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今日调制传递函数的基本原理

发布时间:2021-07-20 20:46:00 阅读: 来源:排屑器厂家

调制传递函数的基本原理

从信息传输理论的观点看,电子制版系统的图象处理过程,实质上是一种信息传输过程,尽管G·Barnstodt、an、edernann通过实验得出综合评价尺度的公式:

<我国塑机工业的成长已迎来科门成长、快速成长的黄金时期p>但是,以信息论为基础对象质进行解析却很少见。然而,从图象的性能分析可以证明,依靠图象传输的MTF和调制再现的陡度,用一个数值来表示图象的象质是可能的。如能求出包括印刷点图象的MTF、则能更准确地对复制图象的象阶进行评价。

一、MTF的概念

近代信息理论的发展证明,性空间不变系统中,任何一个成象系列可有效地看作一个空间频率滤波器,而它的成象特性和象质评价,则能对每一个病人来讲都非常完善以物象之间的频率之比来表示。这种频率对比特性,就是所谓的调制传递函数MTF。线性空间不变系统则指线性系统的脉冲响应函数是稳定的、即响应函数与所选择的参考坐标位置无关,其函数值仅仅依会议主应用者能够根据本人的需求h的要求来自行修正报告内容题是“城镇化与线缆行业发展”赖于参考坐标之间的参量(x-ξ)。线性空间不变系统的脉冲响应函数可表示为:

性空间不变系统中,假设有一频率为f的正弦波形的信号(如图7.3),其光强分布为:

信息理论给调制度M的定义为:

式中:为最大亮度信号,

为最小亮度信号,

为正弦波振幅,

I为正弦波平均振幅。

在同一系统中,将空间频率不同的原稿信号输入,把经过系统的调制度M与未经系统的调制度M之比,定义为调制传递函数MTF:

MTF的值域为[0,1]。一般来说,MTF值随频率f的增长而下降。当f达到一定值时,MTF=0。此时的频率就是截止频率,高于该频率信号就不能被系统传递,如图7.4所示。

以频率f为横坐标,MTF为纵坐标,连接不同频率的MTF值所构成的曲线,称为MTF曲线。

二、点扩散函数与线扩散函数

1.点扩散函数(PSF)

理想成象要求物面与象面之间做到点点对应。象质变坏都是因为原稿上的点物不能在底片上形成点象引起的。系统对点的响应用点扩散函数描述。所谓系统点扩散函数,就是原槁上的一个点源经电子制版系统后在底片上的光强度,可以记为PSF,即P。

其中I(x,y)为底片上相应点的光强度分布函数,实际操作时需对PSF进行归化处理:

2.线扩散函数

它是点扩散函数的一维投影,由于:

微分后得到线扩散函救L(x):

可以认为,原稿上的一条线实质上是由无数个点构成,经过系统后的构象也是由无数个亮点所形成。由于系统的传递性使其构象转变不会出现卡皮带的现象成一条向两边扩散的图象同时,因而线条沿X方向的光强分布(或P在X方向的投影)L(x)被称为线扩散函数。对于一个普通系统,线扩散函数通常为一个不对称分布的函数,而仅性和空间不变系统中它才是对称的。性与空间不变系统的光学传递函数中,由于相位传递函数并不影响构象的清晰度,当不考虑相应变化时,其线扩散函数的付里叶变换就是MTF:

从物理意义看,MTF实质是各个空间频率的正弦波图象经过系统后调制损失的百分比。

对于电子制版系统来说,线扩散函数可由刀刃曲线求得:

其中,I(x)为刀刃图象的光强分布。

三、点图象MTF的计算方法

点图象可以认为是对通过图象信号传递的结果,类似于图象通讯中的载波原理。测定点图象的MTF,除采用刀刃扫描法外,为解决点图象信号波、载波、侧波带的分离和易求出某部分面积的平均值,采用光学付里叶变换的夫琅和费衍射法求点图象的平均MTF,则更为有效。

四、电子制版系统MTF测量的实验设计

由于MTF的应用必须满足两个条件:其一所采用的系统必须是线性的;其二系统应具有空间和时间的不变性:

只有满足上述两个条件,输入一定频率f的正弦波信号时,系统才输出正弦波。当频率f不变时,仅仅调制度有所改变。

在电子制版系统中,由于感光材料特性曲线、光电转换元件的特性曲线和印刷油墨转移特性曲线并不完全是直线,加上所使用的这些材料不可能完全均匀一致,输入一个频率为f的正弦波信号,系统往往输出一个非正弦波的信号,成为含有其它频率的谐波。

基于上述原因,利用刀刃曲线求解MTF时,对刀刃的密度差ΔD提出如下要求:

①密度差值应较小,一般以0.5较好;

②密度差值应位于特性的曲线的直线部位。

这样的密度差值小,可减少显影时产生邻界效应。

电子制版系统处理的图象常分连续调和加半色调两种。

应当指出,从底片上测量的是刀刃曲线的密度值D(x),它与光强度的关系可由D-H曲线表示。所以,在计算MTF时,对底片的处理必须和经感光测定用的光楔同时处理,以相同的条件同时进行刀刃扫描,建立H=D(x)的数学模型。

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