camera测试之MTF

1.MTF介绍

MTF（Modulation Transfer Function）模量传递函数。MTF是camera成像对比度和分辨率的综合表现。从另一个角度来看，camera成像过程可以简单看成下图：

简单来，物体经过camera系统之后形成图象。我们用Io表示物体表面的最大亮度与最小亮度的差，Ii表示图象最大亮度与最小亮度之差。那么MTF表征的量就是Ii/Io,如果是理想情况下，Ii等于Io,
MTF的值就是等于1，但是在实际的成像系统中，这个是不可能发生的。同样的，在成像系统中，Ii的值不可能为0。所以说，MTF的值的范围为0～1.

2.camera MTF测试方法

一般来说，MTF测试的方法分为

1.用人眼来看：人眼来看的方法就是camera拍摄12233 chart得到的图片中的黑白线对，看人眼可以辨识黑白线对的极限。这部分就不具体介绍了。

2.按照MTF的定义也就是最大亮度值减最小亮度值的差来求camera的MTF值。具体如下：

使用上图做为camera拍摄的图卡，其中图中灰色部分为灰度值为0和灰度值为255的象素点间隔组成的图象。然后取红框部分区域进行计算，红框大小可根据实际情况来取。计算公式：(Lmax - Lmin)/(Lmax + Lmin)，其中L为灰度值。通过这个公式就可以求出五个区域的MTF值。这种方法算法实现简单，但是误差会比较大。

3.SFR

SFR(spatial frequency response)空间频率响是MTF的一种测试算法，光线经过成像系统，其振幅和相位都会发生变化。于是便可以使用傅里叶变换将时域变换到频域进行分析。SFR测试算法的大致流程如下：

待测Camera去拍摄带倾斜边缘的图卡（该图卡可自己定制），然后获取倾斜边缘的的边缘拓展函数（ESF），微分得到线拓展函数（LSF），最后求离散傅里叶变换得到MTF。具体计算过程可参考ISO12233文档。