KR101001233B1 - Ｍｔｆ 측정 시스템, ｍｔｆ 측정 방법, ｍｔｆ 측정 유닛 및 ｍｔｆ 측정 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 - Google Patents

Ｍｔｆ 측정 시스템, ｍｔｆ 측정 방법, ｍｔｆ 측정 유닛 및 ｍｔｆ 측정 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 피사체를 촬영하여 취득되는 피사체 화상 데이터와, 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 MTF 데이터로부터 생성되는 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터에 따라 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면 데이터를 생성하고, 상기 생성한 측정 결과 화면 데이터에 따른 측정 결과 화면을 표시함으로써, 렌즈 성능의 평가 측정 작업 시에, 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면이 리얼 타임으로 표시되도록 하고, 사용자가 측정 결과 화면의 MTF 곡선 화상으로부터 포커스 조정의 필요와 불필요를 파악하고, MTF 곡선 화상과 함께 표시되어 있는 피사체 화상의 포커스를 필요에 따라 조정하는 동시에, MTF 곡선 화상으로부터 렌즈 성능 평가도 행할 수 있도록 한다.
Figure R1020087030827
피사체, 화상 데이터, 측정 결과, 화면 데이터, 렌즈 성능 평가

Description

ＭＴＦ 측정 시스템, ＭＴＦ 측정 방법, ＭＴＦ 측정 유닛 및 ＭＴＦ 측정 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 {MTF MEASURING SYSTEM, MTF MEASURING METHOD, MTF MEASURING UNIT AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM RECORDING THEREON A MTF MEASURING PROGRAM}
본 발명은, MTF 측정 시스템, MTF 측정 방법, MTF 측정 유닛 및 MTF 측정 프로그램에 관한 것이며, 특히, 피사체가 가지는 콘트라스트를 어느 정도 충실히 재현할 수 있는지를 공간 주파수 특성으로서 표현한 MTF를 측정하기 위한 시스템 및 그 측정 방법에 관한 것이다.
렌즈 성능을 평가하는 지표의 하나로, MTF(Modulation Transfer Function)가 있다. MTF는, 렌즈 성능을 알기 위하여, 피사체가 가지는 콘트라스트를 어느 정도 충실히 재현할 수 있는지를 공간 주파수 특성으로서 표현한 것이다. 공간 주파수는, 1[mm]당에 포함되는 패턴수를 나타낸 것이다. 가로축에 공간 주파수를 취하고, 세로축에 콘트라스트의 값을 나타낸 것이, 이른바 MTF 곡선이다.
그런데, MTF 곡선을 이용하여, 렌즈의 성능을 평가하는 MTF 측정 시스템이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 참조). 특허 문헌에서는, 렌즈를 통해 피사체를 촬영하여 취득되는 피사체 화상 데이터에 따라 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 MTF를 산출하여, MTF 데이터를 취득하고, 상기 MTF 데이터로부터 생성되는 MTF 곡선 화상 데이터가 나타내는 MTF 곡선으로부터 렌즈 성능을 평가하는 MTF 측정 시스템이 개시되어 있다.
특허 문헌: 일본 특허출원 공개번호 2002-350285호 공보
그러나, 상기한 MTF 측정 시스템에는, 다음과 같은 해결해야 할 과제가 있었다. 즉, 렌즈 성능의 평가 작업을 행하는 경우, 먼저, 사용자는, MTF 측정 시스템이 피사체를 촬영하여 취득하는 피사체 화상 데이터에 의해 나타내는 피사체 화상을 참조하고, 피사체의 위치맞춤 및 포커스(초점)의 조정을 행한다. 그 후, 사용자로부터의 측정 개시 지시 등을 받은 MTF 측정 시스템은, 사용자에 의해 조정된 피사체 화상 데이터에 따라 MTF를 산출하여, MTF 데이터를 취득하고, 상기 MTF 데이터에 따라 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 사용자는, 생성된 MTF 곡선 화상 데이터가 나타내는 MTF 곡선으로부터 렌즈 성능을 평가한다. 이와 같이, 렌즈 성능의 평가 작업을 행하기 위해서는, 전술한 일련의 작업이 필요해 지므로, 효율적으로 렌즈 성능의 평가 측정 작업을 행할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은, 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 렌즈 성능의 평가 측정 작업을 효율적으로 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 피사체를 촬영하여 취득되는 피사체 화상 데이터와, 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 MTF 데이터로부터 생성되는 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터와, 피사체 화상 데이터에서의 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 산출하여 얻어지는 휘도 레벨 데이터에 따라, 피사체 화상에 중첩하여 각각의 마커 위치에서의 MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상을 각 마커 위치의 근방에 배치한 측정 결과 화면 데이터를 생성하고, 상기 생성한 측정 결과 화면 데이터에 따른 측정 결과 화면을 표시부에 표시하도록 했다.
상기한 바와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 렌즈 성능의 평가 측정 작업 시에, 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상을 나타내는 측정 결과 화면이 리얼 타임으로 표시되므로, 사용자는, 측정 결과 화면의 MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상으로부터 포커스 조정의 필요와 불필요를 파악하여, MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상과 함께 표시되어 있는 피사체 화상의 포커스를 필요에 따라 조정하는 동시에, MTF 곡선 화상으로부터 렌즈 성능 평가도 행할 수 있다. 따라서, 렌즈 성능의 평가 측정 작업의 효율화를 도모할 수 있다.
도 1은, 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 전체 구성예를 나타낸 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 기능 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제1 실시예 및 제2 실시예에 의한 차트의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 실시예에 의한 MTF 측정 유닛의 동작예를 나타낸 플로차트이다.
