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Imatest SFR词汇表

                                                             词汇表


别名
当图像传感器接收到高于奈奎斯特频率的重要信号能量时,出现低频伪影,有时相当令人不安拜耳传感器中的色差可能特别麻烦。“莫尔条纹”是一种混叠。奈奎斯特频率,如下图通过抗锯齿(光学低通)滤波器进行控制,使滤镜稍微模糊(经典的折衷)。 
光圈   透镜中心的圆形开口承认光线。通常由f-stop(f-number)指定,其是焦距除以孔直径。一个大光圈对应一个小的f-stop。这可能会混淆初学者。

拜耳传感器


大多数数码相机中使用的传感器图案,其中交替的像素行对RGRGRG和GBGBGB光敏感。(R =红色; G =绿色; B =蓝色)R,G的四个可能的布置,和B被示出在这里要使用,传感器输出必须转换成标准文件格式(例如,JPEG,TIFF或PNG),其中每个像素代表所有三种颜色,由RAW转换器(在相机或计算机中)执行, “去马赛克”功能。RAW转换器的质量有所不同:在计算机中运行的独立转换器程序可能会比内置于相机中的转换器提供更好的结果。这是当需要最高图像质量时推荐使用RAW格式的原因之一。Imatest Master可以分析Bayer原始文件。

在Foveon传感器(用于Sigma相机)中,每个像素位置都对所有三种颜色都敏感。Fayeron传感器比拜耳传感器不太容易出现色差。他们可以容忍在奈奎斯特以上的更大反应,减少不良影响。

像差

(CA) 

  使不同颜色在不同位置聚焦的透镜特性。有两种类型:纵向,其中不同的颜色聚焦在不同的平面上,以及横向,其中透镜焦距,并因此放大倍率对于不同的颜色是不同的。侧向CA是称为彩色边缘的高度可见效果的原因。在极广角,长焦镜头和变焦镜头中最差。Imatest SFR测量横向CA(彩色边缘)。测量受到去马赛克的强烈影响必须对原始文件进行准确的镜头测量,这可以从Imatest Master 2.7开始进行请参阅色差消除色差
周期,
线对,
线宽
  一个周期是完全重复信号的周期。用于频率测量。一个周期相当于一个线有时候线宽度用于历史原因。单线对= 2线宽。描述空间频率时应避免“线”,因为它是含糊的。它通常意味着线宽,但有时它(不小心)用于线对。
去马赛克   将RAW文件(即数码相机图像传感器的未处理输出)转换为可用的文件格式(TIFF,JPEG等)的过程,其中每个像素都具有所有三种颜色(红色,绿色和蓝色)的信息。对于拜耳传感器,每个RAW像素表示RGRGRG,GBGBGB,...序列中的单一颜色。虽然去马赛克是RAW转换器的主要功能,但它们可以执行附加功能,包括添加伽马曲线和通常附加的音调响应曲线,减少噪点和锐化图像。
密度
(光密度)

  由给定介质反射或透射的光量,以对数(基准10)刻度表示。对于反射介质(如照相或喷墨打印),密度= -log 10(反射光/入射光)。对于透射介质(如膜),密度= -log 10(透射光/入射光)。密度越高,透射或反射的光越少。完美(100%)透射或反射对应于0的密度; 10%对应密度为1; 1%对应密度为2等。有用的方程:

      1 f-stop(1 EV)= 0.301密度单位; 1密度单位= 3.32 f-stops(EV)。

拍摄对象时,记录10曝光= - 密度+ k(常数k通常被忽略)

动态范围   相机响应的曝光范围(通常以f停止测量)。也称曝光范围实际的动态范围受到噪音的限制,这在最黑暗的地区往往是最差的。动态范围可以指定为噪声保持在指定水平以下的总范围 - 水平越低,图像质量越高。动态范围由Stepchart测量,使用传输步骤图表。
曝光   定义取决于上下文。

1.在Imatest结果中,“曝光”是到达传感器区域的光量。Imatest图经常使用Log Exposure(Log Exposure)(其中Log 在这个上下文中为log 10),因为人眼的反应大致对数。对于测试图的图像,记录的曝光成比例光密度

在其他情况下,“曝光”可以指曝光时间和透镜孔径的组合,其可以在EV中定量表示

曝光值(EV)   的测量曝光(定义2),其中一个EV的变化对应于加倍或减半的总光线到达图像平面。通常与f-stop(在暴露变化的背景下)的同义词根据定义,0 EV是f / 1.0时的1秒曝光。EV = log 22 / t)其中N = f-stop和t =曝光时间。请注意,EV基于log 2,密度基于log 10

(在科罗拉多州的博尔德,居民宁愿使用基于自然对数(log e,其中e = 2.71828 ...)的“启蒙”,Boulderites强烈地喜欢标有“天然”,“有机”或“绿色”的产品,或前缀“eco-”,“enviro”等。1启蒙单位(€)= 0.4343密度单位= 1.443 EV。

F-停止

(f值)

