利用CMOS图像传感器测试成像镜头MTF的实用方法
镜头的mtf光学传递函数定义和评价标准
一、镜头的MTF光学传递函数定义MTF即Modulation Transfer Function，是用来描述镜头成像质量的一种指标。
它通过描述镜头在不同空间频率下的成像能力，来反映镜头对图像细节的分辨能力和传递能力。
MTF光学传递函数可以用来评估镜头成像的清晰度和对比度，对于摄影爱好者来说，了解镜头的MTF特性，对选择合适的镜头、掌握镜头的成像质量是非常重要的。
二、MTF光学传递函数评价标准1. MTF曲线：在评估镜头MTF特性时，最常用的方法是绘制MTF曲线。
通过MTF曲线，可以直观地了解镜头在不同空间频率下的成像表现。
一支优秀的镜头其MTF曲线会相对平缓、上升迅速、稳定性好，而一支较差的镜头其MTF曲线则会波动较大、上升缓慢或者表现不稳定。
MTF曲线是评价镜头MTF特性的重要参考依据。
2. 空间频率：在评估镜头MTF表现时，还需要考虑所谓的空间频率。
空间频率是指图像中变化的频率，也称作线对线对数（lp/mm）。
通俗地说，它决定了图像中细节的大小和清晰度。
镜头的MTF值随着空间频率的变化而变化，通过对不同空间频率下的MTF值进行评估，可以全面了解镜头在不同细节下的成像表现。
3. 相对对比度：相对对比度是评价镜头MTF特性的重要指标之一。
它是指能否在同一张影像中保留足够的对比度和细节，从而使得图像清晰度高、细节丰富，对比度强。
良好的镜头MTF表现应该能够保持更高的相对对比度，使得图像质量更佳。
4. 评价标准：要全面评价一支镜头的MTF特性，需要综合考量MTF 曲线、空间频率、相对对比度等指标。
在实际应用中，还需要结合摄影需求、具体场景和个人偏好来综合评价一支镜头的拍摄表现。
三、个人观点和理解对于我个人而言，镜头的MTF特性是非常重要的。
作为摄影爱好者，选择一支适合自己需求和风格的镜头是非常关键的。
而MTF可以让我更全面地了解镜头的成像表现，从而帮助我做出更好的选择。
也可以通过学习镜头的MTF特性，提升自己对镜头成像质量的判断能力，让我能够更好地掌握摄影技术。
光学系统调制传递函数MTF测试方法
光学系统调制传递函数MTF测试方法MTF（Modulation Transfer Function）是一种测量光学系统性能的重要方法。
MTF描述了光学系统在传递信号时如何保持空间频率的细节。
通过测量MTF，我们可以了解光学系统对不同频率的图像细节的保持程度，从而评估其分辨力和图像质量，为光学系统的设计和优化提供有价值的指导。
光学系统的MTF可以通过以下几种方法进行测试：1. 黑白条纹法（Knife-edge method）：这是一种最常用、最简单的MTF测试方法。
它通过在光学系统的成像平面上投射一组黑白条纹，然后使用一个细微的刀片移动在图像平面上，测量从刀片通过时图像的对比度变化。
根据对比度的变化，可以计算得到系统在不同空间频率上的MTF。
2. 周期矩激光干涉法（Phase-shifting interferometry）：这是一种基于干涉原理的MTF测试方法。
它使用一个周期性的光源和一个位相变换器（例如空间光调制器），通过在特定位置引入相位差，使干涉图样中出现明暗条纹。
通过分析这些条纹的强度变化，可以得到光学系统的MTF。
3. 横向极限法（Slanted-edge method）：这种方法使用一个斜线或倾斜边缘来评估系统的MTF。
首先在光学系统的成像平面上放置具有已知倾斜角度的边缘，并采集成像结果。
然后，通过分析相邻像素之间的亮度变化，可以计算得到MTF。
这种方法相对于其他方法更容易实施，因为它不需要周期性结构。
4. 直接测量法（Direct measurement method）：这种方法是通过测量在系统的输入和输出之间传递的信号幅度来计算MTF。
首先，利用一组测试信号源输入系统，并记录输入和输出信号的能量。
然后，通过计算输入和输出信号的功率谱密度比，可以得到系统的MTF。
这个方法需要高精度的测量设备和复杂的信号分析技术。
这些方法中的选择取决于光学系统的具体要求和测试条件。
对于一些应用而言，可能需要结合使用多种方法以获得更准确和全面的MTF测试结果。
mtf光学系统成像质量评估方法
MTF（Modulation Transfer Function）是光学系统成像质量评估的重要指标之一，它描述了光学系统对高对比度物体细节信息的成像能力。
在光学系统设计和优化过程中，对其成像质量的评估是至关重要的，而MTF的测量和分析是评估光学系统成像质量的重要方法之一。
本文将介绍MTF光学系统成像质量评估方法。
1. MTF的基本概念MTF是指光学系统在特定空间频率下的成像对比度传递函数，描述了光学系统对不同空间频率下物体细节信息的成像能力。
在实际应用中，MTF通常被表示为对比度相对于空间频率的函数图。
通过分析MTF曲线，可以直观地了解光学系统在不同空间频率下的成像能力，判断其成像质量优劣。
2. MTF的测量方法（1）光栅法光栅法是最常用的MTF测量方法之一，通过将空间周期状物体（如光栅）成像，利用光栅的传递函数与系统MTF进行卷积，得到系统的MTF曲线。
