详细解读MTF成像曲线图
镜头的MTF曲线
〔一〕成像的清晰度、分辨率和锐度要理解MTF曲线,需要先搞明白这几个词:成像的清晰度,锐度,比照度,和分辨率。
摄影里,锐度是指acutance,不是sharpness,尽管两个词翻译成英文都可以叫做锐度。
Acute 是锋利的意思,比方形容刀口锋利。
acutance是acute的一个名词。
在摄影上,acutance特指黑白色调的边界的锋利或锐利程度,即黑白边界处的比照度。
高acutance照片的黑白边界非常清晰,见下列图:因此,锐度〔acutance〕描述边界处影像信息过渡的快慢;高锐度导致信息的迅速过渡从而使得边界清晰可见。
相机和镜头的分辨率〔resolution〕描述的是对空间细节分辨的能力。
如果能把相邻非常近的线条分开,我们就说这个相机或镜头的分辨率高。
比照度〔contrast〕是和acutance相联系的。
显然,高比照度对应高acutance,低比照度对应低acutance。
比照度和acutance可以互换,我们这里不区别其含义,尽管比照度有更广泛的含义,比方照片的整体比照度。
sharpness是resolution和acutance的结合。
如果一幅图像即有高的分辨率〔resolution〕和高的边缘锐度〔acutance〕,则我们说这幅图像具有高的sharpness。
分辨率和边缘比照度任何一个不够高,这幅图画的sharpness都不够。
所以,摄影里的sharpness指照片的整体清晰度。
考虑到这些,摄影里的sharpness可能翻译成“清晰度〞更适宜,而“锐度〞的含义留给acutance。
下边我们就这样用:清晰度=sharpness,锐度=acutance,分辨率=resolution,比照度=contrast。
〔读国外的镜头测评文章,sharp和sharpness是常见到的词汇,比方说* 个镜头very sharp。
这个词的含义是确定的,指该镜头的解像力非常高,成像清晰:分辨率高,而且比照度复制准确;这和我们常说的*个镜头成像很锐是不一样的。
MTF
尼康镜头的MTF图表解读说明這次我們來看一下NIKON 的MTF(Modulation Transfer Function,調制轉換函數)圖的看法吧!!因為JOKTY使用的是N家的系統,因此就以N家的例子做解說一般人在買鏡頭時,都會說"解像力" 的問題.通常解像力越好的鏡頭,拍出來的畫面邊緣銳利度也越好.而MTF圖就是解說此鏡頭解像力的一種圖下面是N家中焦段鏡皇的MTF圖.讓我們就以此為範本解說吧!!此圖是以最大光圈F2.8來取樣的一個數據圖.中心/邊緣--指的是鏡頭中心處到鏡頭邊緣~.為0~20---APS看到15就可以了解析度最大為1--(100%解析)...一般 0.8(80%解析)以上就很強了!!0.6~0.8尚可. 0.6就很差了!虛線與實線.越接近.散景越漂亮....越不會產生二線性散景.由上圖我們可以看出24-70MM這支鏡頭.在光圈全開的狀況下.廣角端0~5 的解像力很好!!都在0.8以上.但是過了6就下滑然後又拉回到15,過了15就急速下滑....這也是沒辦法的事.所有的鏡頭邊緣解像力都很差望遠端則5-10之間保持在0.8左右...中心部分反而沒.藍線為對比度這也是越高對比度越好.拍出來的反差就很大.此鏡在廣角時.中心點的反差是最大的.到了15才往下地掉此鏡頭在望遠的時後,都保持在0.9...此部分是很優的........真不虧是五十幾張小朋友的鏡皇...至於鏡頭的發色.這個在此表是看不出來的.了解MTF可以讓我們知道此鏡頭的性能,例如,如果需要高解像力的東西.那你就必須把物體擺中間一點.別擺在邊邊角角.那樣拍出來的畫面解像力是最差的,不過這支鏡頭如果用在APS系統上.因為只用到中間的部份,因此就算邊角.解像力也差不到那去.Nikkor AF广角变焦镜头Nikkor AF标准变焦镜头Nikkor AF中长焦变焦镜头Nikkor AF广角定焦镜头Nikkor AF标头Nikkor AF中长焦定焦镜头Nikkor AF超长焦定焦镜头。
解读MTF曲线图
解读MTF曲线图
MTF曲线图显示的是镜头对对比度的忠实再现情况,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)镜头的对比度表现就越好。
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/白/黑的条纹。
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值的测试需要拍摄按照上述方式描绘的图表。
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11毫米范围外的数据可以忽略。
