Lien entre BxU et MTF50

[sylvatica]

J'ai modifié mon algorithme de calcul de la MTF. En fait, il semblerait que la notion de BxU supporte très mal l'accentuation. Du coup, de nombreux paramètres doivent êtres choisis correctement. En ce qui concerne QuickMTF, je ne sais pas bien ce qu'il fait car je n'ai pas le code source. Pour Imatest, ils sont totalement silencieux sur ce qui se passe. Enfin, je vais regarder ce qui se passe dans SFR3, le logiciel écrit par Peter Burns. Le logiciel, et donc les résultats, semble aussi bien évoluer au cour du temps.

Du coup, les nouveaux MTF50-Sylvatica et BxU-Sylvatica (dont la définition change très souvent en ce moment), sont à nouveau d'accord sur le classement des photos à f2 et à f11.

Voici donc les photos, les MTF50-Sylvatica (du jour) et BxU-Sylvatica (du jour), et les courbes MTF. On peut ainsi observer les effets de l'accentuation sur une photo limitée d'une part par les aberrations optiques classiques (f2) et d'autre part, par la diffraction (f11).

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Les résultats avec les nouveaux MTF50-Sylvatica et BxU-Sylvatica. C'est le 35mm à f2, en faisant varier l'accentuation dans CNX.

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Les courbes MTF des images du dessus.

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Les résultats avec les nouveaux MTF50-Sylvatica et BxU-Sylvatica. C'est le 35mm à f11, en faisant varier l'accentuation dans CNX.

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Les courbes MTF des images du dessus.

[sylvatica]

J'ai encore amélioré mon programme de calcul de MTF, et il me semble de plus en plus évident que la SQF (Subjective Quality Factor) est la chose la plus intelligente à notre disposition pour traduire une courbe MTF en un nombre donnant une sensation de netteté. Voici ses avantages :
- C'est une note entre 0 et 1, qui n'a pas d'unité.
- Elle dépend de la taille du "tirage" et de la distance d'observation.
- Sa définition est publique.

J'ai donc calculé la SQF de mes différentes images, pour une image affichée en 100% écran, sur écran 24 pouces en résolution 1920x1200, observé à 80 cm. La formule donnant la SQF est donc :

SQF(100% écran) = Integrale[ MTF(u) poids(u) , u = 0 .. +infini ]

ou poids(u) = c u^0.8 Exp[- 10.4 u] et c est un coefficient tel que Integrale[poids(u), u = 0 .. +infini ] = 1. J'ai d'ailleurs mis la courbe de ce poids ci-dessous. Son pic est autour de 0.1 cycle/p et l'essentiel est entre 0 cycle/p et 0.4 cycle/p. C'est cette SQF qui est utilisée dans les articles récents publiés par DxO.

[sylvatica]

Et voici une série d'ouvertures, toujours sur D800, au 35mm f1.4. Les images sont développées avec Capture NX, accentuation 1, aberrations chromatiques supprimées.

https://www.dropbox.com/s/wgf6hm1rib0zc0m/sqf.png

Voici la meilleure image tirée de cette série.

[sylvatica]

Cette notion de SQF semble très bonne, et DxO Mark a repris l'idée dans son Perceptual MegaPixel et a malheureusement oublié de rendre à César ce qui est à César : Ed Grainger (1970). C'est du plagiat pur et simple :
- La SQF est calculée en faisant une moyenne sur la MTF, en prenant en compte la taille de l'image, la distance de visualisation et la sensibilité de l'oeil. C'est clairement expliqué ici : http://www.bobatkins.com/photography/technical/mtf/mtf4.html. Sur le site de DxO, on voit bien sur cette page http://www.dxomark.com/index.php/About/In-depth-measurements/Measurements/Sharpness qu'ils font la même chose :
"The DxOMark score for Sharpness is based on the Perceptual Megapixel (P-Mpix) concept that weights the Modulation Transfer Function (MTF) of the lens with the human visual acuity"
DxO a juste oublié de donner la formule de poids, essentielle à la compréhension de ce qu'ils font. Grosso-modo, on veut l'essentiel : à quel distance ils regardent la photo et quelle et la taille de cette dernière.

