• - 피사체의 한 점에서 퍼져나간 빛은 렌즈를 통과하여 다시 한 점에 모이게 된다.
• - 왼쪽의 그림에서, 피사체의 위치와 렌즈의 위치가 고정 되어 있다고 가정하면, 빛이 다시 모이는 지점은 상점 (Image Plane) 이 된다.
• - 이 Image Plane에 이미지 센서를 가져다 놓게 되면 센서 위의 각 Pixel들이 구분 되어 모여진 빛들은 기기가 각각 받아들여 밝기 차이를 측정하여 화면에 보일 수 있는 Digital Image를 만들게 된다.

• - 렌즈의 해상력 평가에서는 주로 Lp / mm 단위를 사용한다.
• - 분해 (Black / White 선 구분 가능한 상태) 가 가능한 최대 공간 주파수에서 측정한 Lp / mm가 Resolution (해상력) 으로 정의된다.
• - 좌측 상태는, Lens 결상 (Focal Length) 위치에서의 1mm 당 Line Pair 수가 5 [lp/mm] 이다.
• - 이 경우 1mm 거리에 들어있는 5 Pair (Black and White) Line이 충분히 구분 가능하므로, 5lp / mm 분해능을 충분히 확보한 Lens이다.
• - 더 높은 공간 주파수 (Spatial Frequency) 를 피사체로 놓고 측정 시 분해 (Black / White 선 구분) 가 불가능할 수도 있다.

• - 분해 (Black / White 선 구분) 가능한 정도를 정량적으로 정의한 것이 Modulation.
• - 분해가 가능한 최대 공간 주파수에 해당하는 Line Pair가, Lens 결상 면 상의 1mm 안에 몇개 존재하느냐가, Lens의 Resolution(해상력)라 정의 [lp / mm]
• - 좌측 상태는, Lens 결상 (Focal Length) 위치에서의 1mm 당 Line Pair 수가 10 [lp / mm]이다.
• - 이 경우, 10lp / mm 분해능을 갖고 있으나, Modulation 값은 위의 5lp / mm 일 때 보다 낮은 값을 갖게 된다.

• - 카메라의 해상력은 카메라 출력 영상에 구분하여 표현 가능한 최대 Line (Pair) 수로 나타낸다. (이미지 센서 특성 포함)
• - 일반적으로 Vertical (세로) 방향의 최대 Line 수를 기준으로 한다.
    → PH (Picture Height) 는 Image Sensor 상의 세로 높이 (단위 mm)
• - 왼쪽 그림은 5 LP / PH (Line Pair / Picture Height)를 보여주고 있으며,
  10 TV Line ( TV本) 을 나타내고 있다.
• - [lp/PH] x 2 ↔ [LW/PH] ↔ TV 本 ↔ TV Line

• - Slanted Edge로부터 밝기의 변화 특성을 분석하여 MTF 그래프 산출
• - MTF 그래프에서, 설정 된 MTF 값의 C / P [Cycle / Pixel] 을 구함.
• - C / P로부터 카메라 해상력(표현 가능한 최대 Line 수) 산출
• · [C / P] x 이미지 Vertical Pixel 수 x 2 → TV 本 (LW / PH)

• - 좌측 왼쪽 그림과 같이 Slanted-Edge 부분의 영상 Data를, 오른쪽 그림과 같이 직선 (그래프) 화 함 (ESF).
• - 이때 생기는 영상 변화의 특성을 측정 (분석) 하여 해상력 평가함.
• - 해상력이 좋을수록 경계 부분의 밝기 변화가 급격히 일어남.
• - Focus가 잘 맞을수록 경계 부분의 밝기 변화가 급격히 일어남.
• - 최대 밝기의 10% 지점으로부터 90%지점화 될 때 필요한 Pixel의 수를 측정하여 MTF 값을 산정함.
• - 실제 Data는 이미지 센서로부터 Pixel 단위 읽게되므로, 정수화 되어 있음.
• - 10% 지점과 90% 지점의 위치를 알기 어려움.
• - Fourier transform 및 수학적 변환을 거쳐 연속적 그래프 형태의 함수로 변환.
• - 변환 된 연속 함수로부터 MTF 50% 지점, Nyquest 지점 등 해상력 관련 Parameter 추출함.

1) ESF

• - Edge Spread Function으로부터 구한 Line Spread Function을, 위의 Delta Function으로 모델링 하여 Fourier Transform을 하게 되면 Sync Function 함수가 구해진다.
• - 이 Sync Function 중 대칭의 중심점으로부터, 1 / d 위치까지를 MTF 함수로 사용하게 된다. (d는 Delta Function의 Pulse Width)

2) MTF

• - X 축은 Cycles / Pixel로, 1에 다가갈수록 고주파 신호
  · 한 픽셀에 한 사이클 이상이 들어가는 경우, MTF는 점차 낮아짐.
• - 분해능의 한계 주파수 NF (Nyquist frequency)
  · NF는 0.5 C / P (Cycle / Pixel) 임.
  · NF에서 MTF는 0.262 (26%) 임
  · NF 이상의 주파수에서는 aliasing이 발생 (패턴 식별 어려움)
• - 일반적으로 MTF가 50%일 때 선명도의 기준으로 적용.
  · 왼쪽 그래프에서 MTF 50 값은 0.377 C / P 임
  · 이때 해상력은 3042 TV 本 (TV Lien, LW / PH) 임 (0.377 [C / P] x 4032 [pixel] x 2 = 3040.128 LW / PH)

• - EIAJ Chart Mark (점진적인 선 폭의 변화 형태) 로부터, 각 위치 별 MTF 값을 구하고, 공간 주파수 별 MTF 그래프 산출
  · 그래프의 Y축 : MTF 값, X축 : TV 本 (LW / PH)
• - MTF 그래프에서, 설정 된 MTF 값의 해상력을 구함
  · 해당 위치의 X 값을 읽음.
• - 정해진 해상력 값으로부터, 카메라 TV 本 값 산출 가능.
• - Slanted Edge로부터 밝기의 변화 특성을 분석하여 MTF 그래프 산출.
• - MTF 그래프에서, 설정 된 MTF 값의 C / P [Cycle / Pixel] 을 구함.
• - C / P로부터 카메라 해상력 (표현 가능한 최대 Line 수) 산출
  · [C / P] x 이미지 Vertical Pixel 수 x 2 → TV 本 (LW / PH)
• - 정해진 해상력 값으로부터, 카메라 TV 本 값 산출 가능.