Windows-Programm zur Ermittlung der Kamera- und Objektivschärfe (Auflösung)

Hat jemand Interesse, ein von mir entwickeltes Windows-Programm zur Berechnung der Auflösung (in Linienpaaren pro Bildhöhe) auszuprobieren? Damit kann man Kamera-/Objektivkombinationen vergleichen und Einstellungen optimieren.

1. Testmuster ausdrucken (per Download verfügbar)
2. Testmuster abfotografieren
3. Foto in dem Programm analysieren

Bei Interesse bitte PN schicken.

Danke für die, die sich bereitserklärt haben, das Programm zu testen. Die schlimmsten Fehler sind schon draußen!

Die schlimmsten Fehler sind schon draußen!

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Kann ich bestätigen!
Die Messergebnisse sind glaubhaft und konsistent,
die anfangs noch etwas zickige Installationroutine (nicht alle PCs sind gleich...) funktioniert inzwischen auch bei mir, und die von Hersteller zu Hersteller etwas unterschiedliche Implementierung der EXIFS macht bei den von mir verwendeten Kameramodellen inzwischen auch keine Probleme mehr.

Danke für das Feedback. Jetzt ist die Messung wesentlich stabiler. Hier kann das Programm geladen werden:
http://moments-4ever.de/LPH

Kannst du kurz grob beschreiben was du tust und wie du es implementiert hast?

Hier der Algorithmus in Stichworten:

- Sucht den Mittelpunkt des Siemenssterns
- Bestimmt den Radius des Siemenssterns
- Passt eine Sinuskurve an den Helligkeitsverlauf beim Umlauf eines Kreises um den Mittelpunkt des Siemenssterns an und bestimmt den Kontrast als Amplitude der Sinusfunktion
- Sucht den Radius des Kreises, bei dem der Kontrast 10% des Wertes von dem eines äußeren Kreises entspricht
- Rechnet den Wert auf die Bildhöhe um

Die Theorie findet sich hier: http://www.image-engineering.de/library/articles/aufloesung_iso12233.pdf

Finde Dein Programm interessant und möchte meine Objektive durchmessen.
In Deinem Beispielbild vom Bildschirm sind die EXIF Daten eingetragen.
Wie verhält es sich bei manuellen Objektiven?
Lassen sich die Werte per Hand eintragen?

Anmerkung: der o.a. Link zum theoretischen Hintergrund läuft ins Leere.
Kannst Du das PDF auch auf Deine Seite zum Download legen?

Mir ist die Validität der Verfahrensweise nicht ganz klar. Du schreibst, daß ein Photodrucker ausreichend genau den Siemensstern ausdruckt. Nach meiner Erfahrung druckt ein Tintenstrahler Schrägen immer als Stufen (im Detail betrachtet). Macht das wirklich keinen Unterschied zu einer echten Testtafel?
Ist damit nicht die Auflösung dann geringer? Hast Du das in Deiner Berechnung berücksichtigt?

Der Siemenstern ist im Text in zwei Versionen erwähnt:
Siemenssterne mit 36 Strahlpaaren, links schwarz-weiß und rechts mit sinusförmigen Grauwert-Verlauf

In Deinem Download ist aber nur die Version mit sinusförmigen Grauwert-Verlauf.

Mich wundert es, daß mit dieser Version eine genauere Messung der Auflösung möglich ist. Ich dachte immer, daß der Kontrast eine wichtige Rolle spielt.

Auf welche Größe hast Du den Siemensstern ausgedruckt? Din A4 oder Din A3?



Ermöglicht Deine Software eine valide Aussage zur Zentrierung/Dezentrierung von Objektiven?


Kannst Du Aussagen zur Validität und Reliabilität Deines Messverfahrens tätigen?
Ist es geplant, die Messdaten zusammenzufassen um Messwerte für die Objektive (an der entsprechenden Kamera) und dessen Streuung zu erhalten?