- Comme la SQF dépend de la zone sur l'image, si on veut un seul nombre pour toute l'image (j'aime pas ça, mais bon...), on moyenne tout cela sur l'image. C'est ce que fait DxO en mettant plus de poids au centre qu'au bord. Evidemment, c'est ce qu'avait fait le journal américain "Popular Photography", un des grands utilisateurs de la SQF. C'est ici http://www.bobatkins.com/photography/technical/mtf/mtf5.html.

- Enfin, on ne prend que la meilleure ouverture 

- Quant à traduire cela en megapixels, "no comment". Mais, juste pour rire, on aimerait avoir la formule.

Voilà ce qui m'insupporte sur DxO Mark : Ils prennent de bonnes idées (Ca c'est une qualité), ils font tout pour effacer cela (aucune référence au travail de Ed Grainger par exemple), ils cachent plein de paramètres (Quelle est la fonction de poids) et ils utilisent une unité qui excitent les neuneus de la photo (le MegaPixel).

[MBe]

Cette notion de SQF semble très bonne, et DxO Mark a repris l'idée dans son Perceptual MegaPixel et a malheureusement oublié de rendre à César ce qui est à César : Ed Grainger (1970). C'est du plagiat pur et simple :
- La SQF est calculée en faisant une moyenne sur la MTF, en prenant en compte la taille de l'image, la distance de visualisation et la sensibilité de l'oeil. C'est clairement expliqué ici : http://www.bobatkins.com/photography/technical/mtf/mtf4.html. Sur le site de DxO, on voit bien sur cette page http://www.dxomark.com/index.php/About/In-depth-measurements/Measurements/Sharpness qu'ils font la même chose :
"The DxOMark score for Sharpness is based on the Perceptual Megapixel (P-Mpix) concept that weights the Modulation Transfer Function (MTF) of the lens with the human visual acuity"
DxO a juste oublié de donner la formule de poids, essentielle à la compréhension de ce qu'ils font. Grosso-modo, on veut l'essentiel : à quel distance ils regardent la photo et quelle et la taille de cette dernière.

- Comme la SQF dépend de la zone sur l'image, si on veut un seul nombre pour toute l'image (j'aime pas ça, mais bon...), on moyenne tout cela sur l'image. C'est ce que fait DxO en mettant plus de poids au centre qu'au bord. Evidemment, c'est ce qu'avait fait le journal américain "Popular Photography", un des grands utilisateurs de la SQF. C'est ici http://www.bobatkins.com/photography/technical/mtf/mtf5.html.

- Enfin, on ne prend que la meilleure ouverture 

- Quant à traduire cela en megapixels, "no comment". Mais, juste pour rire, on aimerait avoir la formule.

Voilà ce qui m'insupporte sur DxO Mark : Ils prennent de bonnes idées (Ca c'est une qualité), ils font tout pour effacer cela (aucune référence au travail de Ed Grainger par exemple), ils cachent plein de paramètres (Quelle est la fonction de poids) et ils utilisent une unité qui excitent les neuneus de la photo (le MegaPixel).

je suis d'accord avec ton commentaire, je peux ajouter que j'ai l'impression que DxO s"était marginalisée (tout seul) avec le BxU,  car non reconnu au niveau normatif, et dans ce cas il est bien difficile de vendre à des clients un critère qui n'est pas normalisé (avec une reconnaissance non normative). Alors que Imatest a fait tout le contraire et explore toutes les possibilités relatives à la MTF.

Avec la publication citée ci-dessous, DxO essaye de monter dans  "le train en marche" en reprenant les idées des dead leaves et Spilled Coins, en abandonnant ces mires maisons et en se rapprochant des mires mentionnées dans les normes ISO

J'ai quelques questions (car notamment tu est plus près que moi des équations mathématiques), suite à lecture de la publication de Dxo relative aux 'Dead leaves for mesuring texture quality on a digital camera".