解读衡量镜头的权威指标—-—MTF曲线
如何解读衡量镜头的权威指标 MTF 曲线 MTF = 模量传递函数 MTF 测试是目前最精确和科学的镜头测试方法 .瑞典权威的 《摄影》杂志对它的解释是: "MTF 测试使用的是黑白逐渐过渡的线条标板 ,通过镜头进行投影 .被测量的结果是反差 的还原情况 .如果所得影像的反差和测试标板完全一样 , 其 MTF 值为 100%. 这是理想中 的最佳镜头,实际上是不存在的;如果反差为一半 ,则 MTF 值为 50%.0 值代表反差完全丧失 ,黑白线条被还原为单一的灰 色.; 当数值超过 80%(20lp/mm 下)则已极佳; 而数值低于 30%则即使在 4X6 英寸扩印片下影 像质量仍较差。
测试分径向和切向两种方向 .如果两者相差较大,说明镜头遭受较严重的像散 .较高的空 间频率值 (即 lp/mm 值,可理解为分辨率 )如 30lp/mm 与 20lp/mm 相比 , 其 MTF 值通常 较低。
注:这里的反差表现在画面中的表现相当于我们所说的 注:这里的反差表现在画面中的表现相当于我们所说的 明锐度 ”。
明锐度 ”。
如何解译 MTF 值:反差 /明锐度:5(或 10)lp/mm 的读数反映镜头的反差表现 画面中体现出来 !.即使微小的差别 (2.5% !)也能在你可以把它看作一种最基本的 "锐度 ".一枚好的镜头在光圈收小后应该在 和切向同时高于 95% .低于 90%即表明镜头表现不佳 . 5lp/mm 下径向 一枚明锐度好而锐度差的镜头通常比明锐度差而锐度高的镜头看上去更锐利 和明锐度两项指标通常相辅相成 . !不过,锐度 锐度:10至 40(或更高 )lp/mm 表明一枚镜头的锐度 ——即再现细节的能力 镜头再现物体非常细微细节(如人像摄影中的头发丝)的能力 .此时即使 较大(如10%)也无法直接在画面中辨认出来.按照人眼的辨别力和 35mm 胶卷的片幅,如 果要得到质量非常理想的 7英寸的照片,镜头20lp/mm 下的MTF 值必须大于50%.而要想 在 16 英寸下仍有非常理想的画面质量 ,其 70lp/mm 下的 MTF 值竟须超过 63 %!几乎没有 镜头可以达到这样好的表现 !辨别好镜头的简易法则 (收小两档光圈 ):.40lp/mm 表明 MTF 值的差距5 15 16 20Dis tancc center Qtun)401 p/mm曲线(红色)须位于边缘>20%(图形右侧)中心>65%(图形左侧).20lp/mm曲线(紫色)须位于:边缘>45%中心>80%101 p/mm曲线(绿色)须十分接近5lp/mm曲线.5lp/mm曲线(蓝色)须于整个X轴上>95%以上的MTF曲线评价方法参考自德国的《彩色摄影》杂志.其它杂志或机构的评价标准可能会不同.根据MTF曲线对镜头作评价时还须考虑到镜头的不同种类,如对超广角镜头的边缘成像质量不能苛求。
镜头的MTF曲线
镜头的M T F曲线 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】(一)成像的清晰度、分辨率和锐度要理解MTF曲线,需要先搞明白这几个词:成像的清晰度,锐度,对比度,和分辨率。
摄影里,锐度是指acutance,不是sharpness,尽管两个词翻译成英文都可以叫做锐度。
Acute是锋利的意思,比如形容刀口锋利。
acutance是acute的一个名词。
在摄影上,acutance特指黑白色调的边界的锋利或锐利程度,即黑白边界处的对比度。
高acutance照片的黑白边界非常清晰,见下图:因此,锐度(acutance)描述边界处影像信息过渡的快慢;高锐度导致信息的迅速过渡从而使得边界清晰可见。
相机和镜头的分辨率(resolution)描述的是对空间细节分辨的能力。
如果能把相邻非常近的线条分开,我们就说这个相机或镜头的分辨率高。
对比度(contrast)是和acutance相联系的。
显然,高对比度对应高acutance,低对比度对应低acutance。
对比度和acutance可以互换,我们这里不区别其含义,尽管对比度有更广泛的含义,比如照片的整体对比度。
sharpness是resolution和acutance的结合。
如果一幅图像即有高的分辨率(resolution)和高的边缘锐度(acutance),那么我们说这幅图像具有高的sharpness。
分辨率和边缘对比度任何一个不够高,这幅图画的sharpness都不够。
所以,摄影里的sharpness指照片的整体清晰度。
考虑到这些,摄影里的sharpness可能翻译成“清晰度”更合适,而“锐度”的含义留给acutance。
下边我们就这样用:清晰度=sharpness,锐度=acutance,分辨率=resolution,对比度=contrast。