Danke für Deine Entwicklungsarbeit und für die Beantwortung schon einmal im voraus.

Hey Kamera2016, danke für Dein Feedback! Ich habs erst jetzt gesehen!

Ich versuch mal, auf Deine vielen Fragen eine Antwort zu geben:

Ich lese die Exif-Daten aus dem Foto, allerdings nur solche, die sich an die Standard-Konventionen halten. Viele Kamerahersteller haben noch Hersteller-spezifische Daten, das tu ich mir nicht an. Manuelle Objektive werden sicherlich nicht ausgelesen. Eintragen in die Maske geht nicht, nur ins Logfile nach der Messung (Pro-Version).

Danke für den Hinweis mit dem externen Link. Die Seite wurde wohl entfernt.

Es ist wichtig, dass der Stern im Foto nur klein abgebildet ist (ca. 10-30% der Bildhöhe). Dann findet sich die Auflösungsgrenze nicht im Zentrum (wo der Drucker murkst). Damit verringern sich die durch den Drucker verursachten Fehler. Die Pixelsprünge werden durch Mittelung berücksichtigt.

Der sinusförmige Stern liefert bessere Messwerte, daher gibts nur den zum Download.

Der Kontrast wird bei der Berechnung normalisiert.

Ich hab ihn in DIN A4 ausgedruckt.

Zur Zentrierung misst man den Stern an mehreren Bildbereichen. Das Logfile kann man in Excel weiterverarbeiten und schöne Plots generieren.

Zur Validität: ich hab die Algorithmen gemäß der ISO12233 entwickelt und ein paar Tricks zur Steigerung der Genauigkeit und Robustheit eingebaut. Ich habe das Programm gründlich auf Plausibilität getestet. Es wurde aber nicht offiziell zertifiziert oder validiert. Folgenschwere Entscheidungen können damit nicht getroffen werden. Für die absolute Genauigkeit lege ich meine Hand nur auf eine lauwarme Heizung. Überhaupt übernehme ich keinerlei Produkthaftung, Garantie oder Gewährleistung. Wer einen Software-Hersteller an die Wand stellen will (die Anfrage kam auch schon) soll sich die Software von DXO kaufen.

Bitte nicht vergessen: ich verschenke es!

Habe ich die Fragen beantwortet?
Nochmal danke fürs Feedback!

LG Klaus

Ich hatte auch noch auf die Antwort gewartet, auf welches Format gedruckt wird. Danke.

Und weshalb ich noch schreibe: ich wollte einfach Danke sagen. Ich werde es sicher nicht heute oder morgen testen, aber sobald ich etwas Zeit und Lust habe sicher sehr gern.
Nichts desto trotz ist das wirklich edel die Freeware hier zur Verfügung zu stellen und dich um Support zu kümmern. Also nochmal vielen Dank!

Coole Sache, werde ich mir bei Gelegenheit mal ansehen. Danke schon mal

Hey Carbonat380 und MichaelN,

DANKE!

Nachtrag zur Selbstdruckerei:

Druckt man beispielsweise den Stern auf einem 600dpi-Drucker auf DIN-A4 aus und nimmt ihn mit einer 24Megapixel-Kamera so auf, dass er 20% der Bildhöhe einnimmt, so bilden sich ca. 6x6 = 36 Druckpunkte auf ein Kamerapixel ab und die Fehler des Druckers sind klein ggü. der Kamera mit Optik.

Das Programm warnt wenn der Messbereich nicht stimmt.

Neue Version 1.1:
- zusätzlich MTF50-Messung (subjektive Schärfe)
- verbesserte Automatik (Pro-Version)

Vielen Dank für das nette Programm. Ich habe mit der Version 1.1 einige Test mit JpegOOC und 8 Bit Tiff aus Camera RAW durchgeführt. Dabei ist mir bei den neu dazu gekommenen Werten eine Inkonsistenz aufgefallen:
Vom gleichen Foto:
Jpeg OOC 8 Bit Tiff
LP/PH 1501 1544
Mpix 12,0 12,7
MTF50 954 826

Der Trend ist bei allen Bildern, die MTF50 Werte für Jpeg sind zu hoch oder für Tiff zu niedrig.

