MTF的测量和分析是评估光学系统成像质量的重要方法之一。
本文将介绍MTF光学系统成像质量评估方法。
1. MTF的基本概念MTF是指光学系统在特定空间频率下的成像对比度传递函数，描述了光学系统对不同空间频率下物体细节信息的成像能力。
在实际应用中，MTF通常被表示为对比度相对于空间频率的函数图。
通过分析MTF曲线，可以直观地了解光学系统在不同空间频率下的成像能力，判断其成像质量优劣。
2. MTF的测量方法（1）光栅法光栅法是最常用的MTF测量方法之一，通过将空间周期状物体（如光栅）成像，利用光栅的传递函数与系统MTF进行卷积，得到系统的MTF曲线。
这种方法简单直观，适用于对于大部分光学系统的MTF评估。
（2）差动法差动法是一种通过对比不同空间频率下的目标物体图像和参考图像，得到系统的MTF曲线。
这种方法适用于对成像设备不便携的场合，但需要精确的图像处理技术和系统校准。
（3）干涉法干涉法是通过干涉条纹的形成来测量MTF的一种方法，它能够直接测量相位信息和幅度信息，对系统MTF的测量有很好的灵敏度和分辨率。
但是，干涉法对环境要求较高，且实验操作相对复杂。
3. MTF的分析与评估（1）MTF曲线的解读MTF曲线通常会显示出在低空间频率时，成像对比度随空间频率的增加而逐渐降低，而在高空间频率时，成像对比度急剧下降。
通过分析MTF曲线的特征，可以评估光学系统的成像能力。
（2）MTF的指标评价在评估光学系统的MTF时，需要使用一些指标来描述其成像质量，如MTF50、MTF20等，它们分别表示MTF曲线上50、20的空间频率对应的成像对比度。
这些指标能够量化地描述光学系统的成像能力，为光学系统的设计和优化提供依据。
解读衡量镜头的权威指标—-—MTF曲线
如何解读衡量镜头的权威指标 MTF 曲线 MTF = 模量传递函数 MTF 测试是目前最精确和科学的镜头测试方法 .瑞典权威的 《摄影》杂志对它的解释是： "MTF 测试使用的是黑白逐渐过渡的线条标板 ,通过镜头进行投影 .被测量的结果是反差 的还原情况 .如果所得影像的反差和测试标板完全一样 , 其 MTF 值为 100%. 这是理想中 的最佳镜头，实际上是不存在的；如果反差为一半 ,则 MTF 值为 50%.0 值代表反差完全丧失 ,黑白线条被还原为单一的灰 色.； 当数值超过 80%（20lp/mm 下）则已极佳； 而数值低于 30%则即使在 4X6 英寸扩印片下影 像质量仍较差。
测试分径向和切向两种方向 .如果两者相差较大，说明镜头遭受较严重的像散 .较高的空 间频率值 （即 lp/mm 值，可理解为分辨率 ）如 30lp/mm 与 20lp/mm 相比 , 其 MTF 值通常 较低。
注：这里的反差表现在画面中的表现相当于我们所说的 注：这里的反差表现在画面中的表现相当于我们所说的 明锐度 ”。
明锐度 ”。
如何解译 MTF 值：反差 /明锐度：5（或 10）lp/mm 的读数反映镜头的反差表现 画面中体现出来 !.即使微小的差别 (2.5% !)也能在你可以把它看作一种最基本的 "锐度 ".一枚好的镜头在光圈收小后应该在 和切向同时高于 95% .低于 90%即表明镜头表现不佳 . 5lp/mm 下径向 一枚明锐度好而锐度差的镜头通常比明锐度差而锐度高的镜头看上去更锐利 和明锐度两项指标通常相辅相成 . !不过,锐度 锐度：10至 40（或更高 ）lp/mm 表明一枚镜头的锐度 ——即再现细节的能力 镜头再现物体非常细微细节（如人像摄影中的头发丝）的能力 .此时即使 较大（如10%）也无法直接在画面中辨认出来.按照人眼的辨别力和 35mm 胶卷的片幅，如 果要得到质量非常理想的 7英寸的照片，镜头20lp/mm 下的MTF 值必须大于50%.而要想 在 16 英寸下仍有非常理想的画面质量 ,其 70lp/mm 下的 MTF 值竟须超过 63 %!几乎没有 镜头可以达到这样好的表现 !辨别好镜头的简易法则 （收小两档光圈 ）：.40lp/mm 表明 MTF 值的差距5 15 16 20Dis tancc center Qtun）401 p/mm曲线（红色）须位于边缘＞20%（图形右侧）中心＞65%（图形左侧）.20lp/mm曲线（紫色）须位于：边缘＞45%中心＞80%101 p/mm曲线（绿色）须十分接近5lp/mm曲线.5lp/mm曲线（蓝色）须于整个X轴上＞95%以上的MTF曲线评价方法参考自德国的《彩色摄影》杂志.其它杂志或机构的评价标准可能会不同.根据MTF曲线对镜头作评价时还须考虑到镜头的不同种类，如对超广角镜头的边缘成像质量不能苛求。
