計(jì)算成像設(shè)備分辨率的電腦軟件Imatest使用介紹
2010-08-24
計(jì)算成像設(shè)備分辨率的電腦軟件Imatest
術(shù)的進(jìn)步和交流拉近了各國(guó)甚至是各廠之間光學(xué)設(shè)備的差距，品質(zhì)的好壞可以說是以『毫釐』來計(jì)算。在這種情況下，依然仰賴人的主觀感覺是不科學(xué)（Mr.OH! 并非否定人的價(jià)值，少數(shù)光學(xué)業(yè)界的菁英，或者稱為師傅級(jí)的手工高手，今日依然可以打造電腦設(shè)計(jì)所不能制作出的精品），在標(biāo)準(zhǔn)化的價(jià)值觀下，將測(cè)試程序和評(píng)鑒測(cè)試結(jié)果電腦化， 實(shí)為立足業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)之路。
日本 CIPA ISO12233 標(biāo)準(zhǔn)解像力測(cè)試軟件 HYRes3.1
以解像力測(cè)試來說，日系和美系的標(biāo)準(zhǔn)同樣根植于 ISO 12233 之上?？墒窃趹?yīng)用上卻有顯著的不同，東西方文明本就存在著差異，何者好用耐用，其實(shí)也是因人而異的問題。首先介紹日系的解像力檢測(cè)軟件 HYRes 3.1，這套軟件是 CIPA 日本相機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)制訂的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) ，協(xié)同 Olympus 公司共同開發(fā)，使用上如同日本的產(chǎn)品一樣，相當(dāng)簡(jiǎn)單且一目了然。
HYRes 3.1運(yùn)作原理依據(jù) MTF，而非SFR；程式介面分成切割區(qū)(Trim）與測(cè)量區(qū)（Measure）兩大部分，使用時(shí)須切割下解像力尺（如紅框），電腦會(huì)自動(dòng)檢查尺上的臨界點(diǎn)，再經(jīng)由換算得出解像力線數(shù)。程式和運(yùn)作都非常簡(jiǎn)單，符合日式風(fēng)范，不過，這種作法也有極限存在，本站推出 2005年年鑒第62頁 - Canon 1Ds MKII 因其解像力本身已經(jīng)超過 ISO12233 的臨界點(diǎn)所以無法導(dǎo)出結(jié)果。
IMATEST 1.2.5 美系 SFR 解像力測(cè)試軟件
美系的測(cè)試軟件 Imatest 需要付費(fèi)購買（＄59美元），相對(duì)其功能也較為齊全
不同日本解像力軟件『一翻兩瞪眼』的快速設(shè)計(jì)，美系的解像力計(jì)算大多以 SFR 為基礎(chǔ)，相對(duì)提供的資訊也更為完整復(fù)雜。Imatest 是近期以來發(fā)表相當(dāng)不錯(cuò)的數(shù)字影像測(cè)試軟件，涵蓋了 SFR 、色彩、噪音以及兼用于印表機(jī)、掃描器等進(jìn)行完整測(cè)試內(nèi)容。系統(tǒng)建立于知名的數(shù)學(xué)運(yùn)算平臺(tái) Matalab，可靠性相當(dāng)高，制圖內(nèi)容相當(dāng)有深度，但對(duì)于一般網(wǎng)友來說可能稍嫌復(fù)雜了些。這套軟件并非提供給大眾免費(fèi)使用，『評(píng)估版』允許你有20張的測(cè)試環(huán)境，之后必須上網(wǎng)註冊(cè)，簡(jiǎn)化版售價(jià)199美元。
附註：如果同學(xué)們想要瞭解更多解像力的表現(xiàn)，也不一定需要購買如此高檔的測(cè)試軟件。i3A 標(biāo)準(zhǔn)組織也提供了一些 sfrmat的測(cè)量軟件和 Matalab 解析模組，免費(fèi)供大眾下載使用，同學(xué)可以透過教學(xué)中心的電腦來達(dá)到同樣測(cè)試解像力之目的。這些軟件或許不像商業(yè)軟件般容易上手，但其基本原理都是一樣地。
解讀 SFR 測(cè)試數(shù)據(jù)
Imatest SFR 測(cè)試數(shù)據(jù)分成三個(gè)部份，以兩張圖表分別顯示。下圖中的『Edge profile』 旨在說明裁切下來之影像方塊性質(zhì)，Imatest 會(huì)分析圖檔中 Y-Channel ( 0.3*Red + 0.59*Green + 0.11*Blue) 成份，從而取得影像原始數(shù)據(jù)并以黑色實(shí)心線表示 ；另外，Imatest 還會(huì)主動(dòng)去除數(shù)字相機(jī)加諸于影像上銳利化效果，并改以紅色虛線表示這個(gè)部份，而我們也將在下一講中詳細(xì)說明 為何需要去除銳利化這個(gè)條件！『Edge profile』可以提供判斷標(biāo)準(zhǔn)距離內(nèi)（10-90% rise distance）， 單位影像高度 （PH= per picture height) 所能容納的 Pixels 像素?cái)?shù)的能力，而這個(gè)值越大表示解像能力越好。
另一張圖則是顯示 MTF/SFR 主要數(shù)據(jù)，這部分與 Edge profile 相同，黑色實(shí)線為原始數(shù)據(jù)；紅色虛線則代表移除(或加上)數(shù)字相機(jī)內(nèi)建銳利化效果的表現(xiàn)。 Imatest 會(huì)將原始 MTF 影像降低 50%的明亮度，來計(jì)算SFR，這樣的做法可以繼保留影像細(xì)節(jié)又不會(huì)被測(cè)試圖上的雜點(diǎn)所干擾，標(biāo)示為 MTF50 以玆區(qū)別 。Imatest 會(huì)將計(jì)算出來的SFR值轉(zhuǎn)換成 LW/PH ( line widths per picture height ) 1個(gè) LW/PH = 2 *line pairs per millimeter (lp/mm)，供使用者判斷影像品質(zhì)。