- Comment tu comprends "the texture MTF" et la MTF, quelle différence?  l'explication donnée au §5.2 me satisfait pas vraiment, d'autant plus que les courbes de "texture FTM" à basse fréquence ont une allure bizarre (fig 3 par exemple).
- Est ce que tu fais une différence entre MTF et SFR? (dans Imatest, j'ai pas compris ou vu de différence entre SFR et MTF, le papier de DxO donne l'impression qu'ils font une différence).

Tu as vu que SFRMAT3 met à disposition le code de calcul sous Matlab de la FTM, que plusieurs versions existent et que la dernière améliore le hamming de zone slanted edge analysée?

Je trouve également que les "murs de briques" on de beaux jours devant eux quand on regarde / lit toutes les publications relatives au calculs des différentes sortes de MTF. Je pense que vouloir résumer à un chiffre les performances d'un système d'imagerie est assez réducteur et je ne suis pas sur que ce chiffre soit vraiment représentatif.

[sylvatica]

- Comment tu comprends "the texture MTF" et la MTF, quelle différence?  l'explication donnée au §5.2 me satisfait pas vraiment, d'autant plus que les courbes de "texture FTM" à basse fréquence ont une allure bizarre (fig 3 par exemple).

De ce que je comprends, il y a :
- La MTF : C'est la fonction que tout le monde cherche à connaitre. Je pense qu'il y a beaucoup à dire sur sa définition, mais on va supposer que c'est un objet clairement défini.
- La SFR : C'est la MTF telle qu'elle est calculée par la norme ISO 12233 avec la méthode "slanted edge".
- La texture-MTF : C'est la MTF telle qu'elle est calculée par les auteurs de l'article et le modèle des feuilles mortes.

Dans un monde idéal, tout cela devrait être égal. Mais les méthodes de mesures ayant toutes des défauts, je pense que cet article explore une nouvelle manière de calculer la MTF. Une différence est aussi liée au fait que la Texture-MTF se mesure pour l'image en entier, contrairement à la SFR et à la MTF qui se calculent en chaque point de l'image et deux deux directions orthogonales.

Je trouve également que les "murs de briques" on de beaux jours devant eux quand on regarde / lit toutes les publications relatives au calculs des différentes sortes de MTF. Je pense que vouloir résumer à un chiffre les performances d'un système d'imagerie est assez réducteur et je ne suis pas sur que ce chiffre soit vraiment représentatif.

A l'heure du digital, les murs de briques sont à mon avis ce qui se fait de mieux. Il est tellement facile de poster une série d'ouvertures, en expliquant les paramètres des fichiers. Bien sur, il y aura des limites à cette méthode, mais on pourra en discuter calmement. Mais je ne vais pas encore partie la-dessus car je vais encore avoir des soucis.

[MBe]

De ce que je comprends, il y a :
- La MTF : C'est la fonction que tout le monde cherche à connaitre. Je pense qu'il y a beaucoup à dire sur sa définition, mais on va supposer que c'est un objet clairement défini.
- La SFR : C'est la MTF telle qu'elle est calculée par la norme ISO 12233 avec la méthode "slanted edge".
- La texture-MTF : C'est la MTF telle qu'elle est calculée par les auteurs de l'article et le modèle des feuilles mortes.

Dans un monde idéal, tout cela devrait être égal. Mais les méthodes de mesures ayant toutes des défauts, je pense que cet article explore une nouvelle manière de calculer la MTF. Une différence est aussi liée au fait que la Texture-MTF se mesure pour l'image en entier, contrairement à la SFR et à la MTF qui se calculent en chaque point de l'image et deux deux directions orthogonales.

A l'heure du digital, les murs de briques sont à mon avis ce qui se fait de mieux. Il est tellement facile de poster une série d'ouvertures, en expliquant les paramètres des fichiers. Bien sur, il y aura des limites à cette méthode, mais on pourra en discuter calmement. Mais je ne vais pas encore partie la-dessus car je vais encore avoir des soucis.

Merci, cela me conforte, je commençais à m'embrouiller avec cette terminologie qui abuse le lecteur. je vais poursuivre ma lecture sur la SQF.

[MBe]

- La SQF est calculée en faisant une moyenne sur la MTF, en prenant en compte la taille de l'image, la distance de visualisation et la sensibilité de l'oeil. C'est clairement expliqué ici : http://www.bobatkins.com/photography/technical/mtf/mtf4.html.[...]