(读国外的镜头测评文章,sharp和sharpness是常见到的词汇,比如说某个镜头verysharp。
mtf曲线原理及其作用
mtf曲线原理及其作用
MTF(Modulation Transfer Function)曲线是用来描述光学系统传递或复原细节信息能力的一种方式。
它被广泛应用于图像质量评估等领域,特别是在光学镜头测试和图像处理中。
MTF曲线可以帮助我们全面了解光学系统在不同对比度频率下的成像能力。
该曲线是由垂直和水平分辨率的对比度函数组成的,其数值范围从0到1。
当
MTF值接近1时,表示图像质量较好,系统传递了更多的细节信息;而当MTF值
接近0时,图像质量较差,细节信息丢失较多。
MTF曲线的作用主要体现在以下几个方面:
1. 评估镜头质量:MTF曲线可以评估镜头的成像能力,判断其对细节的复原
能力。
一般而言,MTF曲线越平缓、越接近1,代表镜头的成像能力越高,图像
质量越好。
2. 设计优化镜头:通过分析MTF曲线,光学工程师可以了解镜头在不同频率
上的表现,从而优化设计以提高镜头的成像能力。
例如,在MTF曲线的峰值点处,镜头最能够恢复细节信息,因此设计者可以根据这些信息对镜头进行调整和改进。
3. 图像后期处理:MTF曲线还可以用于图像后期处理的优化。
通过了解光学
系统的MTF曲线,可以更好地了解图像质量的来源,并据此调整图像处理参数,
改善图像的细节表现、锐度和对比度。
总之,MTF曲线是对光学传递函数的一种量化描述,通过分析MTF曲线可以
判断镜头质量,优化设计并改善图像处理效果。
它在光学镜头测试、图像质量评估和图像后期处理中都有重要的应用。
mtf曲线图怎么看
转贴:简单来说, MTF曲线记住以下三点就可以了:1。
曲线越高越好;2。
曲线越平越好;3。
虚线与实线越靠拢越好。
注意:下文可能帮助你初步了解MTF值,但仅此而已.真正的MTF概念十分复杂,不是这样一篇短文能解释清楚的。
下图是佳能公司公布的标准镜头EF50mm/F1.4 USM的MTF曲线。
图中共有8条曲线,横坐标是测量点到像场中心的距离,单位是毫米。
纵坐标是MTF值。
粗线是空间频率为10线对/毫米的结果,细线是30线对/毫米的;黑色曲线是最大光圈(对于这个镜头是F1.4)的,蓝色曲线是光圈F8(一般是最佳光圈)的;实线是S曲线(弧矢曲线),虚线是M曲线(子午曲线)。
从图的蓝色线条我们可以看出,代表反差的低频粗线很高,接近于1,说明该镜头在F8的最佳光圈有着非常好的反差。
代表分辨率的细线也在0.86以上,说明此光圈下分辨率极优。
蓝色曲线直到距离中心18毫米左右依然平直、仅在边缘略有下降,说明该镜头像场内整个有着一致的特性,边角分辨率略有一点下降。
实线与虚线距离很近,反映出该镜头像散也很小。
黑色曲线反映出在1.4的大光圈条件下,无论是反差(粗线)还是分辨率(细线)都有明显的下降,而且边缘下降更为厉害。
这种MTF的“场幅曲线”是厂家或第三方提供的MTF曲线最常见的形式,通过对它的分析,可以了解镜头的主要光学特性,对镜头成像质量有全面综合了解。
一般的MTF图提供两组不同空间频率的场幅曲线,分别代表反差和分辨率:低频选在MTF频幅曲线水平部分,反映镜头的反差特性;高频选在MTF频幅曲线下降比较陡峭的部分,反映镜头的分辨率特性。
现在将分析MTF曲线基本要领列举如下:1、MTF曲线越高越好,越高说明镜头光学质量越好。
综合反差和分辨率来看,MTF曲线以下包含面积越大越好。
2、MTF曲线越平直越好,越平直越说明边缘与中间一致性好。
边缘严重下降说明边角反差与分辨率较低。
3、S曲线与M曲线越接近越好,两者距离较小反映出镜头像散较小。
MTF曲线解读
MTF
在细节显示、解像力部分,目前做得的最好,而且同时是最多人采用的就是以
MTF(Modulation Transfer Function) 为基础的测试程序;MTF是使用反差对比的概念来检定镜头解像力,所谓的反差对比就是1mm的宽度中,正弦浓度变化反复有几次的意思(请想象空间频率如同海浪一样的波型变化);原本充足的反差可以很容易辨识出两条线来,而当
空间频率加大时,也就是线条越紧密时,反差也逐渐缩小,终于反差衰减到全部变成灰色,再也分辨不出黑白条纹
来,就表示镜头的解像力已到极限,因此,藉由拍摄MTF测试图,可以得到两种数据:对比和锐利度,而藉由计算线条密度和MTF之间的关系,大概会呈现MTF随着空间线条的增加而减少的情形;通常MTF曲线的趋势,若斜率越大,代表镜头分辨率越糟,另外代表的意义是镜头所能表现的细节有限,而MTF的曲线所包围的区域越大,相对斜率也较小,镜头分辨率也越好,数字摄影技术会针对镜头的MTF曲线设计算法则,使影像的细节呈显出来。