这种方法简单直观，适用于对于大部分光学系统的MTF评估。
（2）差动法差动法是一种通过对比不同空间频率下的目标物体图像和参考图像，得到系统的MTF曲线。
这种方法适用于对成像设备不便携的场合，但需要精确的图像处理技术和系统校准。
（3）干涉法干涉法是通过干涉条纹的形成来测量MTF的一种方法，它能够直接测量相位信息和幅度信息，对系统MTF的测量有很好的灵敏度和分辨率。
但是，干涉法对环境要求较高，且实验操作相对复杂。
3. MTF的分析与评估（1）MTF曲线的解读MTF曲线通常会显示出在低空间频率时，成像对比度随空间频率的增加而逐渐降低，而在高空间频率时，成像对比度急剧下降。
通过分析MTF曲线的特征，可以评估光学系统的成像能力。
（2）MTF的指标评价在评估光学系统的MTF时，需要使用一些指标来描述其成像质量，如MTF50、MTF20等，它们分别表示MTF曲线上50、20的空间频率对应的成像对比度。
这些指标能够量化地描述光学系统的成像能力，为光学系统的设计和优化提供依据。
拍照手机镜头MTF的测量方法
拍照手机镜头MTF的测量方法
朱建新;吴国诚
【期刊名称】《光学仪器》
【年(卷),期】2006(028)002
【摘要】镜头调制传递函数(MTF)的测量有正投影和逆投影两种方法.拍照手机镜头由于体积小、后焦短、所配感光器的像素越来越高,正投影法测量用的
CMOS/CCD受其保护玻璃厚度和自身像素的制约而有局限性;逆投影法颠倒镜头成像系统物和像的位置,克服了手机镜头后焦、像素等的限制.实验结果证明逆投影法能快速测量拍照手机镜头的MTF,方便评定镜头的品质,有较大的实用价值.【总页数】5页(P17-21)
【作者】朱建新;吴国诚
【作者单位】信统光电科技(深圳)有限公司,广东,深圳,518031;信统光电科技(深圳)有限公司,广东,深圳,518031
【正文语种】中文
【中图分类】TH811
【相关文献】
1.拍照手机镜头杂散光测量系统 [J], 朱建新;吴欣达
2.浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 [J], 江少军
3.突破传统玻璃镜头窠臼拍照手机液体镜头揭秘 [J], 陈乃塘
4.突破传统玻璃镜头窠臼拍照手机液体镜头揭秘 [J], 陈乃塘
5.镜头成像畸变的MTF像高测试法研究 [J], 于西龙;龚钱冰;周骅;杜竹青
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MTF检测机应用及原理[技巧]
![MTF检测机应用及原理[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/c279fca164ce0508763231126edb6f1aff007147.png)
MTF检测机原理与应用目的：空间频率,由光电转换成MTF的测量仪.１．光学传递函数(MTF)检测光学组件与系统在许多领域中被广泛使用,在这些使用光学的系统中,光学成象的好坏对系统整体的质量与可靠性往往造成重大的影响.因此对于所使用的光学系统或次系统, 寻求一符合实际测试条件可定量地(quantitatively)评估其性能的方法益形重要.MTF(Modulation Transfer Function)检测可以提供光学系统整体影像质量或对比度之定量分析，且拜科技进步之踢，近年来已经发展出靠方便操作的自动化量测仪器，以及量测标准的建立．ＭＴＦ检测技术已经成为国际公认评估光学组件质量与光学系统性能的标准．２．检测仪器２．１仪器原理：光学系统的ＭＴＦ为该待测系统线扩散函数的传利叶转换，因此量测ＭＴＦ直接的方法就是利用ＭＴＦ检测机测量待测系统的线扩散函数，然后计算其传利叶转换，即可获得ＭＴＦ曲线．ＭＴＦ检测机是由灯管照明的ＣＨＡＲＴ光线经过待测镜头成像，置于焦平面的线性ＣＣＤ则用以量测像的强度分布，即线扩散函数．２．２ＭＴＦ计算：代表线扩散函数的强度分怖讯号由ＣＣＤ以电子方式扫瞄后，经由模拟／数字讯号转换器输入计算机由软件进一步运算处理．３．检测实务ＬＡＴ镜头自动检验机（Ｌens Automatic Tester）也就是ＭＴＦ检测机较为普遍的一种类型，３．１：镜头自动检验机用来量测扫描仪镜头的检验仪器．３．２：量测镜头所需的ｄata:a.扫描仪参数如分辨率，扫描物宽．ｂ．物像距（ＴＴ）．ｃ．后焦距．ｄ．放大倍率．光电厂要生产分辨率600dpi的扫描仪．适用扫描Ａ４文件．线性CCDpixel size是5.25u，物像距250mm.光学厂设计并制造出扫描仪镜头，ＴＴ＝250mm，Ｍ＝0.123826，F/N=6.5.检测程序：1.CHART的选用ａ．量测的频率：物面通常使用半频．600dpi/2,选用300dpi的CHART,高频线条Hi=0.09mm.低频Low=0.36mm.Total=7.2. b物宽：A4(297*210mm)文件，选用doc=190mm.２．架设机台的输入参数：a.standard lp/mm=l/(Hi*M*2),1/(0.09*0.123826)=44.871p/mm.b.物宽＝doc+Total=197.2mm.c.像宽＝物宽＊放大率＝（doc+Total）*M=197.2*0.123826=24.42mm.d.后焦（ＢＫＬ）＝23.69mm. ３．测试步骤：a镜头量测ＥＦＬ．b．放置正确测试标准板（CHART）.c设定物像距（CCD至CHART距离）ｄ．放置正确治具及镜组．ｅ．校准镜组．４．测试说明：ａ．量测的光源：ＲＧＢ及白光．ｂ．量测的位置：０（中心）+/-0.7(field)+/-0.9(field). cMTF:R.G..B的Ｓ＆Ｔ方向各十点位置．ｄ．Ｍ（放大率）值：实测的CCDpixel。