도 5는 제1 실시예에 의한 표시 장치가 측정 결과 화면을 표시하기까지의 동작예를 나타낸 플로차트이다.
도 6은 제1 실시예에 의한 측정 결과 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 제1 실시예에 의한 표시 장치가 MTF 곡선 화면을 표시하기까지의 동작예를 나타낸 플로차트이다.
도 8은 제1 실시예에 의한 MTF 곡선 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 다른 기능 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 10은 제1 실시예에 의한 다른 측정 결과 화면의 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 제2 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 전체 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12는 제2 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 기능 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 13은 제2 실시예에 의한 정보 처리 장치의 동작예를 나타낸 플로차트이다.
도 14는 본 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 변형예를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명에 의한 제1 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(100)의 전체 구성예를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(100)은, MTF 측정 유닛(10), 표시 장치(20), 정보 처리 장치(30) 및 표시 장치(40)를 구비하여 구성되어 있다.
도 1에 있어서의 렌즈(50)는, 성능 평가의 대상이 되는 렌즈이며, MTF 측정 유닛(10)이 렌즈(50)를 장착 및 분리 가능하게 구성되어 있다. 차트(60)는, 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 MTF를 산출하기 위해 촬영되는 피사체이며, 도 3에 나타낸 바와 같이, 중앙부 및 그 주변부의 합계 5개소에 L자형의 마커(61)가 인쇄 되는 동시에, 주변부 4개소의 L자형 마커(61)를 네 코너로 하는 가상적인 직사각형의 각 변 상의 위치에 복수개의 위치 조정 마크(62)가 인쇄되어 있다.
MTF 측정 유닛(10)은, 렌즈(50)의 성능 평가를 행하도록, 장착되어 있는 렌즈(50)의 MTF의 산출 등을 행하는 유닛이며, AV(Audio Visual) 케이블(70)을 통하여 표시 장치(20)와 접속되어 있다. 또한, MTF 측정 유닛(10)은, LAN(Local Area Network) 케이블(80)을 통하여 정보 처리 장치(30)와 접속되어 있다. 표시 장치(20)는, 액정 등으로 이루어지는 비디오 모니터이며, 후술하는 바와 같이, 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면을 화면 표시한다.
정보 처리 장치(30)는, MTF 데이터의 보존, MTF 곡선 화상의 표시 제어 등을 행하는 PC(Personal Computer)이며, VGA(Video Graphics Array) 케이블(90)을 통하여 표시 장치(40)와 접속되어 있다. 그리고, 제1 실시예에서는, 정보 처리 장치(30)와 표시 장치(40) 사이를 VGA 케이블(90)에 의해 접속하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, USB(Universal Serial Bus) 케이블 등과 같이, 양 장치 사이를 접속할 수 있는 것이면, 어떠한 것이라도 된다. 표시 장치(40)는, 액정 등으로 이루어지는 PC 모니터이며, 후술하는 바와 같이, MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화면을 표시한다.
도 2는 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(100)의 기능 구성예를 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, MTF 측정 유닛(10)은, 제어부(11), 촬영부(12), MTF 연산부(13), MTF 곡선 화상 생성부(14), 측정 결과 화면 생성부(15), 송신부(16) 및 버퍼(17)를 구비하여 구성되어 있다.
버퍼(17)는, 후술하는 바와 같이, 촬영부(12)에 의해 취득되는 피사체 화상 데이터, MTF 연산부(13)에 의해 취득되는 MTF 데이터, MTF 곡선 화상 생성부(14)에 의해 생성되는 MTF 곡선 화상 데이터 및 측정 결과 화면 생성부(15)에 의해 생성되는 측정 결과 화면 데이터가 일시 유지되는 메모리이다.
제어부(11)는, 이른바 CPU로서 MTF 측정 유닛(10)을 통괄 제어하는 부분이다. 예를 들면, 렌즈(50)의 성능 평가를 행하도록, 정보 처리 장치(30)로부터 성능 평가의 개시를 지시하는 평가 개시 신호를 받으면, 촬영부(12)에 대하여, 차트(60)의 촬영 개시를 지시하는 촬영 개시 신호를 출력한다. 또한, 제어부(11)는, 후술하는 바와 같이, MTF 연산부(13)에 의해 취득되는 MTF 데이터 및 측정 결과 화면 생성부(15)에 의해 생성되는 측정 결과 화면 데이터를 송신부(16)에 출력한다.
촬영부(12)는, 피사체로서의 차트(60)를 촬영하기 위하여, CCD(Charge Coupled Device) 등으로 구성되는 부분이다. 이 촬영부(12)는, 예를 들면, 도시하지 않은 렌즈 접합부를 가지고 있고, 렌즈(50)는, 상기 렌즈 접합부에 회전하여 나사삽입되어 장착된다. 렌즈(50)에는, 포커스 조정용의 조작부가 설치되어 있다. 사용자는, 렌즈(50)의 조작부를 조작함으로써 포커스를 조정할 수 있다. 또한, 예를 들면, 정보 처리 장치(30)로부터의 변경 지시에 따라 렌즈 접합부에 장착된 렌즈(50)의 포커스를 조정할 수 있도록 해도 된다. 또한, 촬영부(12)는, 제어부(11)로부터 촬영 개시 신호를 받으면, 장착되어 있는 렌즈(50)를 통해, 차트(60)의 촬영을 개시하고, 피사체 화상 데이터를 취득한다. 취득된 피사체 화상 데이터는, 제어부(11)에 의해 버퍼(17)에 일시적으로 유지된다. 이후, 제어부(11)로부터 촬 영 종료를 지시하는 촬영 종료 신호를 받기까지, 차트(60)를 촬영 계속한다.
