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西门子星与MTF解析度

日期:2019-05-21 08:02 人气:

我们在使用分辨率测试卡MTF模块检测镜头解析度时,在理想化的状态下考虑到只有两个转移函数乘积曲线,但事实上检测时涉及的可不止这两个转移函数,如此会导致实际操作中为了实现这个目的而将参数变小,但是这样一来,就没有必要考虑完整范围的高空间频率了。

一般数码相机的数字传感器具有24万像素的35毫米全画幅格式或15MP的APS-C格式,奈奎斯特频率约为90lp/mm,它们理论上的最大分辨率与彩色底片大致相当。因此,对于这些格式,通常考虑高达40lp/mm的空间频率就足够,尽管有些相机的像素会非常高,40lp/mm相对而说更重要。

另外要考虑到合理限制:如果从25厘米的距离看A4尺寸的打印分辨率测试卡,会看到图像宽度为60度的角度,这是因为人眼最多可以分辨1600lp/图片高度,它在该距离处最大化为8lp/mm,这被称为“视觉的最小距离”。对于具有24mm图像高度的35mm胶片格式,对应的视觉最小距离为66lp/mm。所以人眼重要的空间频率也在40lp/mm的范围内。

如果可以大倍数的放大所观看的图像,并且能够从相对较短的距离观察它,眼睛就会触发神经系统的最高空间频率,并且在整个观察过程中,肉眼是不会发现图像的弱点的。顺便说一下,当以100%的代表观看大型显示器上的数字图片时,会发生什么?在这种情况下,12MP相机的图像大于1米。

也就是说也可以在较高频率下使用透镜性能的传感器是低灵敏度黑白胶片:

 

 MTF曲线

 

以下图像以图形方式说明,40lp/mm已经是相当高的空间频率,至少对于35mm格式来说是如此。下图展示了众所周知的西门子星分辨率测试卡,许多人都用它来测试相机。35mm全画幅的12MP相机的完整图像包含九颗星:

 

西门子星分辨率测试卡

 

下图是图像放大到较高的部分,显示了西门子星的中心,空间频率为40lp / mm的中心距离如图所示:

 西门子星分辨率测试卡空间频率