拍照手机镜头MTF的测量方法[1]
![拍照手机镜头MTF的测量方法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/253312ebe009581b6bd9eb73.png)
文章编号:100525630(2006)022*******拍照手机镜头M T F 的测量方法Ξ朱建新,吴国诚(信统光电科技(深圳)有限公司,广东深圳518031) 摘要:镜头调制传递函数(M T F )的测量有正投影和逆投影两种方法。
拍照手机镜头由于体积小、后焦短、所配感光器的像素越来越高,正投影法测量用的C M O S CCD 受其保护玻璃厚度和自身像素的制约而有局限性;逆投影法颠倒镜头成像系统物和像的位置,克服了手机镜头后焦、像素等的限制。
实验结果证明逆投影法能快速测量拍照手机镜头的M T F ,方便评定镜头的品质,有较大的实用价值。
关键词:M T F ;拍照手机镜头;逆投影法;后焦;线性CCD中图分类号:TH 811 文献标识码:AM ea sur i ng m ethod of m ob ile phone len sM TFZH U J ian 2x in ,W U Guo 2cheng(Sysn ix Op to 2electron ic Science and T echno logy (Shenzhen )Co .,L td .,Shenzhen 518031,Ch ina ) Abstract :T here are obverse and adverse p ro jecti on tw o m ethods fo r m easu re m odu lati on tran sfer functi on (M T F )of len s .T he vo lum e of m ob ile p hone len s is very s m all ,the back focu s length of len s is very sho rt and reso lu ti on pow er of sen so r is m o re and m o re h igh .T he obverse p ro jecti on m ethod is li m ited becau se of p ro tective glass and p ixel of C M O S CCD .T he adverse p ro jecti on m easu ring m ethod reverse the po siti on of ob ject and i m age in the i m aging system of len s ,it overcom e back focu s length and reso lu ti on pow er li m itati on .T he exp eri m en tal resu lt indicates that adverse p ro jecti on m easu ring m ethodcan sp eedy m easu reM T F of m ob ile p hone len s.It is conven ience to evaluate the quality of m ob ile p hone len s and has a good u tility value .Key words :M T F ;m ob ile p hone len s ;adverse p ro jecti on ;back focal length (B FL );linear CCD 1 引 言自第一台拍照手机在日本诞生至今在不到4年的时间里,照相手机发展迅速,尤其是2004年,多家日本、韩国公司推出200、300万像素的照相手机,国内的一线手机厂商也纷纷推出照相手机新品。
