El artículo «Medida de la calidad de la imagen» escrito por Carles Mitjà examina de forma exhaustiva los métodos y principios fundamentales para evaluar la calidad de las imágenes digitales. El texto se centra principalmente en la Función de Transferencia de Modulación (MTF), una herramienta crucial en la caracterización de los sistemas de captura de imágenes.
El artículo inicia con una discusión sobre los sistemas de muestreo y la caracterización de estos sistemas. Se explica que las imágenes digitales se generan mediante el muestreo de imágenes continuas, a menudo mediante sensores CCD o CMOS, cuya respuesta a los impulsos de entrada es lineal. La calidad de estos sistemas se evalúa mediante su respuesta a un impulso unitario o delta de Dirac, conocida como la Función de Dispersión de Punto (PSF). La convolución de esta respuesta con el objeto original determina la imagen captada, la cual está sujeta a diversas degradaciones como la aberración óptica, la difracción y el aliasing .
La frecuencia de muestreo y la resolución son elementos clave en la calidad de imagen. La resolución de sistema está limitada por la frecuencia de Nyquist, que corresponde a la mitad de la frecuencia de muestreo. Si la frecuencia del objeto es mayor, el sistema puede generar una «resolución espuria» o aliasing, creando distorsiones conocidas como moiré en texturas periódicas. La capacidad de un sistema para retener el contraste en diferentes frecuencias es igual de importante; esta es medida por la modulación (M), que resulta de comparar las máximas y mínimas intensidades de la imagen y del objeto .
Un aspecto fundamental en la evaluación de la MTF es el método del borde inclinado. Este método implica capturar un borde inclinado en condiciones perfectamente iluminadas para evaluar las prestaciones del sistema. Al analizar los valores de gris de los píxeles a través de este borde, se deriva la Función de Extensión del Borde (ESF), luego diferenciada para obtener la Función de Extensión de la Línea (LSF). Aplicando la Transformada de Fourier a la LSF se obtiene la MTF, que normaliza el módulo a la unidad y proporciona una medida del rendimiento del sistema. Este proceso se debe realizar en múltiples hileras de píxeles para obtener una MTF representativa del sistema .
El artículo también aborda el problema del aliasing, un fenómeno que ocurre cuando las frecuencias superan la capacidad de resolución del sistema. Los sistemas digitales modernos utilizan filtros pasa-baja para mitigar el aliasing, aunque esto puede llevar a una pérdida de detalle en las imágenes capturadas. La adopción de filtros anti-aliasing ilustran la dificultad de equilibrar la eliminación de altas frecuencias con la preservación de la calidad de imagen .
En cuanto a mejoras tecnológicas, se mencionan varias herramientas y software desarrollados para calcular y representar la MTF a partir de imágenes de bordes, como el plug-in SE_MTF para ImageJ, que facilita la trazabilidad y comparación visual de los resultados obtenidos .
Mitjà concluye subrayando la relevancia de la MTF no solo para evaluar la calidad de equipos, sino también para entender cómo las mejoras tecnológicas y las diferentes condiciones de captura afectan la calidad de la imagen registrada. Este análisis exhaustivo permite no solo establecer expectativas de rendimiento, sino también identificar y corregir deficiencias, contribuyendo significativamente al avance de la tecnología de imagen digital.
