關鍵字：遙測取像儀、福衛五號、校準
2. 遙測儀性能(RSI Performance)
2.2 靜態調制轉換函數與對比轉 換函數(Static MTF/CTF)
2.2.2 沿軌方向之對比轉換函數(ALT CTF)
另一方面，利用 25 lp/mm 和 50 lp/mm 的邊緣 測試圖案(edge test patterns)於沿軌方向調制轉換函 數值，圖 5 為 50 lp/mm 的圖案。測試圖案設計的 想法為利用傾斜模式以增加沿軌道方向的採樣率，
傾斜角度 5.71 度，此即意味著水平方向上的一個 像元大約等於沿著軌道方向的 1/10 像元 (Tsai &
Hwang, 2016)。
圖 5 用於 ALT MTF 之 50 lp/mm 的邊緣測試圖案 (Tsai & Hwang, 2016)
當線型感測器掃描過測試圖案時，每一時間軸 上的訊號線會出現對應兩個峰值波形，如圖 6(b)，
此時擷取左邊峰值波形訊號從高到低之區段當作 AOI-1，而右邊峰值波形訊號從低到高之區段當作 AOI-2，作為每條訊號線之調制轉換函數有效刀緣 函數(Knife Edge Function, KEF)計算區域。
輻射校正與調製轉換函數計算(Radiometric Calibration and MTF Calculation)：
如同交軌方向之調制轉換函數之處理，在求取 沿軌方向調制轉換函數時一樣先經過相對輻射校 正處理。調制轉換函數的計算採用正規化的三個步 驟(Goodman, 2015; Chang, 2015)，包括刀緣函數 (KEF)，線擴展函數(Line Spread Function, LSF)和求 取調制轉換函數步驟等，如圖 7 所示。圖 7 中之 Curve 與 LSF 圖橫軸代表影像線中之像元值，而縱 軸分別為正規化後之訊號值(Curve 圖)與線擴展函 數值(LSF 圖)；而 MTF 與 MTF(Smooth)圖橫軸為 空間頻率(Spatial frequency)，縱軸則為 MTF 值。
如圖 8 所示，AOI-1 和 AOI-2 沿著時間軸上的對比 轉換函數(CTF= 4/ *MTF) 計算值有較大變異量，
推測主因是由準直儀(Collimator)波前誤差與環境 干擾之共同效應所造成。以下描述就不同面向之觀 察與討論，推論出合理之對比轉換函數值。
圖 6(a) 測試模式圖 圖 6(b) AOI-1 與 AOI-2 PAN
B2 B1
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圖 7 MTF 計算步驟(Goodman, 2015; Chang, 2015)
圖 8 CTF 沿時間軸之變化，F22 場點
觀察與討論：
由於調制轉換函數值隨時間軸的變化非常大，
因此最佳值的取決需探討兩部份因素有：第一部份 最佳值應取在曲線上之哪一點？是否如曲線上之 相對高點？第二部份為除了環境干擾，是否還有哪 一項因素，如聚焦面組合對準偏移(mis-alignment) 會降低調制轉換函數的數值？
1. 在聚焦面組合組裝調校過程，量測時因擷取全 頻(50 lp/mm)最佳對比轉換函數有困難，僅以 半頻( 25 lp/mm)為參考依據擷取區間內最佳影 像，並以此判定焦平面達到最佳準位 (Huang
& Tsai, 2015)。
2. 分析模擬聚焦面組合對準偏移(mis-alignment) 的影響，當半頻調制轉換函數維持在接近理論 值的情況，全頻調制轉換函數的數值不會降低 太多(如圖 9) (Chen, 2015)，針對調制轉換函數 對應空間頻率曲線，分別比較 25 lp/mm 和 50 lp/mm 兩個頻率，200μm 之聚焦面組合之對準 偏移可分別導致 40%和 70%光學調制轉換函 數(OTF)退化。然而半頻 (25 lp/mm)計算所得 MTF 值(0.35~0.38)與量測時觀測得值相當接 近。
3. 分析調制轉換函數之變化情況與原始訊號變 化極具相關性。而原始訊號變化又與環境干
擾有高度相關。
依以上觀察結果， 欲得到合理的靜態調制轉 換函數值，應去除環境干擾雜訊，但分析訊號各個 不同頻率與環境干擾相關性，因準直儀誤差與環境 干擾等諸多複雜因素相互耦合(Coupled)，難以將訊 號針對特定頻率過濾之，本文採用之方式為將附含 雜訊之曲線依合理之平滑化方法(NURBS 平均方 法)去除雜訊，後取波段高點為調制轉換函數值，
圖 10 所列即為平滑化方法後取波段高點之處理程 序，其中 SMT 表示透過 Smooth spline 平滑化後之 MTF。
全色態和多光譜 ALT CTF 計算結果分別列於 表 7(a)和 7(b)中。由全色態的數據可得知，在沿軌 方向與交軌方向之高點數據非常接近(~0.19)，符合 預期光學特性，以多光譜 B1~B4 在沿軌與交軌方 向的表現觀察，兩方向非常一致。而由光機與聚焦 面組合校準(alignment)時分析與模擬亦已驗證，準 直儀誤差之影響主要在全色態 CTF，且 ALT 方向 CTF 降低的程度高於 ACT 方向， 與計算所得趨勢 一致。值得探討的是在 F25 場點右半部，交軌值與 沿軌值在半頻處偏低, 可能與濾光片(filter)在該場 點位置之品質相關，又 B1 ALT CTF 在 F24 場點處 值亦偏低。
圖 9 FPA 對準偏移量對比於 OTF(光學 MTF)降低度(Chen, 2015)
圖 10 NURBS 平滑過程以獲取局部最大值 (Chang, 2015)
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