mtf光学系统成像质量评估方法 -回复
mtf光学系统成像质量评估方法-回复MTF（Modulation Transfer Function）光学系统成像质量评估方法是一种广泛应用于光学系统性能评价的方法。
MTF描述了光学系统在不同空间频率上对图像细节的传输特性，通过分析MTF曲线可以评估光学系统的分辨力和成像质量。
在本文中，我们将逐步介绍MTF光学系统成像质量评估方法的基本原理、实验测量方法以及其在光学系统设计和优化中的应用。
一、MTF成像质量评估方法的基本原理MTF是一种用于描述光学系统对图像细节的传输特性的函数，其数学定义为输入图像的复杂振幅频谱与输出图像振幅频谱之比的绝对值。
在频域中，MTF可以表示为系统输出的振幅响应与输入振幅响应之比的幅度。
MTF的数值表示了光学系统对不同空间频率对比度的传输能力，也就是描述了光学系统对不同细节大小的图像细节的传输特性。
通常，MTF曲线的高频段表示系统的分辨力，即系统在传输高频细节时的能力；而低频段表示系统的图像对比度传输能力，即系统在传输低频细节时的能力。
二、MTF成像质量评估方法的实验测量方法为了评估光学系统的成像质量，我们可以通过以下步骤进行MTF测量：1. 准备测试样品：选择一系列具有不同空间频率的测试图像作为输入样品，这些图像可以包含线条、圆圈、方格等具有不同细节大小的特征。
2. 实验装置搭建：搭建用于测量MTF的实验装置，包括一个光源、光学系统和一个用于接收光学系统输出图像的传感器（如CCD或CMOS器件）。
3. 测量过程：将测试样品置于光源和传感器之间，并通过光学系统进行成像。
根据实验装置的要求，可以调整光源的强度和光学系统的参数（如焦距、孔径等）来控制实验条件。
4. 数据处理与分析：利用图像处理软件分析输出图像的频域信息，计算每个空间频率下的系统传输函数。
根据传输函数，计算相应的MTF曲线。
5. 统计与比较：通过比较不同光学系统的MTF曲线，我们可以评估光学系统的成像质量。
通常，MTF曲线越高且越接近理论上界，表示光学系统的成像质量越好。
拍照手机镜头MTF的测量方法[1]
![拍照手机镜头MTF的测量方法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/253312ebe009581b6bd9eb73.png)
文章编号:100525630(2006)022*******拍照手机镜头M T F 的测量方法Ξ朱建新,吴国诚(信统光电科技(深圳)有限公司,广东深圳518031) 摘要:镜头调制传递函数(M T F )的测量有正投影和逆投影两种方法。
拍照手机镜头由于体积小、后焦短、所配感光器的像素越来越高,正投影法测量用的C M O S CCD 受其保护玻璃厚度和自身像素的制约而有局限性;逆投影法颠倒镜头成像系统物和像的位置,克服了手机镜头后焦、像素等的限制。
实验结果证明逆投影法能快速测量拍照手机镜头的M T F ,方便评定镜头的品质,有较大的实用价值。
关键词:M T F ;拍照手机镜头;逆投影法;后焦;线性CCD中图分类号:TH 811 文献标识码:AM ea sur i ng m ethod of m ob ile phone len sM TFZH U J ian 2x in ,W U Guo 2cheng(Sysn ix Op to 2electron ic Science and T echno logy (Shenzhen )Co .,L td .,Shenzhen 518031,Ch ina ) Abstract :T here are obverse and adverse p ro jecti on tw o m ethods fo r m easu re m odu lati on tran sfer functi on (M T F )of len s .T he vo lum e of m ob ile p hone len s is very s m all ,the back focu s length of len s is very sho rt and reso lu ti on pow er of sen so r is m o re and m o re h igh .T he obverse p ro jecti on m ethod is li m ited becau se of p ro tective glass and p ixel