镜头分辨率及MTF测试
镜头分辨率及MTF测试⽬前百万像素⾼清摄像机已越来越多地应⽤于监控，有100万像素摄像机、200万像素摄像机、500万像素摄像机等等。
摄像机的像素⾼是图像清晰的⼀个⽅⾯，另⼀⽅⾯⾼像素感光元也要配以⾼分辨率的镜头才能使⾼清摄像机的能⼒得以体现。
镜头分辨率镜头的分辨率是指在成像平⾯上 1 毫⽶间距内能分辨开的⿊⽩相间的线条对数，单位是“线对/毫⽶”（ lp/mm，line-pairs/mm ）。
镜头对⿊⽩等宽的测试线对图并不是⽆限可分辨的。
当⿊⽩等宽的测试线对密度不⾼的时候，成像平⾯处⿊⽩线条是很清晰的。
当⿊⽩等宽的测试线对密度提⾼时，在成像平⾯处还是可以分辨出⿊⽩线条，但是⽩线已不是那么⽩了，⿊线也不是那么⿊了，⽩线⿊线的对⽐度就会下降。
当⿊⽩等宽的测试线对密度提⾼到某⼀程度，在成像平⾯处⿊⽩线的对⽐度⾮常⼩，⿊⽩线条都变成了灰的中间⾊了，这就到了镜头分辨的极限。
参见图⼀。
图 1好的镜头和差的镜头的分辨率是有很⼤不同的。
测试镜头分辨率的⼀种⽅法是将待测镜头装在⼀个胶⽚照相机上。
去拍摄⿊⽩条纹图（分辨率图版），然后⽤⾼倍放⼤镜（镜头分辨率检测仪）检测底⽚上每毫⽶范围内能清晰分辨的线条对数，能分辨得越多则分辨率越⾼。
按照我国照相机检测标准（JB745-65），⼀般 135 照相机的镜头中⼼视场达到37线对/毫⽶、边缘视场达到22线对/毫⽶，就算是⼀级镜头。
⽤数线条的⽅法确定分辨率是⼀种⽅法，还有⼀种更为客观的⽅法是测量镜头的 MTF函数。
MTF（modulation transfer function 调制传递函数）以此来反映镜头的反差和分辨率被测的⿊⽩条纹图（分辨率图版）⽩线最亮处与⿊线最暗处的差别，反映了被测图形的反差（或称对⽐度）。
设⽩线最⼤亮度为Imax，⿊线最⼩亮度为Imin ，我们⽤调制度（Modulation）来表⽰反差的⼤⼩。
调制度M定义如下：M=(Imax－Imin)/(Imax＋Imin)同样通过镜头成像的图形⽩线最亮处与⿊线最暗处的差别，反映了成像图形的反差(对⽐度 )。
MTF测试仪测试原理
MTF测试仪测试原理MTF测试仪（Modulation Transfer Function Tester）是一种用于评估相机镜头模糊度和解析度的测试设备。
MTF测试仪测量了图像中不同频率的模糊程度，并图示化了相机镜头在不同频率下的分辨能力。
MTF测试仪的原理基于相机和测试物之间的相对运动，以及对运动物体的图像进行采样和计算。
测试物通常是一系列横向或纵向的线条（被称为“棋盘格”或“棱镜”），这些线条以均匀的间距呈水平或垂直方向排列。
测试物通过铝箔、石英玻璃或其他材料制成，具有高对比度和细微细节，以便在图像中清晰可见。
1.图像采集：相机通过适配器与MTF测试仪连接，确定焦平面距离和图像传感器平面距离。
图像传感器通常位于相机的镜头筒的后方。
2.运动控制：MTF测试仪以既定的频率和幅度移动测试物，通常为扫描舞台或调整移动部件。
运动控制的高精度和稳定性对于准确测量模糊度和解析度至关重要。
3.图像采集与处理：相机通过镜头观察和采集运动的测试物。
图像被传送到计算机上进行进一步的处理和分析。
通常，测试仪会使用与实际摄影不同的图像处理技术，以提高测量结果的准确性。
4.图像分析：经过图像采集和处理，计算机会分析图像中的细节和对比度。
通过测量测试物中锐利的边缘和线条的对比度，可以评估镜头的模糊度和解析能力。
5. MTF曲线：MTF测试仪根据分析图像的细节和对比度，计算并绘制出Modulation Transfer Function（调制传递函数，MTF）曲线。
该曲线代表了镜头在不同频率下的模糊度和解析能力。
MTF曲线通常以百分比表示，从低频到高频，显示了相机镜头在不同空间频率下的转换能力。
通过MTF测试仪，制造商和用户可以评估镜头的性能，包括分辨力、对比度和色彩重现能力。
这些测试结果对于相机镜头的设计、制造和使用非常重要，并可帮助选择最适合特定应用的镜头。