MTF 연산부(13)는, 렌즈 성능의 평가 지표로 되는 MTF를 산출하는 부분이다. MTF 연산부(13)는, 촬영부(12)가 피사체 화상 데이터를 취득하면, 취득된 피사체 화상 데이터 및 미리 설정된 피사체 화상 위의 측정 위치를 나타낸 측정 위치 데이터에 따라 예를 들면, ISO(International Organization for Standardization) 12233으로 정해져 있는 종래와 마찬가지의 MTF 측정법을 이용하여 MTF를 산출하고, MTF 데이터를 취득한다. 취득된 MTF 데이터는, 제어부(11)에 의해 버퍼(17)에 일시적으로 유지된다.
제1 실시예에서는, MTF 연산부(13)에는, 차트(60)에 인쇄된 5개소(차트(60)의 중앙부 및 그 주변부 4개소)의 L자형 마크를 대상으로 한 측정 위치 데이터가 미리 설정되어 있다. MTF 연산부(13)는, 상기 측정 위치 데이터 및 피사체 화상 데이터에 따라 5개소의 L자형 마크에 대하여 MTF를 각각 산출하고, 5개의 MTF 데이터를 취득한다.
그리고, MTF를 산출하는 개소는, 제1 실시예의 5개소에 한정되지 않지만, 도 3에 나타낸 5개소를 측정 위치로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 전술한 바와 같이, 차트(60)에 분산 배치된 5개소의 L자형 마크에 대하여 MTF를 각각 산출함으로써, 후술하는 바와 같이, 사용자는 측정 결과 화면을 통하여, 피사체 화상과 함께, 5개소 각각의 측정 위치에서의 각 MTF 곡선 화상을 참조할 수 있다. 따라서, 사용자는 각 측정 위치의 MTF 곡선으로부터, 렌즈(50)를 통해 촬영된 화상의 중앙부만아니라, 그 주변부의 포커스 조정의 필요와 불필요를 파악하고, 필요에 따라 포커 스 조정할 수 있어, 보다 상세한 포커스 조정이 가능해진다.
MTF 곡선 화상 생성부(14)는, MTF 데이터에 따른 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하는 부분이다. MTF 연산부(13)가 MTF 데이터를 취득하면, MTF 곡선 화상 생성부(14)는, 취득된 MTF 데이터에 따라 가로축에 공간 주파수, 세로축에 콘트라스트의 값을 나타낸 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다. 생성된 MTF 곡선 화상 데이터는, 제어부(11)에 의해 버퍼(17)에 일시적으로 유지된다. 제1 실시예에서는, MTF 연산부(13)가 5개의 MTF 데이터를 취득하므로, MTF 곡선 화상 생성부(14)는, 각 MTF 데이터에 대응하는 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다.
측정 결과 화면 생성부(15)는, 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면 데이터를 생성하는 부분이다. MTF 곡선 화상 생성부(14)가 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하면, 측정 결과 화면 생성부(15)는, 버퍼(17)에 일시적으로 유지된 MTF 곡선 화상 데이터 및 피사체 화상 데이터에 따라 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면 데이터를 생성한다. 생성된 측정 결과 화면 데이터는, 제어부(11)에 의해 버퍼(17)에 일시적으로 유지된다. 제1 실시예에서는, 측정 결과 화면 생성부(15)는, 피사체 화상 데이터 및 5개의 MTF 곡선 화상 데이터에 따라 피사체 화상 및 5개소(차트(60)의 중앙부 및 그 주변부 4개소)의 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면 데이터를 생성한다.
송신부(16)는, 표시 장치(20) 및 정보 처리 장치(30)에 대하여, 데이터 송신을 행하는 부분이다. 송신부(16)는, 제어부(11)에 의해 버퍼(17)로부터 판독된 측 정 결과 화면 데이터 및 MTF 데이터를 각각 받으면, 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(20)에 송신하는 동시에, MTF 데이터를 정보 처리 장치(30)에 송신한다. 제1 실시예에서는, MTF 연산부(13)가 5개의 MTF 데이터를 취득하므로, 송신부(16)는, 상기 5개의 MTF 데이터를 정보 처리 장치(30)에 송신한다.
표시 장치(20)는, 수신부(21), 표시 제어부(22), 액정 패널 등의 표시부(23)를 구비하여 구성되어 있다. 수신부(21)는, MTF 측정 유닛(10)으로부터 측정 결과 화면 데이터를 수신한다. 표시 제어부(22)는, 표시부(23)에 대한 화면 표시 제어를 행하는 부분이며, 측정 결과 화면 데이터에 따라 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면을 표시부(23)에 표시하게 한다.
제1 실시예에서는, 표시 제어부(22)는, 도 6에 나타낸 바와 같은 측정 결과 화면을 표시부(23)에 표시하게 한다. 이 측정 결과 화면에는, MTF의 측정 위치를 나타내는 직사각형의 프레임(101)이 화면 중앙에 표시되어 있으므로, 이 직사각형의 프레임(101) 내에 차트(60)의 피사체 화상이 표시된다. 또한, 상기 피사체 화상 위에서 MTF가 측정된 L자형 마커(61)의 근방 위치(중앙부 및 그 주변부 4개소)에, 각각 대응하는 각 MTF 곡선 화상이 표시되어 있다. 사용자는, 차트(60) 또는 MTF 측정 유닛(10)을 움직여, 차트(60)의 피사체 화상 중에 포함되어 있는 복수개의 위치 조정 마크(62)가 직사각형의 프레임(101)의 각 변에 각각 접하도록 함으로써, 측정 위치를 조정한다.