Modulation Transfer Function:调制传递函数
为什么用:反差的问题,感光材料性能,光源
视觉清晰度:分辨率及明锐度
正弦光栅:亮度按正弦变化的周期
图形叫做“正弦光栅
邓东
DI
HD-SDI
DU-LINK
LUT(LOOK UP TABLE)
镜头的风格
焦外成像
S-LOG
人像(画面元素)城市夜景
夕阳(画面元素)风光
自由创作
直出JPEG。
镜头的MTF曲线
(一)成像的清晰度、分辨率和锐度要理解MTF曲线,需要先搞明白这几个词:成像的清晰度,锐度,对比度,和分辨率。
摄影里,锐度是指acutance,不是sharpness,尽管两个词翻译成英文都可以叫做锐度。
Acute是锋利的意思,比如形容刀口锋利。
acutance是acute的一个名词。
在摄影上,acutance特指黑白色调的边界的锋利或锐利程度,即黑白边界处的对比度。
高acutance照片的黑白边界非常清晰,见下图:因此,锐度(acutance)描述边界处影像信息过渡的快慢;高锐度导致信息的迅速过渡从而使得边界清晰可见。
相机和镜头的分辨率(resolution)描述的是对空间细节分辨的能力。
如果能把相邻非常近的线条分开,我们就说这个相机或镜头的分辨率高。
对比度(contrast)是和acutance相联系的。
显然,高对比度对应高acutance,低对比度对应低acutance。
对比度和acutance可以互换,我们这里不区别其含义,尽管对比度有更广泛的含义,比如照片的整体对比度。
sharpness是resolution和acutance的结合。
如果一幅图像即有高的分辨率(resolution)和高的边缘锐度(acutance),那么我们说这幅图像具有高的sharpness。
分辨率和边缘对比度任何一个不够高,这幅图画的sharpness都不够。
所以,摄影里的sharpness指照片的整体清晰度。
考虑到这些,摄影里的sharpness可能翻译成“清晰度”更合适,而“锐度”的含义留给acutance。
下边我们就这样用:清晰度=sharpness,锐度=acutance,分辨率=resolution,对比度=contrast。
(读国外的镜头测评文章,sharp和sharpness 是常见到的词汇,比如说某个镜头verysharp。
这个词的含义是确定的,指该镜头的解像力非常高,成像清晰:分辨率高,而且对比度复制准确;这和我们常说的某个镜头成像很锐是不一样的。
解读MTF图表
镜头的准确评估教你怎么解读MTF图表在细节显示、解像力部分,目前做得的最好,而且同时是最多人采用的就是以MTF(Modulation Transfer Function) 为基础的测试程序;MTF是使用反差对比的概念来检定镜头解像力,所谓的反差对比就是1mm的宽度中,正弦浓度变化反复有几次的意思(请想象空间频率如同海浪一样的波型变化);原本充足的反差可以很容易辨识出两条线来,而当空间频率加大时,也就是线条越紧密时,反差也逐渐缩小,终于反差衰减到全部变成灰色,再也分辨不出黑白条纹来,就表示镜头的解像力已到极限,因此,藉由拍摄MTF测试图,可以得到两种数据:对比和锐利度,而藉由计算线条密度和MTF之间的关系,大概会呈现MTF 随着空间线条的增加而减少的情形;通常MTF曲线的趋势,若斜率越大,代表镜头分辨率越糟,另外代表的意义是镜头所能表现的细节有限,而MTF的曲线所包围的区域越大,相对斜率也较小,镜头分辨率也越好,数字摄影技术会针对镜头的MTF曲线设计算法则,使影像的细节呈显出来。
怎样阅读MTF图表?MTF特性图是Modulation Transfer Function,是一种测试镜头反差对比度及锐利度的评估方法。
由35mm中心区至边界位置,划出与对角线平行的幼细线条,这些线条称为弧线,在MTF图中则简称”S”;而另外一些和弧状线成直角的是子午线,或称”M”。
这些重复而幼细的并行线以每毫米30条排列,可用来评估镜头记录细节的精细度(或称解像度);而对某些光学设计艺术者更为重要的是镜头反差对比性能,可藉由另一组以每毫米10条排列的较粗线条量度。
一支好的镜头无论在拍摄与对菲林平面对角线平行的弧状线或是与之垂直的子午线都应有相同的准确性。
但世界上并没有完美的镜头,尤其在子午线向,你会发现影像边缘区比中心区域较难得到精细的还原度。
换句话说,几乎所有的镜头在中央部分的明锐度是明显比边缘部份为佳。
MTF特性图反映出镜头由中心区到边缘位置的画质表现。
光学设计作业——佳能变焦镜头MTF曲线解析
Canon_EF 28~300mm变焦镜头
请查询资料分析上图: 1.横坐标和纵坐标分别代表什么? 2.图中每条曲线的意义; 3.两幅图的关系与差别; 4.从上图如何判定镜头成像质量的好坏?
