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技术文章

关于清晰度/MTF的四道题,你知道吗?

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你是否想深入研究成像系统的分辨力/清晰度/锐利度/MTF,你是否对他们的发展历史感兴趣?如果是,可以跟着我们的现象讨论看下去:

现象一:

历史上出现过多种测试光学成像系统Resolution的标靶图样,如著名的MIL-STD-150A(USAF 1951)以及ISO12233:2000中的楔形图,还有一些其他非著但仍具有跟以上两种相同功能的测试图样。

USAF 1951


ISO12233:2000中的楔形图


具有跟以上两种相同功能的测试图样

目前,手机行业的许多工程师仍然将使用前者的测量结果称作MTF。那么,这些测试图样与MTF又有何关联呢?

MTF

现象二:

使用MTF这一概念的优势之一,就是可以将系统的MTF分解为各部分MTF的乘积。一个典型的固态光电成像系统(如相机光电模块)主要是由镜头与成像传感器组成,然而,我们谈论得较多的往往是镜头的MTF与系统的SFR(ISO 12233标准中定义的空间频率响应),那么,传感器的MTF又是个什么概念呢?与哪些因素有关呢?



现象三:

很多工程师熟知光学成像系统的点扩散函数(PSF)与光学传递函数(OTF)是傅里叶变换对。OTF是一个复变函数,它的模就是我们常见的调制传递函数(MTF),而它的辐角称作相位传递函数(PTF)。那么,为什么我们很少关注PTF,而PTF与成像质量又有着怎样的关系呢?


现象四:

在成像系统的开发与测试中,我们常需要计算面阵列成像传感器的采样频率(与奈奎斯特频率)对于“黑白”的单色型传感器,采样频率的计算似乎是易如反掌的。

然而,具有Bayer型CFA的三色传感器的绿色通道是交错排列的,那么它的采样频率该如何计算呢?

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