of C M O S CCD .T he adverse p ro jecti on m easu ring m ethod reverse the po siti on of ob ject and i m age in the i m aging system of len s ,it overcom e back focu s length and reso lu ti on pow er li m itati on .T he exp eri m en tal resu lt indicates that adverse p ro jecti on m easu ring m ethodcan sp eedy m easu reM T F of m ob ile p hone len s.It is conven ience to evaluate the quality of m ob ile p hone len s and has a good u tility value .Key words :M T F ;m ob ile p hone len s ;adverse p ro jecti on ;back focal length (B FL );linear CCD 1 引 言自第一台拍照手机在日本诞生至今在不到4年的时间里,照相手机发展迅速,尤其是2004年,多家日本、韩国公司推出200、300万像素的照相手机,国内的一线手机厂商也纷纷推出照相手机新品。
MTF、解像力测试以及相关测试方法
MTF、解像力测试以及相关测试方法引言：近几年，随着人们生活水平的提高，互联网交际圈的日益发达，人们对高橡素手机的需求越来越大，高像素手机镜头的市场需求量也随之水涨船高。
为此，需要评测人员对手机镜头和对应模组进行严格的评价，对模组的设计和产品的出货检验提供技术支持和保障。
我司主要从MTF测试，拍摄鉴别率测试，TV畸变测试，色彩还原性测试，杂光测试，鬼像测试以及相对照度测试等。
1.MTF测试MTF为光学调制传递函数测试，即Contrast Transfer Function，也就是：对比度转换函数。
Modulation是I的maximum减去I的minimum除以I的maximum加上I的minimum；也就是(光的最亮度减去光的最暗度)与(光的最亮度加上光的最暗度)的比值，所得出来的结果M，就是光的对比度。
物的Modulation为Mo，像的Modulation为Mi，MTF=Mi/Mo。
是利用一光强分布在空间上成正弦变化的物体经由待测系统收集并分析成像面上的光强分布（PSP），最后经由傅里叶换算所得出的结果。
它是手机模组镜头最准确的像质评测方式。
图1为测试的MTF曲线。
图1 MTF测试曲线我们公司研发实验室使用的是德国Trioptics公司的Image Master HR（研发阶段用MTF 测试仪），见图2。
车间内使用的是德国Trioptics公司的Image Master Pro5（工业性量产用MTF测试仪），见图3。
图2 Image Master HR及其操作界面图3 Image Master Pro5Image Master HR功能以及测试项目：在轴和离轴的MTF、LSF、PSF，EFL （1-50mm)，ThroughFocus/Freq.（离焦），Optical Distortion，FOV(View of angle)视场角，CRA(Chief Ray Angle)主光线入射角以及Relative Illumination相对照度。
imatest-MTF测试方法
这些比较包含更多的细节比简单的的 MT F50或其他汇总结果（ MT F20等）比较。所有的 Imatest模块，很多 显示选项可供选择。
MT F对比佳能 24-70mm的毫米 f /2.8L70毫米的，高对比度的边缘中心附近 A. f /2.8镜头（浅棕色）， B. F / 8（淡蓝色） 如果传感器本身的 MT F可以被测量（这是不容易由于衍射和其 他实验问题）的 MT F比较将使除以该系统可以测量 MTF镜头本身（借给 +传感器）的 MT F由传感器唯一的 MT F。
S FRplus后 处 理 比 较 每个可以让你比较不同地区和 /或图像的清晰度
MT F的比 后置处理器 SFR和 SFRplus的。输入是两个个别地区的 CSV各个边缘。显示 MT F图像和传输功能（ A / B）或（ B / A）。
OIS /图像 比较 图像稳定/ 清晰度比 较
后处理器只 SFRplus。输入是两个或三个 JSON结果文件。必须检查影像稳定器在的 SFRplus 设置 “窗口。区域选择的所有文件必须是相同的，但文件的大小可能不同。让你比较区域的锐 度（在大致相同的位置），或一段时间的图像。可以比较两个图像文件的清晰度，或计算 （光学）影像稳定器，使用三个图像文件的有效性。
2个奈奎斯特（ 1周期 /像素） [默认 ]显示所有感兴趣的频率。 1个奈奎斯特（ 0.50周期 /像素） 0.5倍的奈奎斯特（ 0.25周期 /像素）
0.2×奈奎斯特（ 0.10周期 /像素）