解答: 1. 横坐标和纵坐标分别代表什么? 横坐标轴代表与画面中心的距离,从左到右代表从中心 到边缘的成像(EF镜头的横轴约22mm); 纵坐标表示调制传递函数MTF,表示对比度的优劣。
差别:28mm表明广角端的成像质量;300mm表 示镜头在远摄端(长焦端)的成像质量
4. 从上图如何判定镜头成像质量的好坏? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. MTF值越接近1越好,即MTF线越高越好 粗线越高,说明镜头的反差表现越好 细线越高,说明镜头的分辨率越好 MTF曲线越平坦,说明边缘和中心的成像差距越小 实线和虚线越接近,说明镜头的焦外成像越好 蓝线说明镜头f/8时的成像水平,近似于镜头的最佳成像水平 黑线说明镜头最大光圈时的成像水平 MTF值0.8以上算好,0.6-0.8算一般,0.6一下算差。
2. 图中每条曲线的意义;
黑色线条表示最大光圈,蓝色线 条表示f 8光圈 粗线表示低频10线/mm,细线表示 高频30线/mm 实线表示径向S(画面中心向外方 向),虚线表示切向M(以画面中 心为圆心的同心圆的切向)
3. 两幅图的关系与差别;
关系:两幅图分别代表了变焦镜头在焦距为 28mm和焦距为300mm的MTF曲线
如何从MTF曲线来了解镜头的好坏
如何从MTF曲线来了解镜头的好坏整天听导购讲某支镜头多么好,成像多么锐,焦外多么美一不小心就着了道,买一支达不到心里预期的镜头回家。
今天小编就给大家普及下在摄影界比较通用且均比较认可的一个辨别镜头好坏的方法:看MTF曲线以下为新手入门,老鸟请绕道。
MTF,以反差的概念来检定镜头的鲜锐度。
它是一个曲线图,图中数值显示了所测镜头中心到边缘画质的好坏MTF曲线的测量是拍摄带有黑白线条的光栅并以一个mm的范围内能呈现出多少条线来度量,其单位以lp/mm来表示。
如何看懂MTF曲线?①MTF曲线有两个坐标轴纵轴表现了镜头的对比度的好坏,对比度越高,画质也就越好数值最高为1(100%),最低为0数值到1(100%)代表画质完美0.9(90%)以上表现优秀0.8(80%)以上表现良好数值越低,镜头的画质相应也会越差横轴从左到右表现的是镜头成像中心到边缘的距离,单位是mm②测试光栅中的黑白线条按径向、切向两个方向放置径向的黑白线条平行于镜头成像圈半径的方向切向的黑白线条平行于镜头成像圈切线的方向同一MTF曲线内代表径向和切向曲线越靠近像差越小成像越柔和③MTF曲线坐标轴中至少存在两组曲线10lp/mm曲线代表的是镜头的反差(锐利度)30lp/mm曲线代表的是镜头的分辨率④同一镜头在不同的光圈和焦段下有不同的画质表现一般测试光圈值为最大光圈和F8光圈下的MTF曲线以及最小焦段和最大焦段的MTF曲线下面索尼3支新款大师级G镜头作为参考看下镜头的MTF曲线值FE 85mm f/1.4 GMFE 24-70mm f/2.8 GMFE 70-200mm f/2.8 GM OSS多学一点知识从来都不是吃亏的事万一哪一天真的用到了呢。
详细解读MTF成像曲线图
详细解读MTF成像曲线图MTF 曲线图的意义镜头的成像品质是影友们最为关心,也是争论最多的话题,虽然各种针对镜头成像素质的测试方法层出不穷,但由于测试条件大相径庭,因此这些方法都不能非常准确地反应镜头的真实品质。
与媒体拍摄分辨率标板的测试方法相比,MTF成像曲线图是由镜头的生产厂家在极为客观严谨的测试环境下测得并对外公布的,是镜头成像品质最权威、最客观的技术参考依据。
下面就来介绍MTF曲线的技术原理和解读方法。
测量反差与分辨率众所周知,对数码照片成像素质影响最大的是镜头的分辨率和反差。
分辨率的单位是线对/毫米(lp/mm),相邻的黑白两条线可以称为一个线对,每毫米能够分辨出的线对数就是分辨率。
如何测试镜头的分辨率和反差呢?厂商利用拍摄正弦光栅(测试标板中的黑白相间的栅格)的方法进行测试,亮度按正弦变化的周期图形叫做“正弦光栅”。
而正弦光栅的疏密程度被称为“空间频率”(Spatial Frequency),空间频率的单位用 lp/mm 表示。
lp/mm 标识单位长度(每毫米)的亮度按照正弦变化的图形的周期数。
正弦光栅我们再回过头来看反差。
反差=(照度的最大值-照度的最小值)/(照度的最大值+照度的最小值)。
所以,反差的数值总是小于等于1的。
这里我们引入调制度M的概念:M=(Imax - Imin)/(Imax + Imin)调制度M总是介于0和1之间,调制度越大,反差越大。
在对镜头的反差和分辨率进行测试时,我们将正弦光栅置于镜头前方,测量镜头成像处的调制度。
这时由于镜头像差的影响,会出现以下情况。
当空间频率很低时,测量出的调制度M几乎等于正弦光栅的调制度;当所拍摄的正弦光栅空间频率提高时,镜头成像的调制度逐渐下降。
镜头成像的调制度随空间频率变化的函数称为调制度传递函数MTF(Modulation Transfer Function)。
对于原来调制度为 M 的正弦光栅,如果经过镜头到达像平面的像的调制度为M’,则MTF函数值为:MTF 值 = M ’/ M由此可见,MTF值必定大于0,小于1。