정보 처리 장치(30)는, 제어부(31), 수신부(32), MTF 곡선 화상 생성부(33) 및 송신부(34)를 구비하여 구성되어 있다. 수신부(32)는, MTF 측정 유닛(10)으로 부터 MTF 데이터를 수신한다. 제1 실시예에서는, 5개의 MTF 데이터가 수신된다.
제어부(31)는, 이른바 CPU로서 정보 처리 장치(30)를 통괄 제어하는 부분이며, 수신부(32)가 MTF 데이터를 수신하면, 상기 MTF 데이터를 MTF 곡선 화상 생성부(33)에 출력한다. 제1 실시예에서는, 5개의 MTF 데이터가 MTF 곡선 화상 생성부(33)에 출력된다. 또한, 제어부(31)는, 후술하는 바와 같이, MTF 곡선 화상 생성부(33)에 의해 생성되는 MTF 곡선 화상 데이터를 송신부(34)에 출력한다. 제1 실시예에서는, 제어부(31)는, 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 송신부(34)에 출력한다.
또한, 제어부(31)는, MTF 곡선 화상 생성부(33)에 의해 생성되는 MTF 곡선 화상 데이터를 기억부(35)에 보존한다. 그리고, 사용자로부터 도시하지 않은 입력부 등을 통하여 표시 지시를 받으면, 제어부(31)는, 기억부(35)로부터 MTF 곡선 화상 데이터를 판독하고, 판독한 MTF 곡선 화상 데이터를 송신부(34)에 출력한다. 이로써, 사용자는, 기억부(35)에 보존되어 있는 MTF 곡선 화상 데이터를 언제라도 표시 장치(40)에 표시하여 확인 등을 행할 수 있다.
MTF 곡선 화상 생성부(33)는, MTF 데이터에 따른 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하는 부분이다. MTF 곡선 화상 생성부(33)는, 제어부(31)로부터 MTF 데이터를 받으면, MTF 데이터에 따라 가로축에 공간 주파수, 세로축에 콘트라스트의 값을 나타낸 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다. 제1 실시예에서는, MTF 곡선 화상 생성부(33)는, 제어부(31)에서 5개의 MTF 데이터를 받으므로, 각 MTF 데이터에 대응하는 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다.
송신부(34)는, MTF 곡선 화상 생성부(33)에 의해 생성된 MTF 곡선 화상 데이터를 제어부(31)로부터 받으면, MTF 곡선 화상 데이터를 표시 장치(40)에 송신한다. 제1 실시예에서는, MTF 곡선 화상 생성부(33)가 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 각각 생성하므로, 송신부(34)는, 제어부(31)로부터 받아들인 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 표시 장치(40)에 송신한다.
표시 장치(40)는, 수신부(41), 표시 제어부(42), 액정 패널 등의 표시부(43)를 구비하여 구성되어 있다. 수신부(41)는, 정보 처리 장치(30)로부터 MTF 곡선 화상 데이터를 수신한다. 제1 실시예에서는, 수신부(41)는, 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 수신한다. 표시 제어부(42)는, 표시부(43)에 대한 화면 표시 제어를 행하는 부분이며, MTF 곡선 화상 데이터에 따라 MTF 곡선 화상을 나타내는 MTF 곡선 화면을 표시부(43)에 표시하게 한다. 제1 실시예에서는, 5개의 MTF 곡선 화상 데이터에 따라 도 8에 나타낸 바와 같이, MTF가 측정된 위치(중앙부 및 그 주변부 4개소)의 각 MTF 곡선 화상을 각각 나타낸 MTF 곡선 화면이 표시부(43)에 표시된다.
다음에, 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(100)의 동작에 대하여 설명을 행한다. 먼저, 제1 실시예의 MTF 측정 유닛(10)이 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(20)에 송신하는 동시에, MTF 데이터를 정보 처리 장치(30)에 송신하기까지의 설명을 행한다. 도 4는 제1 실시예에 의한 MTF 측정 유닛(10)의 동작예를 나타낸 플로차트이다.
도 4에 있어서, MTF 측정 유닛(10)의 제어부(11)는, 예를 들면, 렌즈(50)의 성능 평가를 행하도록, 정보 처리 장치(30)로부터 성능 평가의 개시를 지시하는 평 가 개시 신호를 받으면, 촬영부(12)에 대하여, 차트(60)의 촬영 개시를 지시하는 촬영 개시 신호를 출력한다(스텝 S1).
촬영부(12)는, 촬영 개시 신호를 받으면, 장착되어 있는 렌즈(50)를 통해, 차트(60)의 촬영을 개시하고, 피사체 화상 데이터를 취득한다(스텝 S2). 이 때, 촬영부(12)는, 취득한 피사체 화상 데이터를 제어부(11)에 출력한다. 상기 피사체 화상 데이터를 받은 제어부(11)는, 상기 피사체 화상 데이터를 버퍼(17)에 일시 유지하여 둔다. 이후, 촬영부(12)는, 제어부(11)로부터 촬영 종료를 지시하는 촬영 종료 신호를 받기까지, 차트(60)를 촬영 계속한다.
