Jak interpretować wykres MTF?

W ramach tego, w jaki sposób Canon (i inni producenci obiektywów) przekazują informacje techniczne na temat swoich obiektywów, dostarczają tabelę MTF (Modulation Transfer Function). Jak czytać i interpretować to, co mówi mi wykres?

Oto przykładowy wykres MTF dla 16-35 f2,8 L II (jeden z moich ulubionych obiektywów do fotografowania na spacerze). Co oznaczają poszczególne linie? Jakie są osie?

Istnieje naprawdę dobry samouczek, który wyjaśnia wszystkie szczegóły na stronie luminous-landscape.com .

Jeśli nie chcesz czytać całego artykułu, ta sekcja obejmuje podstawy:

Oto kilka praktycznych zasad czytania tabeli ...

- im wyżej na wykresie znajduje się linia 10 LP / mm (grube linie), tym wyższa będzie zdolność reprodukcji kontrastu obiektywu.

- im wyżej na wykresie znajduje się linia 30 LP / mm (cienkie linie), tym wyższa jest rozdzielczość i tym samym subiektywna ostrość obiektywu.

- należy pamiętać, że czarne linie pokazują, że obiektyw jest szeroko otwarty, podczas gdy niebieskie linie pokazują, że obiektyw jest przymknięty do przysłony f / 8, więc im bliżej te zestawy linii są względem siebie, tym lepsza wydajność obiektywu przy szerokim otwarciu. Najlepsze soczewki będą miały czarne i niebieskie linie blisko siebie.

- ogólnie mówiąc, obiektyw o grubych liniach (10 LP / mm) powyżej 0,8 na wykresie należy uznać za posiadający doskonałą jakość obrazu. Powyżej .6 jest uważany za „zadowalający”. Poniżej .6 jest, no cóż, poniżej.

Zeiss ma całkiem niezły artykuł na temat czytania wykresów MTF. Jest dość szczegółowy i obszerny, ale jeśli chcesz w pełni zrozumieć, w jaki sposób MTF reprezentuje jakość soczewek (i jak dokładna może być MTF), jest to świetny odczyt.

Jak czytać krzywe MTF

Bardzo interesujący mały aspekt tego artykułu określa trzy ważne właściwości MTF, które prowadzą do intrygującego wniosku na temat maksymalnego zakresu kontrastu obiektywu kamery. Uznałem, że jest to interesujące nie tylko w kontekście zrozumienia MTF obiektywu, ale także jako ważny czynnik w dyskusji o zakresie dynamiki filmu / czujnika.

Możemy wtedy rozpoznać trzy ważne właściwości MTF, o których powinniśmy pamiętać podczas czytania krzywych MTF:

1. Małe różnice w wyższych wartościach MTF są szczególnie znaczące przy wysokim poziomie kontrastu obiektu.
2. Z drugiej strony, słabe zmiany wartości tonalnych mniejsze niż jeden ogranicznik przysłony nie wymagają wysokich wartości MTF. Różnice powyżej 70–80% są zatem mało istotne.
3. Przy bardzo niskich wartościach MTF praktycznie nie ma znaczenia, jak wysoki jest kontrast obiektu; kontrast obrazu jest zawsze niski.

Nawiasem mówiąc, właśnie dlatego arkusze danych filmów zawsze dawały moc rozdzielczą dla niskiego kontrastu 1: 1.6. Wartości rozdzielczości dla kontrastu 1: 1000 można zmierzyć tylko za pomocą ekspozycji kontaktowej. W przypadku najlepszych struktur (tj. Bardzo wysokich częstotliwości przestrzennych) żaden obiektyw na świecie nie jest w stanie wytworzyć kontrastu dziesięciu przystanków przysłony. Szacowanie ilości informacji o obrazach filmowych na podstawie tej wyższej rozdzielczości jest zatem zbyt optymistyczne.

Kolejne doskonałe źródło informacji na temat czytania wykresów MTF można znaleźć w ostatnich częściach książki Canon „Lens Works”. Część „ Terminologia optyczna i charakterystyka MTF ” zapewnia DOSKONAŁY przegląd typów i możliwości obiektywów oraz wspaniały przegląd wizualny wykresów MTF dla wielu obiektywów Canon.

Co oznaczają poszczególne linie? Jakie są osie?

Źródłem, które wszyscy przytaczamy, jak czytać mapę MTF, jest artykuł Michaela Reichmanna z Luminous Landscape . Większość poniższych informacji pochodzi z tego artykułu.

Należy jednak pamiętać, że te szczególne konwencje dotyczą tylko map Canon MTF. Inni twórcy obiektywów mogą mieć różne sposoby oznaczania tych rzeczy i mogą pokazywać te same informacje. I, jak mówi Reichmann w tym artykule:

... pamiętaj, że mapa MTF nie mówi nam wszystkiego, co należy wiedzieć o obiektywie. Ważne zmienne, takie jak winietowanie, różnego rodzaju zniekształcenia liniowe i odporność na rozbłysk, są jednymi z rzeczy, które nie są mierzone.

W przypadku funkcji przenoszenia modulacji oś pozioma oznacza odległość od środka soczewki , więc punkt zerowy po lewej to wydajność soczewki w środku, a duża odległość po prawej stronie oznacza wydajność w rogu. Zauważ też, że w ten sposób możesz zobaczyć różnicę w wydajności w rogu między użyciem na plonie i na czujniku pełnoklatkowym.

Oś pionowa oznacza poziom kontrastu w skali od 0 do 1 (tj. Można go traktować jako skalę od 0% do 100). Na przykład powietrze dałoby ci prostą poziomą linię na 1. Im bardziej płaska i bliższa góry wykresu, tym lepsza ogólna wydajność.

Czarne linie wskazują na szeroko otwarte działanie . Niebieskie linie wskazują wydajność zatrzymaną na f / 8 (myślę, że Nikon nie zadaje sobie trudu, aby pokazać to na swoich MTF).

Grube linie to pomiary wykonane przy 10 liniach na milimetr (niska rozdzielczość) . Im wyżej na wykresie, tym lepszy kontrast obiektywu.

Cienkie przy 30 liniach na milimetr (wysoka rozdzielczość) . Im wyżej na wykresie, tym lepiej postrzegana ostrość obiektywu.

Linie ciągłe są południkowe (tj. Linie wykresu testowego są nachylone pod kątem 45 ° od lewej górnej do prawej dolnej). A linie przerywane są strzałkowy (linie są ukośnie od prawego górnego do lewego dolnego). Oceniają astygmatyzm i krzywiznę pola, a im bliżej są te dwie linie, tym gładsze będzie bokeh.

Zobacz też:

• Artykuł centrum edukacyjnego Canon USA na temat wykresów MTF .
• Artykuł Photographylife na temat czytania MTF , na przykładzie Nikona.
• Artykuł PDF Zeissa „Jak czytać krzywe MTF” , który szczegółowo opisuje transfer modulacji.

Żadna z istniejących odpowiedzi nie wspomina, że ​​jest niezwykle ważna, że ​​wykresy MTF dostarczone przez producentów nie są pomiarami rzeczywistych obiektywów. Są to raczej teoretyczne granice doskonale wykonanego przykładu konstrukcji obiektywu.

Fizyka samego światła widzialnego i to, jak różne długości fal są różnie załamywane przez te same elementy soczewki, prowadzi do mniej niż doskonałych wykresów MTF, a nie do niedoskonałości procesu produkcyjnego.

Rzeczywiste obiektywy nie będą działać tak dobrze, jak teoretyczne wykresy MTF opublikowane przez producentów.