An Experimental Comparison Of Directly And Indirectly Derived Modulation Transfer Functions

The modulation transfer function ( MTF ) is the indicator most frequently used for image resolution assessment. Traditionally in photogrammetry, the MTF is directly estimated using specifically designed targets such as the USAF 1952 three‐bar resolution test target, but it can also be indirectly derived from the system degradation function known as the point‐spread function ( PSF ). Theoretically, MTF and PSF are related through a spatial–frequency domain transformation (a Fourier transformation), meaning the same attributes are expressed in different domains. When using real images, however, it is not clear whether these two functions produce the same result. In this study, both spatial and frequency domain approaches were experimentally compared through simulations. Results show that the MTF derived from the PSF has better accuracy than an MTF estimated directly from the resolution target. La fonction de transfert de modulation ( FTM ) est l'indicateur le plus couramment utilisé pour évaluer la résolution des images. Traditionnellement, en photogrammétrie, la FTM est estimée directement au moyen de cibles spéciales comme la mire de résolution à séries de trois barres USAF 1952, mais elle peut également être déduite indirectement de la fonction d’étalement du point ou réponse impulsionnelle ( PSF ). Théoriquement, la FTM et la PSF sont liées par une transformation espace–fréquence (transformation de Fourier) qui permet d'exprimer les mêmes caractéristiques dans des domaines différents. Toutefois, dans le cas d'images réelles, ces deux fonctions ne conduisent pas forcément au même résultat. Dans cette étude, les approches dans les domaines spatial et fréquentiel sont comparées expérimentalement au moyen de simulations. Les résultats montrent que la FTM est estimée avec une meilleure précision à partir de la PSF que de manière directe à partir d'une mire de résolution. Die Modulationsübertragungsfunktion ( MTF ) ist der am häufigsten benutzte Indikator zur Abschätzung der Auflösung eines Bildes. Traditionell wird die Modulationsübertragungsfunktion direkt durch speziell gestaltete Zieltafeln, wie z.B. die USAF 1952 3‐Balkentesttafel bestimmt; sie kann aber auch indirekt über die Punktspreizfunktion ( PSF ) abgeleitet werden. Die MTF und die PSF sind theoretisch durch eine Ortsraum–Frequenzraum Transformation (eine Fourier Transformation) verbunden, d.h. die gleichen Attribute werden in unterschiedlichen Räumen ausgedrückt. Bei der Anwendung auf reale Bilder