其他控制
保存屏幕 /显示快照（如右图所示）的快照保存为 PNG图像文件在屏幕的（ MT F整个比较 GUI窗口）。 它还允许你立刻查看快照，以便它可以用来与其他研究结果进行比较参考。 在窗口顶部的文件名 和目录，设置文件保存的位置。 当你检查一个图像浏览器 ...盒的打开窗口，将打开系统默认浏览器（如果图像浏览器下方的方块是空白 的）或浏览器 /编辑器，您的选择（如果当前屏幕的框中包含路径名器 /编辑器）。我建议使用 Irf anview的 ，这是速度快，体积小巧，免费，并且支持一个惊人的数字图像文件格式。英语安装其正常位置是 C： \ Program Files文件 \ IrfanView的 \ i_view32.exe。 保存数据保存 Excel可读的 CSV文件格式的 MT F比较计算结果。 帮助在浏览器窗口中打开这个网页。 退出关闭 MT F比较。 文件“ 下拉菜单中有控制，使您可以设置字体大小（小，正常，大）和屏幕大小和位置复位到其原始值。 帮助下 拉菜单中有控制，让你在浏览器窗口中打开这个网页，注册 Imatest的，并获取版本信息。
镜头MTF怎么看(转载)
如何解讀攝影鏡頭之MTF-data:∙對比度(Contrast): 以5 或10 本( lp/mm) 來評價該鏡頭之對比度性能. 在此頻率之MTF 縱然僅2~3 %之差異, 人眼可輕易分辨其差別, 所以這是一個重要的基本頻率.好鏡頭在頻率 5 lp/mm,小光圈時T 及S 方向MTF需達95 % . 若低於90% 就算是較差之影像品質..∙清晰度(Sharpness): 以40本(lp/mm) 來評價該鏡頭之清晰度性能.. 40 lp/mm代表一個鏡頭可以分辨多細的物體(譬如一根毛髮). 在此頻率之MTF 縱然達10 %之差異, 人眼不太能分辨其差別. 通常一顆傳統底片型攝影鏡頭在20 lp/mm 時需達50% MTF 可算是好鏡頭.∙一個鏡頭若有較佳的對比度, 但較差的清晰度, 其整體影像會比相反的鏡頭(較差的對比度, 但較佳的清晰度) 銳利, 感覺較好. 當然, 一般而言, 鏡頭若有較好的對比度, 其清晰度也較好∙好鏡頭的影像品質需求o紅色區域40 lp/mm▪>20% (邊緣)▪>65% (中心).o紫色區域20 lp/mm :▪>45% (邊緣)▪>80% (中心)o綠色區域10 lp/mm 與藍色區域5 lp/mm>95% (全部像平面)∙有些鏡頭不可能達到上述要求, 譬如較大廣角鏡頭等∙通常T 方向MTF 較差, 有時可用較高之S 方向某種程度之補償.優良之影像對比度相對良好, 但在40 本時, 離軸影像已無法分辨清晰度良好, 但對比度不良(5 lp/mm 低於90%) 不良知鏡頭以MTF vs. 像場曲線來解釋清晰度與對比度對影像品質之關係Note: 本文翻譯自“Klaus Schroiff”“How to interpret MTF graphs”Understanding MTF TestingBy Sam Sadoulet,Application EngineerWhen characterizing the resolution of an imaging lens, it is extremely useful to refer to the Modulation Transfer Function (MTF). The MTF of a lens is a measurement of its ability to transfer contrast at a particular resolution level from the object to the image (see Figure 1). In other words, MTF is a way to incorporate resolution and contrast into a single specification.An easy way to interpret MTF results is to think of imaging a target with black and white lines (100% contrast). No lens (even theoretically perfect) at any resolution can fully transfer this contrast to the image because of the diffraction limit. In fact, as the line spacing is decreased (i.e. the frequency increases) on the target, it becomes increasingly difficult for the lens to efficiently transfer this contrast (see Figure 1). Therefore, as the frequency increases, the contrast of the