总结起来，MTF测试仪的原理是通过运动控制和图像分析，测量相机镜头对不同频率下的细节和对比度的转换能力，并绘制出MTF曲线，以评估镜头的模糊度和解析能力。
光学传递函数法MTF测量镜头解像率
六、光学传递函数法测量镜头解像率众所周知，镜头是一个光学信息传递系统，光学传递函数法通过研究信息传递过程中镜头衍射、透过率等因素，综合评定镜头成像质量的优劣，并通过解像率和明锐度的分析，得出镜头对影像产生的作用情况。
这种方法被广泛运用于镜头的设计、生产和评测等方面。
光学传递函数法需要复杂的设备和计算。
人们常说的镜头MTF曲线图就是通过这种方法得到的为了可以清楚的计算解像力的数据，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解像力，使用者必须对「空间频率 / Spatial frequency」这个概念进行了解。
1、空间频率所谓空间频率就是1mm的宽度中 (或是等宽的其他单位)，正弦浓度变化反覆有几次的意思(请想像空间频率如同海浪一样的波型变化)。
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，就表示镜头的解像力已到极限(如上图所示)。
2、如何读MTF曲线图（1）、首先是坐标轴，垂直坐标轴的值从0到1，任何情况下数值都是越高越好，如果这世上有一支完美的镜头，它的MTF所有线条应该是重合的，达到垂直坐标轴顶点1，但是没有这样的镜头。
水平坐标轴表示画面位置与中央的距离，对胶片机来说代表着底片，对数码机来说代表着CCD/CMOS感应器，135相机的对角线长约43.3mm，因此水平坐标轴的值是从0到21.7mm左右，如果是胶片机或者数码全幅机型，从水平坐标轴0到最右端，就分别代表着画面从中央一直到边缘的质量，但如果是非全幅机型，没有那么大的幅面，就要除以相应的系数，比如APS-C机型，就要除以1.6，结果是13.5mm，所以如果你用的是APS-C机型，只看到13.5mm左右就可以了，后面的已经没意义了。
利用CMOS图像传感器测试成像镜头MTF的实用方法
文章编号:100525630(2006)0620017206利用CM O S 图像传感器测试成像镜头M T F 的实用方法Ξ张文华,李湘宁(上海理工大学,上海200093) 摘要:介绍了一种用C M O S 图像传感器测量镜头M T F 的实用方法及其实用实例。
该方法通过引入参考空间频率,利用在C M O S 图像传感器像面上,对被测空间频率与参考空间频率的像素灰度值的读取,能够便捷并且比较准确地测定镜头的M T F 值。
由于参考空间频率的引入,大体消除了C M O S 图像传感器本身M T F 对测量结果的影响,从而使测量结果更接近理论运算结果。
关键词:调制传递函数;C M O S 图像传感器;像素灰度值;参考空间频率中图分类号:TN 402 文献标识码:AA practica l m ethod for m ea sur i ng m odula tion tran sfer function of optica l i m ag i ngsyste m by usi ng C MOS i m ager sen sorZH A N G W en 2hua ,L I X iang 2n ing(U n iversity of Shanghai fo r Science and T echno logy ,Shanghai 200093,Ch ina ) Abstract :T h is p ap er in troduces a p ractical m ethod fo r m easu ring m odu lati on tran sfer functi on (M T F )of an op tical i m aging system by u sing C M O S i m ager sen so r .T h is m ethod b rings in a new con 2cep ti on of reference frequency .B y reading the p ixel