- Comme la SQF dépend de la zone sur l'image, si on veut un seul nombre pour toute l'image (j'aime pas ça, mais bon...), on moyenne tout cela sur l'image. C'est ce que fait DxO en mettant plus de poids au centre qu'au bord. Evidemment, c'est ce qu'avait fait le journal américain "Popular Photography", un des grands utilisateurs de la SQF. C'est ici http://www.bobatkins.com/photography/technical/mtf/mtf5.html.

Pour ces 2 articles relatifs à la SQF, l'explication est bien faite et l'auteur est  honnête sur sa conclusion.

[sylvatica]

Au passage, ce que j'ai appelé le SQF dans mes mesures semble être en fait l'acutance. L'idée est la même, seul le poids change.

[sylvatica]

En tout cas, il y a encore beaucoup de choses à améliorer dans mon soft. La MTF est assez sensible au bruit qu'il y a prêt du bord. Je suis presque sur que c'est ce qui explique le "toboggan" que l'on peut observer sur beaucoup de mesures de MTF faites avec Imatest et QuickMTF.

Sur cette image, on voit la Line Spread Function à gauche et la MTF à droite. J'ai entouré en vert cette zone de bruit qui perturbe un peu le calcul de la MTF. C'est le côté de la cible qui est dans le sombre (imprimée), alors  que la partie droite qui correspond à la zone blanche (et donc non imprimée) est beaucoup plus propre. Il est possible que la qualité de la cible soit responsable de cela.

[MBe]

Lorsque j'avais rencontré des problèmes avec Mitre SFR, j'avais en effet émis l'hypothèse du problème de l'impression de la mire "maison"  slanted edge, des encres, de l'encrage réalisé par l'imprimante.
J'avais imaginé prendre une feuille de Canson noire et une blanche pour m'affranchir de l'impression et construire le slanted edge avec ces 2 feuilles en superposition. Par contre je n'ai pas testé et je ne sais pas si la différence de quelques dixièmes sur l'épaisseur (de la mire) pouvait avoir une influence.
J'avais également regardé les mires du commerce, mais elles sont hors de prix pour un amateur.

Si ce bruit est haute fréquence, il y a également la possibilité de faire un filtre numérique à N fois Nyquist pour influencer le moins possible le calcul de la MTF ( N > 3ou 4?).

Est ce que tu as essayé de tester ton programme sur une mire "idéale" à partir d'un fichier constitué de 0 et de 1? et de le filtrer avec un masque de flou d'intensité N, de rayon r?

[sylvatica]

Aucun problème avec des images générées par ordinateur.

Je pense qu'une bonne mire est indispensable pour faire quelque chose de sérieux, car le passage du gris au blanc doit être sans bavure. J'imprime pourtant sur une Canon Pixma Pro 100. Le prix de ces mires est surement justifié.

[MBe]

Aucun problème avec des images générées par ordinateur.

Donc cela élimine "un défaut" dans ton programme.

Je pense qu'une bonne mire est indispensable pour faire quelque chose de sérieux, car le passage du gris au blanc doit être sans bavure. J'imprime pourtant sur une Canon Pixma Pro 100. Le prix de ces mires est surement justifié.

Je considère la Canon  PRO 100 comme une excellente imprimante (elle est en test dans le MDLP de mai)
Oui les bonnes mires ont un coût.

[MBe]

A propos du Gamma des fichiers tiff:

Imatest indique :
SFRplus slanted-edge algorithm  The algorithms for calculating MTF/SFR were adapted from a Matlab program, sfrmat, written by Peter Burns () to implement the ISO 12233 standard. SFRplus incorporates numerous improvements, including improved edge detection, better handling of lens distortion, and far more detailed output. A description can be found here. The original Matlab code is available on the I3A ISO tools download page by clicking on ISO 12233 Slant Edge Analysis Tool sfrmat 2.0. In comparing sfrmat 2.0 results with Imatest, keep the following in mind: If an OECF (tonal response curve) file is not entered into sfrmat, it assumes that there is no tonal response curve, i.e., gamma = 1. In Imatest, the default gamma is 0.5, which is typical of digital cameras. To obtain good agreement with sfrmat, you must set gamma to 1.