image decreases.An MTF graph plots the percentage of transferred contrast versus the frequency (lp/mm) of the lines. A few things should be noted:1) Contrast (also known as Modulation) is the image contrast expressed in terms ofa percentage of the object contrast (100% = white on black, 0% = gray on gray).2) The frequency in an MTF graph is measured in the image plane. Therefore, in order to define the object resolution (line-pair frequency), one needs to calculate it using the primary magnification (PMAG) of the imaging lens.The frequency of the lines is expressed in terms of line-pairs per millimeter (lp/mm). The inverse of this frequency yields the spacing of a line-pair in terms of millimeters.Why is MTF Important?In traditional system integration (and less crucial applications), the system's performance is roughly estimated using a principle of "the weakest link." This idea proposes that a system's resolution is solely limited by the component with the lowest resolution. Although this approach is very useful for quick estimations, it is actually flawed, because every component within the system contributes error to the image, yielding poorer image quality than the "weakest link" alone.Every component within a system has an associated MTF and, as a result, contributes to the overall MTF of the system. This includes the imaging lens, sensor, capture boards, and cables, for instance. The resulting MTF of the system is the product of all of the MTF curves of its components. For instance, we can compare a 25mm Fixed Focal length lens and a 25mm MVO™ Double Gauss lens by evaluating the resulting system performance of both lenses with a Sony XC-75 CCD monochrome camera. By analyzing the system MTF curve, we can make a prediction as to which combination will yield sufficient performance. In some metrology applications, for example, a certain amount of contrast is required for accurate image edge detection. If the minimum contrast needs to be 35% and the image resolution required is 30 lp/mm, the MVO™ Double Gauss lens is the logical choice (see Figure 2).Knowing the MTF curves of components allows an integrator to make the appropriate