Danke Dir! Evtl. liegts an einer unterschiedlichen Schärfung?
Kannst Du mir bitte die Fotos zuschicken, ich schaus mir an.
LG Klaus

Eine Version zwecks Einbeziehung manuell einzugebender Daten für Altobjektive
wäre fein. Siehe diverse threads wie M42 für Canon & Co.

Ein Standardaufbau wäre auch ganz nützlich, Entfernung der Testtafel in Bezug
auf die Brennweite um zu einer Standardaussage zu kommen.


abacus

abacus schrieb:

Ein Standardaufbau wäre auch ganz nützlich, Entfernung der Testtafel in Bezug auf die Brennweite um zu einer Standardaussage zu kommen.

Zum Vergrößern anklicken....

Spätestens dann sollte klar werden, daß das mit A4-Drucken keine sinnvolle Messanordnung wird. Unter ABM 1:10 sollte man solche Tests für Nicht-Makroobjektive nicht machen, 1:20 wäre besser. Damit bist Du formatfüllend bei A1 für Kleinbild und A2 für APS-C. Und mehr als 6 m Abstand für ein 300-mm-Objektiv.

Ist halt nicht nur Software.

abacus schrieb:

Eine Version zwecks Einbeziehung manuell einzugebender Daten für Altobjektive
wäre fein. Siehe diverse threads wie M42 für Canon & Co.

Zum Vergrößern anklicken....

Das Programm zeigt das Gleiche an, ob mit oder ohne Metadaten *). Diese Werte sind wohl nur Sensorpixel bezogen. Wobei ich dann nicht verstehe, woher dann der Wert für MTF50 kommt, der dann wohl nicht in L/mm gemessen werden kann.
*) Zum Test habe ich aus einem Jpeg die Metadaten komplett gelöscht.

Zum Thema Standardaufbau:

Hat man einen Siemensstern formatfüllen auf A4 gedruckt (Breite 21cm) und ein 50mm Objektiv auf einer Vollformatkamera, so ergibt sich ein Abbildungsmaßstab* von 20% bei einem Abstand von 219cm. Bei Crop-Sensoren einfach verlängern (Nikon: 1.5, Canon 1.6) und auch bei anderer Brennweite proportional multiplizieren (150mm mal 3).

Als Formel mit dem Strahlensatz:

Abstand(20%) = 5 * 21cm * BW(mm) / Sensorhöhe(mm)


zu den EXIF-Daten: sie werden nur als Info angezeigt, aber nicht in der Auswertung benutzt.

*Abbildungsmaßstab ist anders definiert. Gemeint ist, dass der Stern ein Fünftel der Bildhöhe einnimmt.

Berlin schrieb:

Vielen Dank für das nette Programm. Ich habe mit der Version 1.1 einige Test mit JpegOOC und 8 Bit Tiff aus Camera RAW durchgeführt. Dabei ist mir bei den neu dazu gekommenen Werten eine Inkonsistenz aufgefallen:
Vom gleichen Foto:
Jpeg OOC 8 Bit Tiff
LP/PH 1501 1544
Mpix 12,0 12,7
MTF50 954 826

Der Trend ist bei allen Bildern, die MTF50 Werte für Jpeg sind zu hoch oder für Tiff zu niedrig.

Zum Vergrößern anklicken....

Ich kann mir vorstellen, dass TIF bei der Auflösungsgrenze überlegen ist, da JPEG kleine Details wegkomprimiert. Und ich vermute, dass das JPEG Deiner Kamera stärker schärft, was den MTF50-Wert nach oben bringt. Aber Näheres kann ich Dir sagen, wenn Du mir 2 Testbilder schickst....