El artículo «Security camera resolution measurements: Horizontal TV lines versus modulation transfer function measurements» de Gabriel C. Birch y John C. Griffin, publicado el 1 de enero de 2015, analiza las limitaciones de la métrica de líneas de televisión horizontales (HTVL) para medir la resolución de las cámaras de seguridad y propone el uso del método de la función de transferencia de modulación (MTF) como una alternativa más precisa y objetiva.
El HTVL ha sido tradicionalmente utilizado por Sandia National Laboratories (SNL) Division 6000 como el estándar para medir la resolución de cámaras en sistemas de seguridad de alta consecuencia. Sin embargo, esta métrica presenta varios problemas. Primero, requiere la intervención subjetiva de un humano para determinar el punto de transición entre líneas resolubles e irresolvibles, conocido como el contraste justo resoluble. Además, las mediciones de HTVL usando píxeles proyectados hacia atrás sobre objetivos no tienen en cuenta las degradaciones causadas por aberraciones en el sistema óptico, y las conversiones de HTVL a píxeles a menudo se realizan incorrectamente debido a la naturaleza confusa de esta métrica.
La MTF, por otro lado, mide el contraste de resolución de un sistema de imagen en función del tamaño del objeto, generalmente medido en pares de líneas por milímetro en el detector. Esta métrica es cuantitativa, repetible y no dependiente del sistema, y no requiere la intervención humana. La MTF o sus parientes matemáticos, como la función de dispersión de puntos o la función de transferencia óptica, son métricas ampliamente aceptadas y utilizadas en la comunidad científica óptica.
Los autores presentan varios conceptos fundamentales utilizados tanto por el HTVL como por la MTF. Por ejemplo, HTVL se originó con televisores y dispositivos de visualización analógicos y fue adoptado en la comunidad de CCTV para describir el poder de resolución de una cámara analógica. Sin embargo, su aplicación a sensores pixelados introduce confusión debido a la terminología televisiva analógica aplicada a sensores digitales. En contraste, la MTF es una medida de la respuesta del sistema óptico a una rejilla de barras negras y blancas de frecuencia espacial creciente, proporcionando una medida imparcial y agnóstica del sistema.
Varios escenarios típicos de uso de HTVL son ilustrados en el artículo, mostrando sus problemas y cómo estos pueden ser malinterpretados o mal definidos. Los autores destacan el problema de dirección al usar HTVL como métrica de resolución, ya que la proyección del HTVL por pie implica una medición en el espacio del objeto y, por lo tanto, es independiente de la relación de aspecto del sensor utilizado para realizar la medición. Además, la definición de HTVL por parte de SNL no incluye el factor Kell, un concepto que indica que la resolución real medida de un sistema de televisión es menor que la resolución máxima teórica basada en el número de elementos de visualización.
Finalmente, los cálculos de la MTF son presentados como una métrica más completa para entender la resolución de un sistema de imagen. La MTF puede medirse de diversas maneras y proporciona información significativa sobre el rendimiento de un sistema óptico. Por ejemplo, la frecuencia espacial en la que el contraste se convierte en 10% es un valor útil derivado del criterio de Rayleigh y fundamental en el trabajo realizado por Lord Rayleigh, quien examinó la capacidad para resolver dos objetivos cercanos utilizando iluminación incoherente o autoiluminación.