MTF 연산부(13)는, 촬영부(12)가 피사체 화상 데이터를 취득하면, 취득된 피사체 화상 데이터 및 미리 설정되어 있는 측정 위치 데이터에 따라 MTF를 산출하고, MTF 데이터를 취득한다(스텝 S3). 이 때, MTF 연산부(13)는, 차트(60)(도 3 참조)에 인쇄된 5개소의 L자형 마크를 대상으로 하여, 5개소의 MTF를 각각 산출하고, 5개의 MTF 데이터를 취득한다. 그리고, 취득한 각 MTF 데이터를 제어부(11)에 출력한다. 상기 MTF 데이터를 받은 제어부(11)는, 상기 각 MTF 데이터를 버퍼(17)에 일시 유지하여 둔다.
MTF 연산부(13)가 MTF 데이터를 취득하면, MTF 곡선 화상 생성부(14)는, 취득된 MTF 데이터에 따라 가로축에 공간 주파수, 세로축에 콘트라스트의 값을 나타낸 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다(스텝 S4). 제1 실시예에서는, MTF 곡선 화상 생성부(14)는, MTF 연산부(13)에 의해 취득된 5개의 MTF 데이터에 대응하여 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다.
MTF 곡선 화상 생성부(14)가 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하면, 측정 결과 화면 생성부(15)는, 버퍼(17)에 일시 유지되고 있는 피사체 화상 데이터 및 5개의 MTF 곡선 화상 데이터에 따라 피사체 화상과 함께, 피사체 화상 위의 측정 위치에 대응한 각 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면 데이터를 생성한다(스텝 S5).
측정 결과 화면 생성부(15)가 측정 결과 화면 데이터를 생성하면, 제어부(11)는, 상기 생성된 측정 결과 화면 데이터 및 버퍼(17)에 일시 유지되고 있는 5개의 MTF 데이터를 송신부(16)에 출력한다. 송신부(16)는, 측정 결과 화면 데이터 및 5개의 MTF 데이터를 받으면, 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(20)에 송신하는 동시에, 5개의 MTF 데이터를 정보 처리 장치(30)에 송신한다(스텝 S6).
이와 같이, MTF 측정 유닛(10)은, 촬영부(12)에 의한 차트(60)의 촬영이 종료되기까지, 측정 결과 화면 생성부(15)가 측정 결과 화면 데이터를 생성할 때마다, 생성된 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(20)에 송신한다. 또한, MTF 연산부(13)가 각 MTF 데이터를 취득할 때마다, 취득된 각 MTF 데이터를 정보 처리 장치(30)에 송신한다.
다음에, 표시 장치(20)가 측정 결과 화면을 표시하기까지의 설명을 행한다. 도 5는 표시 장치(20)가 측정 결과 화면을 표시하기까지의 동작예를 나타낸 플로차트이다. 도 5에 있어서, 표시 장치(20)의 수신부(21)가 MTF 측정 유닛(10)으로부터 측정 결과 화면 데이터를 수신하면(스텝 S11), 표시 제어부(22)는, 수신한 측정 결과 화면 데이터에 따라 도 6에 나타낸 바와 같이, 피사체 화상과 함께, MTF가 측정된 피사체 화상 위의 위치(중앙부 및 그 주변부)에 각각 대응하는 각 MTF 곡선 화상을 나타낸 측정 결과 화면을 표시부(23)에 표시한다(스텝 S12).
다음에, 표시 장치(40)가 MTF 곡선 화면을 표시하기까지의 설명을 행한다. 도 7은 표시 장치(40)가 MTF 곡선 화면을 표시하기까지의 동작예를 나타낸 플로차트이다. 도 7에 있어서, 정보 처리 장치(30)의 수신부(32)가 MTF 측정 유닛(10)으로부터 5개의 MTF 데이터를 수신하면, 제어부(31)는, 상기 5개의 MTF 데이터를 MTF 곡선 화상 생성부(33)에 출력한다(스텝 S21). MTF 곡선 화상 생성부(33)는, 5개의 MTF 데이터를 받으면, 각 MTF 데이터에 따라 가로축에 공간 주파수, 세로축에 콘트라스트의 값을 나타낸 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 생성한다(스텝 S22).
MTF 곡선 화상 생성부(33)가 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하면, 제어부(31)는, 생성된 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 송신부(34)에 출력한다(스텝 S23). 송신부(34)는, 제어부(31)로부터 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 받으면, 상기 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 표시 장치(40)에 송신한다(스텝 S24). 표시 장치(40)의 수신부(41)가 5개의 MTF 곡선 화상 데이터를 수신하면(스텝 S25), 표시 제어부(42)는, 수신한 5개의 MTF 곡선 화상 데이터에 따라 도 8에 나타낸 바와 같이, MTF가 측정된 위치(중앙부 및 그 주변부 4개소)의 각 MTF 곡선 화상을 각각 나타낸 MTF 곡선 화면을 표시부(43)에 표시하게 한다(스텝 S26).
이상 상세하게 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(100)에서는, 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면을 표시 장치(20)에 표시하도록 했으므로, 렌즈(50)의 성능 평가 측정 작업 시에, 피사체 화상과 함께 MTF 곡선 화상을 나타낸 측정 결과 화면이 표시 장치(20)에 리얼 타임으 로 표시되게 된다. 이로써, 사용자는, 측정 결과 화면의 MTF 곡선 화상으로부터 포커스 조정의 필요와 불필요를 파악하여, 필요에 따라 포커스를 조정하고, 이와 동시에 렌즈 성능 평가도 행할 수 있다. 따라서, 렌즈 성능의 평가 측정 작업의 효율화를 도모할 수 있다.