认识MTF曲线
EF 镜头 -- 认识MTF曲线
MTF的横轴代表到镜头中心的距离,纵轴代表调制传递函数。
MTF曲线提供10 线/mm 和 30 线/mm两种空间频率的特性。
镜头的 MTF 图基本意义是:10线对/mm -- 粗黑线越接近1, 镜头对比度和分离能力越好,30线对/mm -- 细黑线越接近1,镜头的分辨率和锐度越好。
M(虚线)和 S(实线)越靠近,背景的虚化越自然。
这些曲线间的平衡也十分重要,成像质量优秀的镜头通常10线对/mm 曲线大于0.8, 10线对/mm 曲线大于0.6就可以得到令人满意的图像。
从上面的EF摄远L镜头的MTF曲线可见它的成像质量是相当高的。
详细内容请看: 《摄影与摄像》文《怎样阅读摄影镜头模量传递函数曲线》。
鏡頭MTF圖(MTF變形率透光率)
鏡頭MTF圖(MTF變形率透光率)每一隻ZEISS的鏡頭,都有附上一張圖表,顯示其MTF值,透光效率(Relative illuminance)及變形效率(Distoration in%)。
我們可以由這三個圖大略地判斷出一個鏡頭的特性及其優劣。
1.MTF(Modulation Transfer Function)MTF圖是將一個鏡頭的解析力用數據的方式表示出來。
MTF測量機器是由ZEISS發展、製造出來,並且提供給其它廠商用來測量其鏡頭。
而ZEISS所生產的每一個鏡頭都必須先經過這套儀器測量,符合標準的才上市。
MTF在對鏡頭做測試時,是對鏡頭輸入一組固定頻率的光線,再利用光學儀器去計算切線及法線方向每lmm可以讀到多少對線(Line Part)。
例如lmm中有40道白光,此時會形成40組黑白線條。
這組光線在經過鏡頭之後,會因為光學損而開始顯得不是那麼地黑白分明。
經由儀器的測量就可知道此鏡頭各個區域對這一組黑白線條的分辨能力。
在MTF圖中,垂直座標表示對黑白線條的分辨能力。
1.0表示百分之百完全分辨,0.6表示只有六成的分辨能力,此時白色線條略帶灰色,黑色線條也不是深黑色。
0.0表示完全無法分辨,所呈現出來的只是一片灰色。
水平座標表示底片中心到底片邊角的距離。
由於鏡頭設計時其清晰呈像圖以須涵蓋全部的底片,而以底片對角線做為清晰呈像圖的直徑即可達到這個要求。
在MTF圖中,取底片中心到對角線的路徑(亦是清晰呈像圖的半徑,在35mm規格的底片中長度大約是22mm)就足以表示出從底片中心到底片邊緣的解析力表現。
Zeiss的MTF圖中共有三組線,第一組線代表對lmm中10對線的辨識能力屬於對低解析的要求。
第二組線代表對lmm中20對線的辨識能力。
第三組線代表對lmm中40對線的辨識能力,屬於對高解析度的要求。
在每一組線中實線代表法線代表與清晰呈像圖半徑相平行的,虛線則代表相垂直的線。
MTF圖通常都會兩個光圈值的圖表;一個是全開光圈(鏡頭表現最差的光圈值),一個是中間級光圈(鏡頭表現最好的光圈值),我們以CONTOX F/1.4-50MM為例說明:在F/1.4時:底片中心對10 lp /mm的辨識能力約為82%,對20 lp /mm的辨識率約為64%,對40 lp /mm的辨識率約為70%左右,對20lp/mm的辨識率約為57%,對40 lp/mm的辨識率約為30%。
MTF知识讲解
所谓镜头的解像力,就是镜头如实地再现被摄物体质感( texture)的能力,是镜头成像质量的一个重要指标。用来测试镜 头解像能力的被拍对象通常是如图所示的清晰黑白条纹:
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江西凤凰富士胶片光学有限公司
反差(Acutance)又称鲜锐度、 明锐度,是摄影镜头鲜明地再现摄 景物中间层次、暗部层次、低反差 影纹细节、微弱亮度对比和微妙色 彩变化的能力。反差高的镜头,所 成影像轮廓鲜明、边缘锐利、反差 正常、层次丰富、纹理细腻、影调 明朗、质感强烈、色彩过渡柔合、 彩色还原真实、自然。显然以上这 些特性是优质摄影镜头不可缺少的 素质,然而摄影镜头的反差,很难 简单地用数据表示,也很难用普通 的仪器测试出来,人们通常是只凭 主观感觉,定性地进行评述。 A
做最好的镜头 To Be No.1
江西凤凰富士胶片光学有限公司
做最好的镜头 To Be No.1
分辨率和反差的综合表现,被称为清晰
度(Clarity)。很明显,分辨率和反差是全面
评价一只摄影镜头成像质量的两大重要因素
。分辨率高而明锐低的镜头,所成影像轮廓
不鲜明,边缘不锐利,反差灰暗、影调平淡
,给人的视觉感受反而不清晰。一些中档日
本镜头、很多俄罗斯镜头和多数国产镜头就
是如此。而某些德国镜头,虽然分辨率并不
高,但其反差相当高,仍不失为一只优秀的
镜头。当然而这种镜头
非常难得,只有经过严格检验并反复挑选的
摄影镜头MTF解读
摄影镜头MTF解读摄影镜头MTF解读图5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。