  透镜孔径的度量(允许光线的圆形开口)。改变“一站式”意味着将曝光加倍或减半。这是更改1 EV(或Ansel Adams区域系统的区域)的同义词。

F-stop =焦距/孔径。符号“f / 8”表示(孔直径=)焦距/ 8。f-stop数字越大,光圈越小。F停止通常按照以下顺序标记,其中每个停靠点的入场光减少一半:1,1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22,32,45,64,...每个f-stop是先前的f-stop乘以2的平方根。

 

伽玛

  将图像文件中的像素级别与监视器或打印的亮度相关联的指数。最为熟悉的是显示器,其中亮度=像素级伽玛相机(或胶片+扫描仪)对图像进行编码,使像素级=亮度(相机伽马)(近似)。几个Imatest模块报告摄像机gamma:StepchartColorcheckMultichartsSFRplusSFR(当图表对比度已知时)和星图

伽玛相当于对比。这可以在传统的电影曲线中观察到,它们以对数刻度(通常为密度(log 10(吸收光)对log 10(曝光))显示),伽马是该曲线的平均斜率(不包括“趾”和参见柯达感光度和图像结构数据中的定义更详细的内容,请参见使用Imatest SFR监视器校准中的伽马的描述

对于数码相机,日志像素级别绘制为对数曝光( - 图表密度)的函数。伽马是该曲线的平均斜率,不包括最亮(通常饱和)和最暗(非视觉上显着)的斑块。例如,对于Colorchecker,使用底行的补丁2-5(整个图表的补丁20-23;从浅到深灰色)。

混乱因素:数码相机输出可能不遵循精确的伽马(指数)曲线:A色调再现曲线(通常为“S”曲线)可以叠加在伽马曲线上以增强视觉对比度而不牺牲动态范围。这种曲线增强了中间色调的对比度,同时减少了高光和阴影。色调再现曲线也可以是自适应的:对于低对比度场景,相机伽马可以增加,并且对比度场景减小。(Hewlett-Packard公布这项技术)。这可能会影响SFR测量的准确性。但是,制作图像并不是个坏主意:它与他的区域系统中使用的开发调整(N-1,N,N + 1等)非常相似

图像编辑器
图像查看器
  图像编辑器是用于编辑和打印图像的程序。最有名的是Adobe Photoshop,但Picture Window Pro是摄影师的绝佳选择(虽然它没有Photoshop的所有图形艺术功能)。如果您没有,请获取Irafanview,这是更多的图像查看器 - 用于阅读,写入和查看图像的程序。Irafnview可以以几乎任何已知的格式读写图像,还包括简单的编辑功能。图像编辑器包含更复杂的功能,如蒙版,曲线和直方图。
ISO感光度
(曝光
指数)
  相机的灵敏度亮起。有时称为暴露指数。ISO感光度越高,拍摄图像所需的曝光就越少。在数码相机数字化(AD转换)之前,通过放大来自图像传感器的信号来调整ISO感光度。这增加了噪声与图像信号一起。ISO速度在过去被称为ASA速度。参见柯达应用笔记MTD / PS-0234:ISO测量维基百科
MTF 
(SFR)
  调制传递函数。空间频率响应(SFR)的另一个名称。表示相对于非常低的空间频率在给定空间频率下的图案的对比度。请参阅清晰度了解图像清晰度和MTF曲线
MTF50   图像对比度为低频的一半(50%)的空间频率。MTF50是感知图像清晰度的一个很好的衡量标准,因为细节减少但仍然可见,并且因为它在大多数相机的响应最快下降的地区。比较不同相机的清晰度特别有价值。请参阅清晰度了解图像清晰度和MTF曲线
MTF50P   图像对比度为峰值的一半(50%)的空间频率MTF50P与成像系统中的MTF50相同,具有很少到中等的锐化,但是对于具有高锐化度的系统,MTF50P在MTF响应中具有峰值。MTF50P在强烈的过度照相机中增加小于MTF; 在这种情况下,它可能是比MTF50更好地测量感知图像清晰度。请参阅清晰度了解图像清晰度和MTF曲线
噪声
数字传感器中胶片或电子扰动中颗粒的图像亮度随机变化。数字传感器遭受各种噪声机制,例如,到达单个像素或电阻(约翰逊)噪声的光子数量。噪音是限制图像质量的主要因素在数字传感器中,它往往对黑暗区域产生最大的影响。最小的像素小(3微米以下)。

噪声被测量为RMS值(均方根;噪声功率的指示相当于标准偏差,西格玛)。
它通常以伏特,毫伏或像素级(数字文件)表示。StepchartColorcheck中,噪声被转换为相对亮度单位(f-stops),这可以提供其视觉冲击的更有意义的指示。

用于减少噪声的视觉冲击的软件噪声降低是应用于不包含对比特征(边缘等)的图像部分的低通滤波(平滑)的一种形式。它可能导致在高空间频率下的低对比度细节的损失。日志F-对比度模块被设计来衡量这方面的损失。