A, priori sauf erreur de ma part, je ne pense pas que CNx2 permette de générer de fichier tiff avec un gamma de 1 (ou différent de 2,2), est ce que le problème que tu rencontres ne provient pas de là? (un gamma > 1 influence les basses et hautes lumières, la dynamique, et probablement le ratio bruit signal aux extrémités de la courbe)
Imatest utilise Dcraw qui permet ce genre de réglage.
D'ailleurs j'ai pas bien compris pourquoi Imatest utilise un gamma de 0,5, probablement que cela influence les résultats de la MTF (?).

[chelmimage]

C'est bien l'inconvénient de la méthode et une de ses limites, il est possible d'y palier (en partie) en augmentant la surface d'acquisition et en procédant à une moyenne (lissage) sur les données., et/ ou d'employer la méthode du vernier décrite dans le doc e2v.

On pourrait aussi revenir à la méthode de l'histogramme!!
A propos de texture dont l'un de vous deux a parlé c'est aussi une mesure que publie CI mais aucune explication sur la signification de la mesure autre que "c'est le rendu d'une texture" avec une échelle graduée jusqu'à 120 %?

[MBe]

On pourrait aussi revenir à la méthode de l'histogramme!!

Oui, mais difficile d'établir un ou plusieurs critères discriminant par cette méthode, j'ai essayé de m'en servir, sans arriver à avoir une solution qui marche (sans être trop surpris non plus).

A propos de texture dont l'un de vous deux a parlé c'est aussi une mesure que publie CI mais aucune explication sur la signification de la mesure autre que "c'est le rendu d'une texture" avec une échelle graduée jusqu'à 120 %?

Le dictionnaire de Verso ne comporte pas le terme texture, je suis déçu

Plus sérieusement, je viens de ré ouvrir un CI, la "texture" est mesurée en fonction de la sensibilité Iso (donc le gain), en conséquence, une de ses variables (mais ce n'est pas la seule!) est le bruit, en tous cas la courbe que j'ai sous les yeux à une pente (la dérivée...) assez proche de la courbe d'à côté qui est celle du bruit.

Dans le cas évoqué un peu plus haut dans les posts, texture MTF me fait plus penser à la capacité à discerner des transitions et détails dans un "paysage" assez uniforme. (je sais pas si me fais bien comprendre  , mais regarde la mire donnée en exemple), l'article qui y fait référence (dead leaves model for measuring texture quality on a digital camera (DxO Mark) est intéressant à lire. Sylvatica a donné le lien, tu le trouveras sans difficulté.

Si tu as lu toutes les pages de ce fil, tu as pu constater que nous avons essayé de réfléchir pendant ton absence

Je continue à penser que la méthode slanted edge est un bonne méthode, toute la difficulté est de trouver des testeurs très rigoureux, avec une méthodologie identique d'un système d'image vers un autre système pour que la comparaison est un sens.

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Si tu as lu toutes les pages de ce fil, tu as pu constater que nous avons essayé de réfléchir pendant ton absence
Je continue à penser que la méthode slanted edge est un bonne méthode, toute la difficulté est de trouver des testeurs très rigoureux, avec une méthodologie identique d'un système d'image vers un autre système pour que la comparaison est un sens.

Oui j'ai lu et vu que vous avez évolué beaucoup vers une méthodologie dont les résultats rejoignent ceux d'autres méthodes..
Maintenant, que je sois là ou pas ne changera pas beaucoup vos avancées vu le niveau auquel vous évoluez..
Je vais essayer de resserrer ma méthodologie d'essai avec l'histogramme..De toutes façons je ne peux pas beaucoup vous aider vu que mon équipement est en 4:3 avec une optique qui n'a pas une grande amplitude d'ouverture. Je pense que l'avantage de cette méthode de l'histogramme sur d'autres est le grand nombre de pixels qui peuvent participer à la mesure ce qui augmente la sensibilité et la finesse de la mesure..Maintenant il me reste à choisir entre le test des pixels alignés avec les lignes de la mire ou une pente définie:5°, 7°?
C'est tout..