values w h ich reference frequency and tested frequen 2cy m ake on the C M O S i m ager sen so r th rough the op tical i m aging system ,th is m ethod can calcu late ou t the M T F of the op tical i m aging system p rom p tly and accu rately .T he reference frequency can eli m inate m o st of the i m p act C M O S i m ager sen so r itself m akes to the system M T F and therefo re m ake the M T F values m o re accu rate .Key words :m odu lati on tran sfer functi on (M T F );C M O S i m ager sen so r ;p ixel value ;reference fre 2quency1 引 言调制传递函数(m odu lati on tran sfer functi on ,M T F )是复函数光学传递函数(op tical tran sfer func 2ti on ,O T F )的模,由于其能客观地反映成像系统的频率响应特性,因此早已成为光学成像系统像质评价的重要指标[1]。
镜头的mtf光学传递函数定义和评价标准
镜头的mtf光学传递函数定义和评价标准镜头的MTF（Modulation Transfer Function）光学传递函数定义和评价标准1. 引言在摄影领域中，镜头的质量是影响图像清晰度和细节还原能力的关键因素之一。
而镜头的MTF光学传递函数定义和评价标准对于衡量镜头性能和选择适当的镜头至关重要。
本文将深入探讨镜头的MTF光学传递函数定义和评价标准，并提供个人观点和理解。
2. MTF光学传递函数的定义MTF光学传递函数是对镜头光学性能的定量评估指标，用于描述在不同空间频率下传递的光的强度。
所谓空间频率，即图像中变化快慢的程度，从而刻画出图像的细节还原能力。
MTF光学传递函数通过测量系统对不同频率的细节的捕捉程度来表示镜头的清晰度。
3. MTF光学传递函数的评价标准镜头的MTF光学传递函数评价标准通常使用一条曲线来表示。
典型的MTF曲线是两个特征曲线：径向MTF（Sagittal MTF）和切向MTF（Meridional MTF）。
径向MTF代表从图像中心到边缘的分辨能力，而切向MTF则代表沿着图像边缘的分辨能力。
在MTF曲线上，通常采用10线对图形（10 lines/mm）或者30线对图形（30lines/mm）来表示。
4. MTF光学传递函数评价的影响因素镜头的MTF光学传递函数评价不仅受到镜头本身的光学设计和质量影响，还与其他因素相互作用。
MTF光学传递函数的评价受到镜头的焦距、光圈、对焦距离、镜头材质、镜片涂层和图像传感器等因素影响。
这些因素的综合影响决定了图像的清晰度、对比度和细节还原能力。
5. MTF光学传递函数的实际应用MTF光学传递函数的实际应用非常广泛。
在相机镜头选择中，MTF光学传递函数是评估镜头性能的重要指标之一。
在摄影中，摄影师可以根据镜头的MTF曲线，选择适合自己需求的镜头。
在工业检测和医学影像等领域，MTF光学传递函数也被广泛应用于评估图像的清晰度和细节还原能力。
6. 个人观点和理解在我看来，镜头的MTF光学传递函数定义和评价标准对于摄影和图像处理都具有重要意义。
镜头的mtf光学传递函数定义和评价标准
一、镜头的MTF光学传递函数定义MTF即Modulation Transfer Function，是用来描述镜头成像质量的一种指标。
它通过描述镜头在不同空间频率下的成像能力，来反映镜头对图像细节的分辨能力和传递能力。
MTF光学传递函数可以用来评估镜头成像的清晰度和对比度，对于摄影爱好者来说，了解镜头的MTF特性，对选择合适的镜头、掌握镜头的成像质量是非常重要的。