噪声的视觉冲击也受图像尺寸的影响 - 图像越大(放大倍数越大),噪声越重要。由于在眼睛对比度灵敏度函数较大的中等空间(实际角度)频率下噪声往往最为明显,因此噪声谱具有一定的重要性(尽管很难解释)。要了解更多信息,请参阅摄影图像中的“噪点”

奈奎斯特
频率

 

数字传感器可以捕获真实信息的最高空间频率。奈奎斯特频率N = 1 /(2 *像素间隔)= 0.5周期/像素。以上的任何信息˚F Ñ到达传感器混淆到更低的频率,产生潜在的干扰莫尔图案。在数码相机中的拜耳传感器中,混色可能特别令人反感,其中它作为色带。理想的镜头/传感器系统的MTF = 1以下,奈奎斯特和MTF = 0以上。不幸的是,这在光学系统中是无法实现的; 抗混叠(lowpass)滤波器的设计总是涉及折中的折衷。

混叠示例
  信号   (3 N / 2)                                                
  像素   1     2     3     4         6     7     8  
  响应   (N / 2)                                                

在这个简化的例子中,传感器像素显示为中间行的交替白色和青**域。根据定义,奈奎斯特频率为2个像素中的1个周期。信号(顶行,4个像素中的3个周期)是奈奎斯特频率的3/2,但传感器响应(底行)是奈奎斯特频率的一半(4个像素中的1个周期) - 错误的频率。这是别名

N以上的大MTF响应可以指示混叠的潜在问题,但是当传感器(云纹图案)出现时,混叠的可视性比起因于锐化(锯齿状边缘而不是坏)而差得多从MTF曲线中可以清楚地知道这些效应占主导地位是不容易的。奈奎斯特采样定理和混叠包含一个完整的论证。

原始文件

原始转换

  RAW文件是数码相机图像传感器的未处理输出,这里详细讨论对于拜耳传感器,每个RAW像素表示RGRGRG,GBGBGB,...序列中的单一颜色。要转换为可用的标准文件格式(TIFF,JPEG等),原始文件必须通过RAW转换器(去马赛克程序)运行。RAW转换器执行附加功能:它们添加伽马曲线,并经常添加一个额外的音调响应曲线,它们可以降低噪点锐化图像。这可能会干扰Imatest的一些测量。

确保图像文件忠实地类似于RAW文件(它没有锐化或降噪)的最佳方法是将RAW文件读入Imatest,使用Dave Coffin的 dcraw将其转换为标准格式(TIFF或PPM) 。

Imatest文档有时会区分相机RAW文件 - 相机制造商的专有格式,以及Bayer RAW文件 - 包含与相机原始文件相同数据的未映像文件,但是标准易读的格式(如TIFF或PGM)。Dcraw可将相机RAW文件转换为Bayer RAW文件。从2.7版开始,几个Imatest Master模块可以直接测量相机RAW文件。

解析度   要解决的第一件事是它没有唯一的定义它可以以许多方式定义,其中一些可能是相当误导的。(它几乎与“整体”一样被滥用。)在一般意义上,解决方案是指成像系统解决精细细节的能力的任何测量。对于传统的电影摄影机来说,它通常是指消失的分辨率-条形图上的图案(通常是USAF 1951图)是可见的最高的空间频率。由于这告诉你细节不在的地方,它并不是一个非常好的指示器。扫描仪的每英寸像素(PPI或DPI)等级通常被称为“分辨率”。这可能非常误导。例如,一些廉价的平板扫描仪不能接近解决具有相同PPI评级的体面电影扫描仪的细节; 他们的镜头不能胜任。我喜欢MTF50(对比度下降到一半的低频值的空间频率)作为分辨率的度量。有关分辨率的更多信息,请参阅像素,图像和文件镜头测试(老式的方式)。
SFR   空间频率响应 系统对给定空间频率的图案的反应,即对比度。在非常低的空间频率下,相对于对比度测量SFR。它表示为分数或百分比。与MTF同义 请参阅清晰度了解图像清晰度和MTF曲线
锐化   信号处理应用于数字图像,以提高感知图像清晰度。它可以应用于相机或后处理(图像编辑)。几乎所有的数字图像都受益于某种程度的锐化,但图像可能会过度锐化,从而导致边缘附近出现高度可见的“光晕”(过冲)。由于锐化,MTF的值可能大于1。锐化
标准化

锐化 

  Imatest使用的允许不同数量的锐化相机的算法进行公平比较。通过标准化锐化,所有摄像机的边缘附近都有相似的过冲(约5%)。没有它,内置的锐化对测试结果有很大的影响,给过度照相机带来不公平的优势。结果与标准化锐化应该被用于相同的相机上比较不同的镜片。请参阅标准磨刀
音调再现曲线(TRC)   描述相机对光的响应的曲线。通常显示为密度或日志像素级与对比曝光。通常是指Raw转换期间,在伽马曲线的顶部应用“S”形或“肩”曲线(“肩”是曲线上部的四舍五入)。这种TRC的目的是(1)增加可见(中间调)对比度,同时保持高光和阴影中的细节,以及(2)减少在对比场景中高亮度饱和度的可能性。被称为H&D曲线在电影的好日子。
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