[MBe]

Oui j'ai lu et vu que vous avez évolué beaucoup vers une méthodologie dont les résultats rejoignent ceux d'autres méthodes..
Maintenant, que je sois là ou pas ne changera pas beaucoup vos avancées vu le niveau auquel vous évoluez..
Je vais essayer de resserrer ma méthodologie d'essai avec l'histogramme..De toutes façons je ne peux pas beaucoup vous aider vu que mon équipement est en 4:3 avec une optique qui n'a pas une grande amplitude d'ouverture. Je pense que l'avantage de cette méthode de l'histogramme sur d'autres est le grand nombre de pixels qui peuvent participer à la mesure ce qui augmente la sensibilité et la finesse de la mesure..Maintenant il me reste à choisir entre le test des pixels alignés avec les lignes de la mire ou une pente définie:5°, 7°?
C'est tout..

Oui beaucoup de méthodes ont été regardées. SI les infos relatives à la MTF t'intéressent, tu peux aller regarder celles données par Imatest et il renvoie vers de nombreux liens.
Mais ta participation, ouverture d'esprit, curiosité  comptent plus que le matériel , et un forum c'est fait pour échanger.

[chelmimage]

J'ai enfin réuni les 2 conditions nécessaires à ma manip..
Du temps pour les faire et un temps suffisamment lumineux pour parcourir la plage d'ouverture de f4 à f22 sans autre variation que le temps de pose pour des conditions d'exposition identiques.
J'ai donc fait des photos de la mire avec 2 densités de lignes dans un rapport 2. Ce qui me faisait 2 essais/résultats par photo..La focale était 14 mm en 4 :3., de façon à être compatible avec la dimension physique de la mire, la distance mini de prise de vue de mon appareil et le recul possible.
Pour chaque densité de ligne que j'ai exprimée en nb de pixels de photo par pixel de l'image, j'ai calculé le rapport de l'écart type des niveaux L de la zone des grilles rapportés à l'écart type des niveaux L de grandes zones noires et blanches de la mire pour chaque photo.
Ce rapport varie entre 1 et presque 0. Il est même parfois légèrement supérieur à 1 en raison d'une accentuation des transitions NB.
J'ai fait les essais sans précautions particulières autre que d'appuyer l'appareil sur une surface stable et de supprimer la stabilisation que je sais sujette à des anomalies que je n'ai jamais clairement comprises.
Malgré cela les courbes montrent un petit  creux à f8 qui correspond au 1/125. Valeur que je sais sensible  ou hasard de manip ?
Je trouve que l'allure des courbes est significative puisqu'on voit une augmentation progressive du flou  lorsqu'on diminue l'ouverture physique
Je pense que de cette façon avec peu de moyens et facilement  on peut tester de façon comparative plusieurs optiques comme je l'avais imaginé .. Avec l'expérience on peut se définir une limite de qualité qu'on souhaite et prendre un peu plus de précautions que je ne l'ai fait. Mais justement, je voulais voir le potentiel de cette méthode. Le maximum de sensibilité de la méthode se situe aux environs du critère 2 pixels de photo pour reproduire un pixel de photo. La mire est toujours équivalente à 512 pix de large quelle que soit sa taille d'impression. Finalement le problème le plus crucial sera de trouver le recul nécessaire pour les zooms . Mais il existe aussi pour d'autres méthodes..
La mesure des écarts type est très reproductible. Je l'ai vérifié en reprenant les mesures de certains points qui me donnaient des doutes. Mais je n'ai pas trouvé de différences. Il faut dire que les échantillons de mesure des ET sont compris entre 15000 et 20000 pixels..On est loin des échantillons IMATEST!

[chelmimage]

Pour des détails sur la manip voir ici..
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,182435.msg3920501.html#msg3920501

[MBe]

Pour des détails sur la manip voir ici..
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,182435.msg3920501.html#msg3920501

Chelmimage, dès que j'ai un peu de temps je fais le test, mais il faut que je prenne auparavant le temps de lire ton fil et le mode d'emploi