MTF、分辨率、对比度、清晰度的定义和相互之间的关系是什么？

保护我芳

    分辨率:是描述机器视觉系统中的视觉分辨力的一种表示，即这个视觉系统理论上最少能分析到哪个程度的物体。其是可以量化的东西。例如同样使用500万像素的工业相机，分辨率为2588×1940，如果其视野为25.88mm，则视觉分辨力为25.88/2588=0.01mm/Pixel，而如果视野缩小一倍，只有12.99mm，则视觉分辨力则变为12.99/2588=0.005mm/Pixel，这时视觉精度已经提高了一倍。这对于系统的稳定性与高精度提升是显著的。视觉精度高，可以减少临界处产品的误判；同时高的视觉分辨力，同样可以测量到更细小的目标。
      清晰度：是指人眼宏观看到的图像的清晰程度，是由系统和设备的客观性能的综合结果造成的人们对最终图像的主观感觉。(虽然是主观感觉，但不像主观听音评价那样不能用一个客观标准来计量，清晰度这种主观感觉是可以进行定量测试的，即可以用黑白相间的线条的粗细来衡量，并有标准的测试方法和测试图，其测量数据有明确的单位，即电视线TVL）。新的标准使用SFR或MTF来表示。机器视觉中清晰度与分辨率是完全不同的两个概述。清晰度反应了图像的清楚程度，因为使用了镜头等光学产品，其可以有对焦与不对焦之分，因此在对焦时，可以得到比较清晰的图像，而对焦不清楚时，图像会比较模糊。因此清晰度主要是用于描述图像是否模糊的一种程度。

对比度是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富。对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图案越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图片的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。在一些黑白反差较大的文本显示、CAD显示和黑白照片显示等方面，高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。相对而言，在色彩层次方面，高对比度对图案的影响并不明显。

optics30

Ds12345679 发表于 2022-4-1 17:30
传函仪就是客观评价镜头分辨率的仪器，调制传递函数是它把正弦曲线描述为空间频率的周波，当周波通过测镜头 ...

请问下如果没有传函仪，用相机拍摄分辨率板计算调制度，曝光时间是否会影响调制度的计算？因为曝光时间会导致Imin与Imax的变化导致调制度计算结果的变化。是否有相应的标准，例如Imin设置为最大灰阶的百分之多少之类的标准，来得到一个可参考的调制度数值。

Ds12345679

曝光过度会使最大和最小增加一个量，它可以提到括号前，然后分子分母同时约去，这样就不影响调制度了。

liuwei01

Ds12345679 发表于 2022-4-1 17:30
传函仪就是客观评价镜头分辨率的仪器，调制传递函数是它把正弦曲线描述为空间频率的周波，当周波通过测镜头 ...

怎么最大是75%呢最大不是1，最小是0吗，你咋算出来的

liuwei01

楼主有最佳答案了吗 或者你通过查资料后总结的

brouse

MTF是用来描述系统的成像能力的指标，常用于衡量不同成像光学器材的成像质量，通常以频率为横轴、MTF值为纵轴绘制成曲线图。MTF曲线表示着成像系统在不同空间频率下对图像细节的传递效率，即图像细节的变化情况。MTF图像的高频区域越大，表示相应的图像细节传递能力越强。  分辨率是指成像系统所能提供的细节分辨能力，即在同一区域内，成像系统所能分辨出的最小细节的大小。通常用像素个数来表示，像素个数越多，可以提供更高的分辨率。  对比度是指图像中亮和暗的对比程度。对比度越高，图像中高亮部分和低亮部分之间的差别就越大，图像中细节也更容易区分。  清晰度是指图像中细节的分辨能力，是指物体的轮廓、边缘是否清晰。清晰度取决于成像系统的分辨率和对比度，分辨率越高、对比度越大，图像的清晰度也越高。  在成像系统中，MTF、分辨率、对比度、清晰度之间存在着相互关系，它们彼此互相影响，即：  - MTF影响分辨率和清晰度，MTF曲线越平坦，相应的图像传递能力越强，分辨率和清晰度也越高； - 分辨率影响清晰度，分辨率越高，清晰度就越高； - 对比度和清晰度有密切的关系，对比度越大，图像中的细节边缘越明显，清晰度也越高。

Zh@123

1. 分辨率：光学系统分辨距离很近的物体或细节的能力，通过测量两点间的最小可分辨距离或可以区分的最小特征来得到，并非单纯看人眼主观感受；2. 对比度：最直观的理解就是明暗区域之间的区别，对比度低了，明暗区别就弱了，对于人眼而言，图像整体区别就弱了，根据分辨率的定义，分辨率也就低了；3. 清晰度：对图像清晰度的感知，可以理解为物理不同特征之间的是否有明确的边界，电脑压缩图像的原理就是通过卷积算法来减小图片特征间的边界，代价就是图片变模糊4. MTF的全称为Modulation Transfer Function（调制传递函数），算法是M'/M， M= （Imax - Imin）/(Imax+ Imin)，就是上文说的对比度。MTF最直接的表现在于一个光学系统将物方对比度传递到像方的能力。由于衍射的存在，当光学系统希望传递更细微的特征时，其分辨率与对比度均会受到影响，且不同频率的光衍射程度也不一样。而MTF高，就意味着在特定空间频域下，其对比度就高；对比度高，像方特征间的区别就高，图片就清晰

Passerby

MTF（调制传递函数）：描述光学系统对不同空间频率（细节）的对比度传递能力，反映系统成像的保真度。无量纲（0~1），随空间频率（lp/mm）变化
分辨率：系统能分辨的最小细节，通常指能区分两条线或两个点的最小距离。        单位为线对/毫米（lp/mm）或像素数（LW/PH）
对比度：图像中最亮与最暗部分的亮度差异，反映明暗区分程度。单位为百分比或比值（如1000:1）
清晰度：主观感知的图像细节锐利程度，受分辨率、对比度和噪声共同影响。清晰度为主观评价（无固定单位）
清晰度∝ MTF×分辨率×对比度