1. MTF曲线

(1)MTF曲线参数

MTF曲线相关有较多变量,我们是通过MTF曲线将变量依次展现出来,从而表现镜头的相关参数,变量如下:
表2-1 MTF曲线变量表

MTF 范围为0 – 1之间,1表示效果最好,反差最大(定义查看章节1.2)
像场直径 是镜头中心到边缘的距离,反映镜头的在不同点的成像效果
空间频率 (1)单位“线对lp/mm”,表示在1mm内的线对数,单反中10lp/mm算是低频,用来看对比度,30lp/mm算高频,用来看分辨率和清晰度。
光圈数 不同光圈下MTF值会不同,小光圈由于色散小,图像质量会好
弧矢值 英文为S (Sagittal),平行于直径的线条,反映为从中心呈放射性的纹理特性。
子午值 英文为M(Meridional),平行切线的线条,主要反映从中心呈同心圆的纹理特性
通过了解镜头的相关参数,为后续操作做好准备。

(2)MTF之频幅曲线

此段文章摘自色影无忌论坛,http://www2.xitek.com/info/showarticle.php?page=2&id=2787
图2-2是MTF值随空间频率变化的情况,我们称之为“频幅曲线”。图中,根据低频时的MTF值和MTF等于0.03时的空间频率,可以方便的得出镜头的反差和目视分辨率(此处MTF值为0.03表示人眼已经不能区分线对了,实际情况中0.03的值需要考却,请查看附录2-镜头反差与分辨率对比)。
图2-3是三只不同镜头的MTF频幅曲线对比,曲线A(红色)低频端MTF值很高反映出它有很高的反差,而高频端MTF值较高反映出它的分辨率也不错,是一只综合性能较高的镜头。曲线B(蓝色)在空间频率较低时表现出很高的MTF值,说明它有较好的反差;而在空间频率较高时MTF值很低,表明它的分辨率较差。曲线C(绿色)在空间频率较低时MTF值并不高,说明它的反差较差;而在空间频率很高时它的MTF值下降较少,表明它的分辨率较高。一般的,我们可以比较MTF曲线下部包围的空间来大致判断镜头质量,MTF曲线包围的空间越大越好。
图2-2  随空间频率变化的MTF曲线

图2-3  利用MTF曲线判断镜头质量

大量产品测量的实际应用中,为了简化测量,往往只测出特定条件下像场中特定点的MTF值,作为评价镜头的基本标准。只要在特定条件下测量的MTF值大于标准,就可以认为镜头是合格的。
我国国家标准GB9917-88中规定了摄影镜头在特定空间频率下评价成像质量的MTF标准,如下列表1、表2所示【此标准在网上并没有查到】。
表2-3  135相机(36mm24mm)摄影镜头的MTF标准

表2-4  相机(56mm
54mm)摄影镜头的MTF标准

在特定条件下测量的MTF值只要大于等于国家标准即为合格!
表3给出日本照相机光学仪器检测协会JCII于1976年颁布的MTF值对135照相机镜头进行简易评价标准。
表2-5 日本JCII关于135相机摄影镜头的MTF简易评价标准

以上标准其实只规定了合格镜头MTF的最低限度,专业摄影人员和摄影爱好者对摄影镜头质量有着更高的要求。

3. MTF之场幅曲线

许多厂家公布了自己摄影镜头的MTF曲线供用户参考,有些独立测量机构也对市场上各种镜头的MTF进行了测试,公布了测试结果的MTF曲线。为了便于了解镜头像场内的特性,这些曲线大多采用到像场中心的距离作为横坐标,我们称之为“场幅曲线”。
--以下文章摘自佳能官网之《FT镜头的基础知识-解读MTF曲线图》网址:http://www.canon.com.cn/products/camera/ef/knowledge/lensmtf.html
如何根据曲线的位置和形状大致把握镜头性能。
MTF曲线图显示的是镜头对对比度的还原情况,纵轴表示对比度的优劣,横轴表示与成像中心的距离。另外,图中10线/毫米的曲线越接近1(最大值),镜头的成像对比度就越好。另一方面,30线/毫米的曲线越接近1,镜头分辨力就越高。“线/毫米”这一单位的意思是,以1毫米宽度为单位,其中有多少根白黑相间的条纹。比方说,10线/毫米的意思可以理解为在1毫米宽度的范围内排列有10条线。MTF值的测试需要拍摄印有达到上述密度条纹的图表。然后测量拍摄结果进行分析得出数值。如果是变焦镜头要分别测量远摄端和广角端的MTF值,根据所得数值可以大概掌握镜头性能。

根据线的高度、形状及间隔了解镜头特点与性能。
MTF曲线图的横轴相当于成像圈半径,横轴左端相当于成像中心,右端相当于成像圈圆周外端。对比图表左右部分,更易了解镜头中心开始各个方向上的成像性能。另外,EF镜头安装在APS-C画幅机型上时等于截取成像圈中央部分,原来图像边缘为实际拍摄范围之外,因此横轴左端向右约13毫米范围外的数据可以忽略。