二、MTF光学传递函数评价标准1. MTF曲线：在评估镜头MTF特性时，最常用的方法是绘制MTF曲线。
通过MTF曲线，可以直观地了解镜头在不同空间频率下的成像表现。
一支优秀的镜头其MTF曲线会相对平缓、上升迅速、稳定性好，而一支较差的镜头其MTF曲线则会波动较大、上升缓慢或者表现不稳定。
MTF曲线是评价镜头MTF特性的重要参考依据。
2. 空间频率：在评估镜头MTF表现时，还需要考虑所谓的空间频率。
空间频率是指图像中变化的频率，也称作线对线对数（lp/mm）。
通俗地说，它决定了图像中细节的大小和清晰度。
镜头的MTF值随着空间频率的变化而变化，通过对不同空间频率下的MTF值进行评估，可以全面了解镜头在不同细节下的成像表现。
3. 相对对比度：相对对比度是评价镜头MTF特性的重要指标之一。
它是指能否在同一张影像中保留足够的对比度和细节，从而使得图像清晰度高、细节丰富，对比度强。
良好的镜头MTF表现应该能够保持更高的相对对比度，使得图像质量更佳。
4. 评价标准：要全面评价一支镜头的MTF特性，需要综合考量MTF 曲线、空间频率、相对对比度等指标。
在实际应用中，还需要结合摄影需求、具体场景和个人偏好来综合评价一支镜头的拍摄表现。
三、个人观点和理解对于我个人而言，镜头的MTF特性是非常重要的。
作为摄影爱好者，选择一支适合自己需求和风格的镜头是非常关键的。
而MTF可以让我更全面地了解镜头的成像表现，从而帮助我做出更好的选择。
也可以通过学习镜头的MTF特性，提升自己对镜头成像质量的判断能力，让我能够更好地掌握摄影技术。
摄像头mtf算法原理
摄像头mtf算法原理宝子们！今天咱们来唠唠摄像头里超级有趣的MTF算法原理。
你知道吗，这MTF 算法就像是摄像头的一个超能力秘籍呢。
咱们先来说说为啥要有这个MTF算法呀。
你看啊，摄像头就是为了把咱们看到的世界准确地记录下来，就像咱们的眼睛一样。
可是呢，摄像头它不是完美的呀，它在成像的时候总会有点小偏差。
比如说，拍远处的东西可能就没那么清晰啦，或者拍一些细节特别多的东西的时候，有些小地方就糊掉了。
这时候呢，MTF算法就闪亮登场啦。
MTF是啥呢？它的全名是调制传递函数（Modulation Transfer Function）。
这名字听起来是不是有点高大上？其实呀，简单理解呢，它就是在衡量摄像头能把物体的对比度在成像的时候保留多少。
啥是对比度呢？就好比你看一幅画，黑的地方特别黑，白的地方特别白，这就是对比度高。
要是灰扑扑的，对比度就低啦。
那MTF算法是怎么去衡量这个对比度的保留情况呢？想象一下，有一个超级简单的图案，比如说黑白相间的条纹。
这个条纹图案就像是一个小测试员，去检测摄像头的能力。
当这个条纹图案通过摄像头成像后呢，原本很清晰的黑白对比可能就没那么明显了。
MTF算法就会去看这个成像后的黑白条纹对比度和原来的对比度相比，变化了多少。
如果变化很小，那就说明这个摄像头很厉害，能很好地保留对比度，成像质量就高。
要是变化很大呢，那就意味着摄像头在这方面有点小弱啦。
你可能会想，为啥要用黑白条纹来测试呢？哈哈，这就像是给摄像头出一道简单又能看出本事的小题目呀。
黑白条纹的间距也很有讲究哦。
如果条纹间距很宽，那摄像头比较容易把它拍清楚，就像咱们走大路一样轻松。
但是当条纹间距变得很窄的时候，就像是走羊肠小道啦，这时候摄像头要是还能把黑白对比拍得很准确，那可就真的是本事大啦。
而且呢，MTF算法不是只看一个方向的条纹哦。
它会从水平方向、垂直方向，还有斜着的方向都去测试。
这就像是全面考察一个人一样，不能只看他一方面的能力嘛。
鱼眼镜头MTF测试
光学模块鱼眼镜头MTF测试鱼眼镜头MTF-介绍-对于鱼眼镜头，使用平面测试卡测量MTF很难做到的-DxO给出的解决方案是：使用平面测试卡（棋盘格）将相机安装在一个球形全景云台上，在不同视角下采用多种曝光进行拍摄-优势所有镜头只需一张平面测试卡适用的镜头视场角>180°大畸变鱼眼镜头拍摄的平面测试卡DxO鱼眼镜头MTF-拍摄照片示例-水平视场角为140°的镜头。
在每个测试点拍摄一张照片。