图6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7是佳能公司公布的标准镜头EF50mm/F1.4 USM的MTF曲线。
图中共有8条曲线,横坐标是镜头中心到沿半径方向测量点的距离,单位是毫米。
纵坐标是MTF值,越大越好,最大值为1。
粗线是空间频率为10线对/毫米的结果,细线是30线对/毫米的;黑色曲线是最大光圈(对于这个镜头是F1.4)的,蓝色曲线是光圈F8(一般是最佳光圈)的;实线是S曲线(弧矢曲线),虚线是M曲线(子午曲线)。
从图7的蓝色线条我们可以看出,代表反差的低频粗线很高,接近于1,说明该镜头在F8的最佳光圈有着非常好的反差。
代表分辨率的细线也在0.86以上,说明此光圈下分辨率极优。
蓝色曲线直到距离中心18毫米左右依然平直、仅在边缘略有下降,说明该镜头像场内整个有着一致的特性,边角分辨率略有一点下降。
实线与虚线距离很近,反映出该镜头像散也很小。
黑色曲线反映出在1.4的大光圈条件下,无论是反差(粗线)还是分辨率(细线)都有明显的下降,而且边缘下降更为厉害。
一般的MTF图提供两组不同空间频率的场幅曲线,分别代表反差和分辨率:低频选在MTF频幅曲线水平部分,反映镜头的反差特性;高频选在MTF频幅曲线下降比较陡峭的部分,反映镜头的分辨率特性。
更加了解镜头教你看懂MTF曲线
更加了解镜头教你看懂MTF曲线光学⼈⽣,你的精彩⼈⽣!MTF曲线是衡量镜头光学品质的重要⼯具。
在这⾥教给⼤家如何快速看懂MTF曲线图。
MTF曲线图是依据模量传递函数所整理的⼆维图表,可以清楚表⽰镜头的反差、分辨率、焦外成像和部分像差,可以说是⽬前评价⼀个镜头清晰度最全⾯⽽精确的⽅法。
但是实际上MTF曲线也是有局限的,后⾯会有具体说明。
在介绍如何解读MTF曲线之前,先要弄明⽩⼏个⼩问题:分辨率:⼜叫解像⼒,是指镜头清晰地再现被摄景物细节的能⼒;镜头的分辨率越⾼,所拍1.分辨率:摄的影像越清晰、细腻。
其单位是“线对╱公厘(lp/mm)”。
分辨率和反差是摄影镜头的两⼤重要指标。
反差:⼜称作锐利度,是镜头鲜明地再现被摄景物亮部、中灰、暗部层次、影纹细节、亮度2.反差:对⽐的能⼒。
反差⾼的镜头,成像轮廓鲜明、边缘锐利,影调明朗如同⼑削斧劈;反差低的镜头成像边缘和轮廓⽐较“⾁”,反应明暗对⽐的能⼒较差。
3.径向与切向:径向与切向:测试⽤像场内的分辨率标板或光栅中的⿊⽩线条,应按两个主要⽅向放置,这两个⽅向是检验光学成像系统的法定⽅向,也就是径向和切向两种。
径向就是平⾏于镜头成像圈半径⽅向上的线条,切向就是平⾏于镜头成像圈切线⽅向上的线条。
在同⼀空间频率的曲线上,径向和切向两条曲线越接近,镜头的焦外成像就越柔和;两条曲线距离越远,表⽰其像差越⼤。
空间频率:其单位是“线对╱公厘( lp /mm)”,5-10 lp/mm的曲线所反映的是镜头的反差表4.空间频率:现,10-40 lp/mm的曲线反映的则是分辨率。
基本⽅法与原理MTF测试使⽤的是⿊⽩逐渐过渡的的线条标板,透过镜头进⾏投影,以测量影像的还原程度。
如果所得到的影像和测试标板完全⼀样,其MTF值即为1(100%);当然,这是“理论上的最佳镜头”,实际上是很难存在的。
如果反差为原图的⼀半,则MTF值为0.5(50%);数值为0代表完全没有反差,⿊⽩线条被还原为单⼀的灰⾊。
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正弦光栅
国
中 我们再回过头来看反差。反差 =(照度的最大值 - 照度的最小值)/(照
度的最大值 + 照度的最小值)。所以,反差的数值总是小于等于 1 的。 这里我们引入调制度 M 的概念 :
它的衰减过程很慢,说明其素质还是不错的。 曲线 B 所代表的镜头在低频表现很好,说明镜头的反差很好,但随 着空间频率的提高,它的曲线衰减很快,说明镜头的分辨率不算很好。 曲线 C 所代表的镜头在低频时就很快衰减,综合素质较低。 和上面的曲线不同,厂商绘制 MTF 曲线时都是固定空间频率和光圈。
测量反差与分辨率
利用 MTF 曲线判断镜头质量
众所周知,对数码照片成像素质影响最大的是镜头的分辨率和反差。
பைடு நூலகம்
分辨率的单位是线对 / 毫米(lp/mm),相邻的黑白两条线可以称为一 个线对,每毫米能够分辨出的线对数就是分辨率。
如何测试镜头的分辨率和反差呢?厂商利用拍摄正弦光栅(测试标 板中的黑白相间的栅格)的方法进行测试,亮度按正弦变化的周期 图形叫做“ 正弦 光栅”。 而正弦 光栅的 疏密 程 度 被 称为“ 空间频 率”
MTF 曲线与横 轴、 纵轴 所围成的空间, 面 积 越 大 越 好。
1 2
社 MTF 曲线越平直越好,平直性说明镜头边缘和中心部分的
成像均匀性 S 曲线与 M 曲线越接近越好
3
版 低频(10LP/mm)曲线代表镜头的反差特性,高频(30LP/
mm)曲线代表镜头的分辨率特性
出不要将不同焦距段、不同档次、不同规格(全幅、APS-C 画幅)以及定焦和变焦等不同镜头的 MTF 图进行比较, 4 因为它们的特性受设计规格、光学特性、像差以及成本、