또한, 제1 실시예에서는, 차트(60)의 중앙부 및 그 주변 4개소에 마커를 인쇄하여 MTF의 측정 위치로 하고, 각 측정 위치에 각각의 MTF 곡선 화상을 나타낸 측정 결과 화면을 표시 장치(20)에 표시하도록 하고 있다. 이로써, 사용자는 측정 결과 화면으로부터, 표시되어 있는 MTF 곡선 화상이 어느 측정 위치의 것인지를 직감적으로 파악할 수 있다. 또한, 복수 개소의 MTF 곡선 화상으로부터, 포커스 조정이 필요한 개소를 파악할 수 있다. 예를 들면, 차트(60)의 위치는 맞고 있어도, 촬영부(12)가 차트(60)에 대하여 수직으로 배치되어 있지 않은 경우 등에는, 복수 개소의 MTF 곡선 화상이 한결같이 되지는 않는다. 따라서, 사용자는, 렌즈(50)를 통해 촬영된 화상의 중앙부만아니라, 그 주변부의 포커스 조정의 필요와 불필요를 파악하고, MTF 곡선 화상과 함께 표시되어 있는 피사체 화상의 포커스를 필요에 따라 보다 상세하게 조정할 수 있다.
그리고, 상기 실시예에서는, 측정 결과 화면은, 피사체 화상 및 복수 개소(차트(60)의 중앙부 및 그 주변 4개소)의 MTF 곡선 화상을 각각 나타내고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 피사체 화상 위에 있어서, 미리 설정된 측정 위치(예를 들면, 차트(60)의 중앙부 및 그 주변 4개소)에 비치고 있는 L자형 마크 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 산출하고, 상기 산출한 휘도 레벨을 나타내 는 휘도 레벨 화상도 측정 결과 화면에 포함하여 표시하는 구성으로 해도 된다.
구체적으로는, 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(100)의 MTF 측정 유닛(10)은, 제1 실시예의 기능 구성에 대하여 휘도 연산부(18), 휘도 화상 생성부(19)를 구비하여 구성한다. 휘도 연산부(18)는, 촬영부(12)가 피사체 화상 데이터를 취득하면, 취득된 피사체 화상 데이터에서의 미리 설정된 측정 위치(예를 들면, 차트(60)의 중앙부 및 그 주변 4개소)의 L자형 마크 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 산출하고, 상기 산출한 각 휘도 레벨을 나타내는 5개의 휘도 레벨 데이터를 취득한다. 제어부(11)는, 취득된 각 휘도 레벨 데이터를 버퍼(17)에 일시 유지한다.
휘도 연산부(18)가 5개의 휘도 레벨 데이터를 취득하면, 휘도 화상 생성부(19)는, 취득된 5개의 휘도 레벨 데이터에 따라 측정 위치(예를 들면, 차트(60)의 중앙부 및 그 주변 4개소)의 L자형 마크 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 나타내는 휘도 레벨 화상 데이터를 각각 생성한다. 제어부(11)는, 생성된 각 휘도 레벨 화상 데이터를 버퍼(17)에 일시 유지한다. 그리고, 측정 결과 화면 생성부(15)는, 버퍼(17)에 일시 유지되고 있는 피사체 화상 데이터, 5개의 MTF 곡선 화상 데이터 및 5개의 휘도 레벨 화상 데이터에 따라 피사체 화상과 함께, 피사체 화상 위의 측정 위치에 대응한 각 MTF 곡선 화상 및 각 휘도 레벨 화상을 나타내는 측정 결과 화면 데이터를 생성하고, 표시 장치(20)에 송신한다.
이와 같이, 5개소(차트(60)의 중앙부 및 그 주변부 4개소)의 L자형 마크 근방의 백색 영역에 대한 휘도 레벨을 각각 산출함으로써, 사용자는 측정 결과 화면(도 10 참조)을 통하여, 5개소(차트(60)의 중앙부 및 그 주변부 4개소) 각각의 측정 위치에서의 각 휘도 레벨 화상(도 10에서, 중앙부 및 주변부 4개소에 도시된 「565」의 수치가 백색 영역의 휘도 레벨 화상을 나타내고 있음)을 참조할 수 있다. 따라서, 사용자는 각 측정 위치의 휘도 레벨의 높낮이로부터, 렌즈(50)의 중앙부만아니라, 그 주변부의 휘도의 포화 상태를 파악할 수 있어, 보다 상세한 포커스 조정이 가능해진다.
다음에, 본 발명에 의한 MTF 측정 시스템의 제2 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 11은 제2 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(200)의 전체 구성예를 나타낸 도면이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 실시예의 MTF 측정 시스템(200)은, 정보 처리 장치(300) 및 표시 장치(40)를 구비하여 구성되어 있다.
표시 장치(40)는, 액정 등으로 이루어지는 비디오 모니터이며, 후술하는 바와 같이, 피사체 화상 및 MTF 곡선 화상을 나타내는 측정 결과 화면을 화면 표시한다. 정보 처리 장치(300)는, MTF 데이터의 보존, MTF 곡선 화상의 표시 제어 등을 행하는 PC이며, VGA 케이블(90)을 통하여 표시 장치(40)와 접속되어 있다.
