圖像解像力:MTF、SFR（一）
基本概念
成像系統的解析力一直是攝像頭最關鍵的指標之一。所有用戶拿到一張照片的時候首選看到的是照片清楚不清楚，這里的清楚指的就是解析力。但是如果評價一個成像系統的解析力也是大家一直在探討的問題。目前主流的辦法主要有三種TV line檢測、MTF檢測以及FR檢測。
TV line
TV line主要用于主觀測試，也有一些讀取TV line的軟件如HYRes。但是總體來說沒有一個具體的標準。大多數公司是以人的讀取為標準。不同人的讀取，以及狀態的不同都會導致讀取值得不穩定。而且如ISO 12233 chart實際上我們讀出的線對數只能代表讀出位置的狀況。尤其中心的TV line跨度很大，很難反映一個成像系統。
MTF
MTF是Modulation Transfer Function的英文簡稱，中文為調制傳遞函數。是指調制度隨空間頻率變化的函數稱為調制度傳遞函數。傳遞函數最開始是為了說明鏡頭的能力。在各個攝像頭鏡頭中經常采用MTF描述鏡頭的MTF曲線，表明鏡頭的能力。這些曲線是通過理想的測試環境下盡量減少其它系統對鏡頭的解析力的衰減的情況下測試得出的。但是其實MTF也可以涵蓋對整個成像系統的解析力評價。在這里咱們就不多討論這個問題了，如果有興趣可以開另外一篇文章討論。
SFR
SFR是 spatial frequency response (SFR) 主要是用于測量隨著空間頻率的線條增加對單一影像的所造成影響。簡言之SFR就是MTF的另外一種測試方法。這種測試方法在很大程度上精簡了測試流程。SFR的最終計算是希望得到MTF曲線。SFR的計算方法和MTF雖然不同但是在結果上是基本一致的。
測量方法
現在我們來看一下傳統的MTF是怎么測量出來的，后面我們在正對SFR的原理和MTF的關系進行一些介紹。在以后的文章中我們再介紹一些MTF和SFR測試需要注意的問題。從上面我們知道MTF是描述不同空間頻率下的調制函數。那么什么是空間頻率呢？通常描述頻率的單位是赫茲（Hz）比如50Hz、100MHz之類的。但空間頻率的表述習慣用“每毫米線對”（LP/mm)，就是每毫米的寬度內有多少線對。沒兩條線之間的距離，以及線條本身的寬度之比是個定值，目前我國分辨率的標板規定，這個定位公因子是20√10≈1.122等比級數。一般MTF的計算離不開線對。下圖就是一張不同頻率的線對測試圖，可以看到圖卡本身黑色和白色的對比是很清楚的。
實際拍攝的時候，就像右圖圖一樣頻率越高（越細）的線對就越模糊。這就是我們實際拍攝場景中到一定小的紋理的就拍攝不清楚的原因。而MTF的計算就是計算線對間最亮和最暗線對的對比度。實際拍攝的時候，就像上圖一樣頻率越高（越細）的線對就越模糊。這就是我們實際拍攝場景中到一定小的紋理的就拍攝不清楚的原因。而MTF的計算就是計算線對間最亮和最暗線對的對比度。計算公式為：MTF = (最大亮度 – 最小亮度) / (最大亮度 + 最小亮度)
所以MTF的計算不會出現大于1的情況。像右圖圖表示的這樣，當我們測試了很多不同頻率下的MTF值。通過將這些值和空間頻率進行一一的對照。通過這條曲線我們就能知道現在的成像系統在什么樣的空間頻率下的對比度如何。
SFR是怎么測試和計算的呢。首先SFR不需要拍攝不同的空間頻率下的線對。它只需要一個黑白的斜邊（刀口）即可換算出約略相等于所有空間頻率 下的MTF。如何通過一個斜邊計算出大家可以去看下ISO12233-2000那篇文檔，里面說的很詳細。具體的流程如下圖：