其中固定空间频率低频(10 线对 /mm)曲线代表镜头反差特性,这 条曲线越高,镜头反差越大。而固定高频(30 线对 /mm)曲线代表 镜头分辨率特性,这条曲线越高,镜头分辨率越高。
虽然纵坐标还是 MTF 值,但横坐标改为了像场中心到测量点的距离。 镜头是以光轴为中心的对称结构,中心向各方向的成像素质变化规律 是相同的。由于像差等因素的影响,像场中某点与像场中心的距离越 远,其 MTF 值一般呈下降的趋势。因此以像场中心到像场边缘的距 离为横坐标,可以反映镜头边缘的成像素质。
详细解读 MTF 成像曲线图
MTF 曲线图的意义
镜头的成像品质是影友们最为关心,也是争论最多的话题,虽然各种 针对镜头成像素质的测试方法层出不穷,但由于测试条件大相径庭, 因此这些方法都不能非常准确地反应镜头的真实品质。与媒体拍摄 分辨率标板的测试方法相比,MTF 成像曲线图是由镜头的生产厂家 在极为客观严谨的测试环境下测得并对外公布的,是镜头成像品质 最权威、最客观的技术参考依据。下面就来介绍 MTF 曲线的技术原 理和解读方法。
社 版
(Spatial Frequency),空间频率的单位用 lp/mm 表示。lp/mm 标 识单位长度 ( 每毫米 ) 的亮度按照正弦变化的图形的周期数。
出
年MTF 曲线图示例
青
以上图为例,针对 A、B、C 三条 MTF 曲线进行以下分析 : 曲线 A 所代表的镜头在低频段反差适中,但随着空间频率的提高,
1 详细解读MTF成像曲线图
佳能公司公布的 MTF 曲线中实线为 S 方向测得,虚线为 M 方向测得, 黑色曲线为最大光圈测得,蓝色曲线为 F8 光圈测得,粗线是空间频 率为 10 线对 / 毫米时测得,细线是空间频率为 30 线对 / 毫米时测得。
子午方向和弧矢方向
CANON EF 35mm f/1.4 L USM MTF
MTF 值不但可以反映镜头的反差,也可以反映镜头的分辨率。由于 MTF 值是厂商在严谨的测试环境下测得的,排除了成像介质(胶片或 感光元件)的影响,因此较为客观。
当空间频率很低时,MTF 趋于 1,这时的 MTF 值可以反映镜头的反差。 当空间频率提高,也就是正弦光栅的密度提高时,MTF 值逐渐下降, 这时的 MTF 曲线可以反映镜头的分辨率。由于人眼的分辨能力有限, 我们一般取 MTF 值为 0.03 时的空间频率作为镜头的目视分辨率极限。 空间频率低于这个值时,镜头成像素质的变化人眼难以察觉,也就不 存在测量的意义了。
不要将不同厂家的镜头 MTF 曲线图进行比较,因为各厂家 5 所公布的 MTF 曲线图均是在各自的测试环境下测量所得,
而测试环境存在差异
总之,MTF 曲线不是万能的,它只能判读镜头的反差和分辨率特性, 无法判别诸如抗眩光、畸变等特性。影友们在合理判读 MTF 曲线的 同时,要保持理性和客观的心态。
SIGMA 28mm F1.8 EX DG ASPHERICAL MACRO MTF
关于 MTF 曲线的认读,需要注意的事项总结如下。
各厂商 MTF 图的图例
各个厂商所公布的 MTF 曲线有其自身的特点。尼康公司公布的 MTF 曲线为镜头最大光圈时测得,其中实线为 S 方向测得,虚线为 M 方 向测得,蓝色为空间频率为 30 线对 / 毫米的,红线为空间频率为 10 线对 / 毫米的。
如果经过镜头到达像平面的像的调制度为 M ’,则 MTF 函数值为 :
另外,在偏离像场中心的位置,由沿切线方向的线条与沿径向方向的
MTF 值 = M ’/ M 由此可见,MTF 值必定大于 0,小于 1。MTF 值越接近 1,说明镜头 的性能越优异。
线条的正弦光栅所测得的 MTF 值是不同的。将平行于直径的线条产 生的 MTF 曲线称为弧矢曲线,标为 S(Sagittal),而将平行于切线的 线条产生的 MTF 曲线称为子午曲线,标为 M(Meridional)。如此一来, 厂商所测得的 MTF 曲线一般有两条,即 S 曲线和 M 曲线。
2 DSLR数码单反摄影圣经
M=(Imax - Imin)/(Imax + Imin) 调制度 M 总是介于 0 和 1 之间,调制度越大,反差越大。在对镜头 的反差和分辨率进行测试时,我们将正弦光栅置于镜头前方,测量镜 头成像处的调制度。这时由于镜头像差的影响,会出现以下情况。当 空间频率很低时,测量出的调制度 M 几乎等于正弦光栅的调制度 ; 当所拍摄的正弦光栅空间频率提高时,镜头成像的调制度逐渐下降。 镜头成像的调制度随空间频率变化的函数称为调制度传递函数 MTF (Modulation Transfer Function)。对于原来调制度为 M 的正弦光栅,
年
用料的影响很大,不具有可比性。只有同档次、同规格镜 头的 MTF 图才具有比较意义
青 国 NIKKOR 20mm f/2.8D MTF
适马公司公布的 MTF 曲线为最大光圈时测得,其中实线为 S 方向测得,
中 虚线为 M 方向测得,绿色为空间频率为 30 线对 / 毫米的,红线为空
间频率为 10 线对 / 毫米的。