도 12는 제2 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(200)의 기능 구성예를 나타낸 블록도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 정보 처리 장치(300)는, 제어부(301), 촬영부(12), MTF 연산부(13), MTF 곡선 화상 생성부(14), 측정 결과 화면 생성부(15), 송신부(304), 기억부(35) 및 버퍼(17)를 구비하여 구성되어 있다. 여기서, 촬영부(12), MTF 연산부(13), MTF 곡선 화상 생성부(14), 측정 결과 화면 생성부(15), 기억부(35) 및 버퍼(17)는, 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
제어부(301)는, 이른바 CPU로서 정보 처리 장치(300)를 통괄 제어하는 부분 이다. 예를 들면, 렌즈(50)의 성능 평가를 행하도록, 도시하지 않은 입력부 등으로부터 렌즈 성능 평가의 개시를 지시하는 평가 개시 신호를 받으면, 촬영부(12)에 대하여, 차트(60)의 촬영 개시를 지시하는 촬영 개시 신호를 출력한다. 또한, 제어부(301)는, 측정 결과 화면 생성부(15)에 의해 생성되는 측정 결과 화면 데이터를 송신부(304)에 출력한다. 송신부(304)는, 측정 결과 화면 생성부(15)에 의해 생성된 측정 결과 화면 데이터를 제어부(301)로부터 받으면, 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(40)에 송신한다.
다음에, 제2 실시예에 의한 MTF 측정 시스템(200)의 동작에 대하여 설명을 행한다. 먼저, 정보 처리 장치(300)가 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(40)에 송신하기까지의 동작에 대하여 설명을 행한다. 도 13은 제2 실시예에 의한 정보 처리 장치(300)의 동작예를 나타낸 플로차트이다. 도 13에 있어서, 스텝 S31~스텝 S35까지는, 제1 실시예의 스텝 S1~스텝 S5와 마찬가지이므로 동작예의 설명을 생략한다.
스텝 S35에 있어서, 측정 결과 화면 생성부(15)가 측정 결과 화면 데이터를 생성하면, 정보 처리 장치(300)의 제어부(301)는, 상기 생성된 측정 결과 화면 데이터를 송신부(304)에 출력한다. 송신부(304)는, 측정 결과 화면 데이터를 받으면, 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(40)에 송신한다(스텝 S36). 이와 같이, 정보 처리 장치(300)는, 촬영부(12)에 의한 차트(60)의 촬영이 종료되기까지, 측정 결과 화면 생성부(15)가 측정 결과 화면 데이터를 생성할 때마다, 생성된 측정 결과 화면 데이터를 표시 장치(40)에 송신한다.
이후, 표시 장치(40)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예의 표시 장치(20)가 측정 결과 화면을 표시하는 것과 마찬가지로 동작한다. 즉, 표시 장치(40)의 수신부(41)가 정보 처리 장치(300)로부터 측정 결과 화면 데이터를 수신하면, 표시 제어부(42)는, 수신한 측정 결과 화면 데이터에 따라 도 6에 나타낸 바와 같이, 피사체 화상과 함께, MTF가 측정된 피사체 화상 위의 위치(중앙부 및 그 주변부)에 각각 대응하는 각 MTF 곡선 화상을 나타낸 측정 결과 화면을 표시부(43)에 표시한다.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 제2 실시예에 따르면, 렌즈 성능의 평가 측정 작업 시에, 정보 처리 장치(300)에 의해, 측정 결과 화면을 리얼 타임으로 표시하기 위해 필요한 모든 처리가 실행되므로, 별도, MTF 측정 유닛(10)을 설치하지 않고, 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, MTF 측정 유닛(10) 또는 정보 처리 장치(300)가 촬영부(12)를 구비하고, 렌즈(50)를 장착 및 분리 가능하게 구성하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 14 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 렌즈(50)와 촬영부(12)를 일체화한 카메라 모듈(400)을 MTF 측정 유닛(10) 또는 정보 처리 장치(300)에 장착 및 분리 가능하도록 구성해도 된다. 이 경우, MTF 측정 유닛(10) 또는 정보 처리 장치(300)의 내부에 촬영부(12)는 존재하지 않는다. 이와 같이 구성한 경우, 사용자는 상기와 마찬가지로 측정 결과 화면의 피사체 화상, 피사체 화상 위의 측정 위치에 대응한 각 MTF 곡선 화상 등을 참조하여, 카메라 모듈(400)의 포커스의 조정 및 렌즈 성능 평가를 행할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 제1 및 제2 실시예에 의한 MTF 측정 시스템의 MTF 측정 방법은, 하드웨어 구성, DSP, 소프트 웨어의 어느 쪽에 의해서도 실현할 수 있다. 예를 들면, 소프트 웨어에 의해 실현하는 경우, MTF 측정 유닛(10) 또는 제2 실시예의 정보 처리 장치(300)는, 실제로는 컴퓨터의 CPU 또는 MPU, RAM, ROM 등을 구비하여 구성되며, RAM나 ROM에 기억된 프로그램이 동작함으로써 실현할 수 있다.
또한, 컴퓨터가 상기 제2 실시예의 기능을 다하도록 동작시키는 프로그램을 예를 들면, CD－ROM와 같은 기록 매체에 기록하고, 컴퓨터에 읽어들이게 함으로써 실현할 수 있는 것이다. 상기 프로그램을 기록하는 기록 매체로서는, CD－ROM 이외에, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 광디스크, 광자기 디스크, DVD, 불휘발성 메모리 카드 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 프로그램을 인터넷 등의 네트워크를 통하여 컴퓨터에 다운로드하는 것에 의해서도 실현할 수 있다.