Nikkor 10.5mm f/2.8G ED on a Nikon D800 (FoVh=130°, 15Mpix) - Shooting distance: 500mm DxO鱼眼镜头MTF-测试流程（1）将相机固定在全景云台上，在不同视角下拍摄一系列图像DxO鱼眼镜头MTF-测试流程（2）当测试相机的自动曝光打开的时候，通常使用白色挡板来修正曝光。
没有白色挡板，图像容易过曝使用白色挡板，图像曝光正常DxO鱼眼镜头MTF-测试流程（3）Ex. w/ Canon EF 15mm f/2.8 on a Canon 5D Mark III (FoVh=140°, 21Mpix) shooting distance: 525mmDxO鱼眼镜头MTF-测量结果（汇总）-以单张照片的形式显示MTF测量结果锐度，极限分辨率中心的结果和边角的平均值结果中心，边缘和边角的MTF曲线Canon EF 15mm f/2.8 on a Canon 5DmkIII (FoVh=140°, 21Mpix) - Shooting distance: 525mm DxO鱼眼镜头MTF-测量结果（数据界面）-显示每个测量指标的全部数据GoPro Hero 4 (FoVh=116°, 12 Mpix), shooting distance: 525mm DxO鱼眼镜头MTF-精度和范围-影响因素焦距光圈拍摄距离→对于鱼眼镜头，尤其是短距离拍摄时，这是非常重要的-精度MTF曲线平均值仅有+/-4%的误差（与标准测量相同）低频处（+/-2% ），高频处（+/-7% ）-可测试的分辨率与视场角最低800像素高度，视场角130°最小1600像素高度，视场角190°。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
DxO Analyzer 光学模块鱼眼镜头MTF测试2015年7月27日我爱研发网参与：2人我来说两句
DxO Analyzer 鱼眼镜头MTF-介绍
-对于鱼眼镜头，使用平面测试卡测量MTF很难做到的
-DxO给出的解决方案是：
使用平面测试卡（棋盘格）
将相机安装在一个球形全景云台上，在不同视角下采用多种曝光进行拍摄
-优势
所有镜头只需一张平面测试卡
适用的镜头视场角>180°
大畸变鱼眼镜头拍摄的平面测试卡
DxO鱼眼镜头MTF-拍摄照片示例
-水平视场角为140°的镜头。
在每个测试点拍摄一张照片。
Nikkor 10.5mm f/2.8G ED on a Nikon D800 (FoVh=130°, 15Mpix) - Shooting distance: 500mm DxO鱼眼镜头MTF-测试流程（1）
将相机固定在全景云台上，在不同视角下拍摄一系列图像
DxO鱼眼镜头MTF-测试流程（2）
当测试相机的自动曝光打开的时候，通常使用白色挡板来修正曝光。
没有白色挡板，图像容易过曝
使用白色挡板，图像曝光正常
DxO鱼眼镜头MTF-测试流程（3）
Ex. w/ Canon EF 15mm f/2.8 on a Canon 5D Mark III (FoVh=140°, 21Mpix) shooting distance: 525mm
DxO鱼眼镜头MTF-测量结果（汇总）-以单张照片的形式显示MTF测量结果锐度，极限分辨率
中心的结果和边角的平均值结果
中心，边缘和边角的MTF曲线
Canon EF 15mm f/2.8 on a Canon 5DmkIII (FoVh=140°, 21Mpix) - Shooting distance: 525mm DxO鱼眼镜头MTF-测量结果（数据界面）
-显示每个测量指标的全部数据
GoPro Hero 4 (FoVh=116°, 12 Mpix), shooting distance: 525mm DxO鱼眼镜头MTF-精度和范围
-影响因素
焦距
光圈
拍摄距离→对于鱼眼镜头，尤其是短距离拍摄时，这是非常重要的-精度
MTF曲线平均值仅有+/-4%的误差（与标准测量相同）
低频处（+/-2% ），高频处（+/-7% ）
-可测试的分辨率与视场角
最低800像素高度，视场角130°
最小1600像素高度，视场角190°。