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2010年9月18日 (土)

ナイフエッジで光学解像度 MTF を測る

リコーのデジカメのサイトとかを見ていると、レンズに自信があるのか、よくこんなグラフを見ます。

「MTF曲線」です。

このグラフでは、横軸は、センサの幅方向に相当し、14.2mmの2倍の28.4mmのセンサの中心から周辺までのレンズ特性を意味しています。

赤と青は、撮影パターン(テストチャート)の細かさを意味し、

光軸中心(横軸0mm)にて、

15本/mm チャートにて、 MTF(縦軸)は、85%

45本/mm チャートにて、 MTFは、65%という意味です。(%3)

この解像度(MTF)の測定をいとも簡単に行う方法が有り、しかもフリーウェアで入手できると知人からさきほど教えてもらい嵌りました。

SFRedge_v6.exe 、Peter D. Burns さんの作品です。

http://www.i3a.org/resources/
ISO 12233 Slant Edge Analysis Tool (latest format)
※Non-Members でもFree です。

※上記URLは、リンク切れしていましたので検索して該当(と想われる)ページを見つけました。(2017-2-27)

http://losburns.com/imaging/software/SFRedge/index.htm

SFR-edge
ゥ Copyright 2008-2010 Peter D. Burns, all rights reserved

・Windowのみ。

・SRFedge_v6(2008b).zipがプログラム本体。

・Matlab用に書かれたプログラムをWindowsプログラムとして配布しているようです。
・あらかじめMCRInstaller.zipをダウンロード(%1)、インストールして、Matlabのランタイム(%2)を入れてからSFRedge_v6.exeを実行します。
・SRFedge_v6(2008b).zipには、サンプル画像も2つ入っているので、取説無しでも使い方は大体分かりました。

■ES-10000Gをテスト その1

さっそく、イメージスキャナのテストをやってみました。

ES-10000Gでスキャンしておいた画像をやってみました。

■検査画像

1200ppi

グレースケール

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/es10kg_knife_1200.png

ナイフエッジを右下に2度ほど傾けてあります。

水平のままではうまく処理できませんでした。

■計測結果:

http://imeasure.cocolog-nifty.com/photos/fig/mtf_es10000g_1200ppi.png

Half-samplingと書いてある空間周波数は、1Cycle分(=2画素分)の解像度である、600ppiのことです。

25.4mm/600ppi = 0.0423 mm の逆数、

23.62 cy/mm

です。

例えば、プラテンガラスの上に、ナイフエッジを載せてスキャン。

焦点位置を0.1mm変えてスキャン。

上記グラフを全ての画像で作成し、もっとも大きなMTF値を得た焦点位置が、最適焦点位置となります。

結構、使えそうなツールです。

市販で入手できるES-10000GのRGB画像を一通り計測したらまた報告します。

%1)MCRInstaller.zipをダウンロード

サイトにて、予め、氏名とメールアドレスを登録すると、
MCRInstaller.zipをダウンロードするために必要となる
Username:

Password:

が自分のメールアドレスに、 @imagescienceassociates.com

から送信されてきます。迷惑メールに類別される可能性が高いです。

%2)Matlabランタイム

作者 Peter D. Burns さんの書いた「SFR-Edge Installation and User’s Guide 」より。
『The software is was generated using the Matlab (version 7.7, R2008b) Compiler, and requires
MCR (Matlab Component Runtime) software libraries from The Mathworks inc. The MCR should
be installed before attempting to install and run SFRedge.』

%3)45本/mm チャートにて

リコーのグラフには、右上に 「1/30倍」と書いてあります。

これは実験条件を記載しており、正確には、45本/mmの1/30の線数のチャートを撮影して実験したものと推定されます。

つまり、28.4mmの30倍、852mmの画面がセンサ一杯に映る倍率でピントを合わせ、そのターゲットとして、1.5本/mmのチャートを置いて撮影していると推定されます。

%4)誤植

SRFedge_v6(2008b).zip

SFR-Edge が正式名称ですので、zipの名称は誤植のようですね。

[2010-10-19追記]

このシンプルなナイフエッジで結像系(レンズ)のMTFを計測する手法は、

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18218354
「現・岐阜大学の藤田先生が医用デジタルX線システム用に提案されたもの」だそうです。

IEEE Trans Med Imaging. 1992;11(1):34-9.
A simple method for determining the modulation transfer function in digital radiography.
Fujita H, Tsai DY, Itoh T, Doi K, Morishita J, Ueda K, Ohtsuka A.
Dept. of Electron. & Comput. Eng., Gifu Univ.

[2011-3-4追記]

■EPSON ES-10000GのMTF測定結果

イメージスキャナの解像度を測定する

■NIKON LS-1000のMTF測定結果

実験報告 NIKON LS-1000 光学解像度

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