또한, 컴퓨터가 공급된 프로그램을 실행함으로써 상기 제2 실시예의 기능이 실현될뿐아니라, 그 프로그램이 컴퓨터에 있어서 가동하고 있는 OS(operating system) 또는 다른 어플리케이션 소프트 등과 공동으로 상기 제2 실시예의 기능이 실현되는 경우나, 공급된 프로그램의 처리 모두 또는 일부가 컴퓨터의 기능 확장 보드나 기능 확장 유닛에 의해 행해져 전술한 실시예의 기능이 실현되는 경우도, 이러한 프로그램은 본 발명의 실시예에 포함된다.
이 외에, 이상에서 설명한 실시예는, 어느 쪽도 본 발명을 실시하는데 있어서의 구체화의 일례를 나타낸 것에 지나지 않고, 이들에 따라서, 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안된다. 즉, 본 발명은 그 정신, 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.
본 발명은, 피사체가 가지는 콘트라스트를 어느 정도 충실히 재현할 수 있는지를 공간 주파수 특성으로서 표현한 MTF를 측정하기 위한 시스템 및 그 측정 방법으로 사용하기에 바람직한 것이다.

Claims (6)

  1. 소정 형상의 마커가 복수개 인쇄된 피사체를 렌즈를 통해 촬영하여 취득되는 피사체 화상 데이터에 따라, 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 각 마커의 MTF(Modulation Transfer Function)를 산출하여, 각각의 마커 위치의 MTF 데이터를 취득하는 MTF 연산 수단과,
    상기 MTF 연산 수단에 의해 취득된 MTF 데이터에 따라, 각각의 마커 위치의 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하는 MTF 곡선 화상 생성 수단과,
    상기 피사체 화상 데이터에서의 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 산출하여 각각의 마커 위치 근방의 휘도 레벨을 나타내는 휘도 레벨 데이터를 취득하는 휘도 연산 수단과,
    취득된 각 휘도 레벨 데이터에 따라, 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨 화상을 나타내는 휘도 레벨 화상 데이터를 각각 생성하는 휘도 화상 생성 수단과,
    상기 피사체 화상 데이터, 상기 MTF 곡선 화상 데이터, 및 상기 휘도 레벨 화상 데이터에 따라, 피사체 화상에 중첩하여 각각의 마커 위치에서의 MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상을 각 마커 위치 근방에 배치한 측정 결과 화면 데이터를 생성하는 측정 결과 화면 생성 수단과,
    상기 측정 결과 화면 생성 수단에 의해 생성된 측정 결과 화면 데이터에 따라, 표시부에 측정 결과 화면을 표시시키는 표시 제어 수단
    을 구비하는 MTF 측정 시스템.
  2. 소정 형상의 마커가 복수개 인쇄된 피사체를 렌즈를 통해 촬영하여 취득되는 피사체 화상 데이터에 따라, 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 각 마커의 MTF(Modulation Transfer Function)를 산출하여, 각각의 마커 위치의 MTF 데이터를 취득하는 제1 스텝과,
    상기 MTF 데이터에 따라, 각각의 마커 위치의 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하는 제2 스텝과,
    상기 피사체 화상 데이터에서의 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 산출하여 각각의 마커 위치 근방의 휘도 레벨을 나타내는 휘도 레벨 데이터를 취득하는 제3 스텝과,
    상기 휘도 레벨 데이터에 따라, 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨 화상을 나타내는 휘도 레벨 화상 데이터를 각각 생성하는 제4 스텝과,
    상기 피사체 화상 데이터, 상기 MTF 곡선 화상 데이터, 및 상기 휘도 레벨 화상 데이터에 따라, 피사체 화상에 중첩하여 각각의 마커 위치에서의 MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상을 각 마커 위치 근방에 배치한 측정 결과 화면 데이터를 생성하는 제5 스텝과,
    상기 측정 결과 화면 데이터에 따라, 측정 결과 화면을 표시하는 제6 스텝
    을 포함하는 MTF 측정 방법.
  3. 소정 형상의 마커가 복수개 인쇄된 피사체를 렌즈를 통해 촬영하여 취득되는 피사체 화상 데이터에 따라, 렌즈 성능을 평가하는 지표로 되는 각 마커의 MTF(Modulation Transfer Function)를 산출하여, 각각의 마커 위치의 MTF 데이터를 취득하는 MTF 연산 수단과,
    상기 MTF 연산 수단에 의해 취득된 MTF 데이터에 따라, 각각의 마커 위치의 MTF 곡선을 나타내는 MTF 곡선 화상 데이터를 생성하는 MTF 곡선 화상 생성 수단과,
    상기 피사체 화상 데이터에서의 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨을 산출하여 각각의 마커 위치 근방의 휘도 레벨을 나타내는 휘도 레벨 데이터를 취득하는 휘도 연산 수단과,
    취득된 각 휘도 레벨 데이터에 따라, 각 마커 위치 근방의 백색 영역의 휘도 레벨 화상을 나타내는 휘도 레벨 화상 데이터를 각각 생성하는 휘도 화상 생성 수단과,
    상기 피사체 화상 데이터, 상기 MTF 곡선 화상 데이터, 및 상기 휘도 레벨 화상 데이터에 따라, 피사체 화상에 중첩하여 각각의 마커 위치에서의 MTF 곡선 화상 및 휘도 레벨 화상을 각 마커 위치 근방에 배치한 측정 결과 화면 데이터를 생성하는 측정 결과 화면 생성 수단
    을 구비하는 MTF 측정 유닛.
  4. 제2항에 기재된 각 스텝을 컴퓨터로 하여금 실행하도록 하기 위한 MTF 측정 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
  5. 삭제
  6. 삭제
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