【图像处理】SFR算法详解1

1、什么是MTF

MTF算法是分析镜头解像能力的算法，其全称是Modulation Transfer Function(调制传递函数)。为了理解这个，首先需要知道什么是调制Modulation。

Modulation类似于对比度的概念，其数学表达公式如下：

它表示的是亮度最大值和亮度最小值的差值除以它们的和。如果在一张图像中，Imax = 255，Imin=10，那么M = 0.9245。而对比度则是亮度最大值除以亮度最小值，在这里等于25.5.
可以这样理解：Modulation是归一化之后的对比度。

然而，在相机拍照的过程中，实际景象的Mi与拍摄得到图像的Mo并不是一致的。对此，有这样的传递函数

它表示的是经过相机拍摄后对比度的变化。如果MTF=1，那表示成像的质量非常的高，基本上无损传输了。它衡量的是该镜头将原图像转化到具体成像之间的传递能力。

而在实际测试的过程中，通常都是采用的如下所示的线对来分析计算。

在上图中，上面的是原图像，下面表示相机拍摄得到的图像。可以看出线对的边缘经过镜头之后明显变得模糊，并且线对越密越模糊，相应的MTF也就越低。

而MTF通常跟空间频率的关系比较密切。空间频率指的是线对的密度，如果单位为cycle/pixel，则是表示在一个像素里有多少个线对，黑白线对为一个周期。

而SFR（spatial frequency response）表示空间频率响应，表示的也是相机的解像能力，在这个层面上，MTF与SFR是一样的意思。

2、MTF50，MTF50P

在表示相机图像解析力时，通常采用MTF50或者MTF50P。

MTF50表示的是MTF为最大值的50%（即MTF=0.5）时，对应的空间频率。

由于在图像拍摄过程中，图像处理模块有可能会对图像进行锐利化，对MTF的数值有所影响，而为了避免这样的影响，则规定MTF50P是相机拍摄后的图像的MTF最大值的50%对应的空间频率。