selection to optimize the system for a particular resolution.It should be noted that a theoretical MTF curve can be generated, given the optical prescription of the lens. Although this can be helpful, it does not indicate the actual performance of the lens after manufacturing. Manufacturing always introduces some performance loss in the design due to tolerances. For this reason, Edmund Industrial Optics has invested in an Optikos VideoMTF™ measurement system (pictured above) which has become essential in system integration and customdesigning. This MTF testing equipment enables characterization of the actual performance of both designed lenses and commercial lenses (whose optical prescription is not available to the public). As a result, preciseintegration-previously limited to lenses with known prescriptions-can now include commercial lenses.FIGURE 1: Effects of diffraction on the amount of contrast imaged as the frequency is increased.。
MTF测试仪测试原理
MTF测试仪测试原理MTF（Modulation Transfer Function）是一种用于评估成像系统性能的指标，常用于光学和图像处理领域。
MTF测试仪是一种用来测试设备的MTF值的工具。
其原理基于图像的频域分析，下面将详细介绍MTF测试仪的工作原理。
MTF测试仪通常包括一个光源、一个物体样品、一个图像传感器和一个计算机。
光源发出一束光线，并通过物体样品进行传播。
物体样品可以是任何具有明确边缘和细节的对象，例如一个分辨力图标或一条黑白相间的周期性线条。
当光线通过物体样品时，光线会被物体样品的边缘和细节散射或衍射，形成一个图像。
这个图像会被图像传感器捕捉到，并转换成电信号。
图像传感器可以是像素阵列或其他光敏元件。
接下来，电信号会传送到计算机进行处理。
处理的第一步是将电信号转换成频域信号。
频域信号是指信号在频率领域中的表示，即信号的频率成分。
在频域中，MTF表示了成像系统在不同频率上对输入信号的传递能力。
MTF值越高，表示系统的传递能力越好，即系统可以保留输入信号的细节和边缘信息。
为了计算MTF值，需要进行空间频率的扫描。
空间频率是指物体样品中的细节和边缘的变化速率。
常用的空间频率单位是线对/毫米（lp/mm）。
通过对输入信号进行频域分析，可以得到一个频谱图。
频谱图显示了不同频率上输入信号的能量分布情况。
通过分析频谱图，可以得到MTF曲线，即MTF值随空间频率变化的曲线。
MTF曲线通常以百分比或分贝（dB）为单位。
百分比越高，表示MTF值越高，系统的分辨力和对比度越好。
分贝值则可以表示系统的衰减情况，即输出信号与输入信号之间的衰减程度。
在MTF测试中，常常会使用标准测试图样，例如Siemens星图或爱因斯坦星图。
这些图样具有一系列具有不同空间频率的周期性线条。
通过拍摄这些图样并进行MTF分析，可以得到系统在不同空间频率上的MTF值。
总之，MTF测试仪通过光线的传播、图像的捕捉和频域分析来评估成像系统的性能。
光学系统调制传递函数MTF测试方法
光学系统调制传递函数MTF测试方法光学系统的调制传递函数（MTF）是评价光学系统空间分辨率和成像质量的重要参数之一、它描述了光学系统对不同空间频率的输入信号进行了多大程度的传递。
MTF的测试方法有多种，下面将介绍几种常用的测试方法。
1.点扩散函数（PSF）法
点扩散函数（Point Spread Function，PSF）是指一个点对象在成像平面上所形成的成像点的亮度分布。
利用点光源，可使光斑在成像平面上呈现高对比度的圆形光斑。
通过对成像点的观察和测量，可以获得点扩散函数。
由点扩散函数可以利用傅里叶变换求得系统的调制传递函数。
2.正弦曲线法
利用正弦信号的特性，可以通过测量成像图像中正弦曲线的振幅和相位变化，来计算光学系统的MTF曲线。
通过调节测试图像的空间频率，可以得到不同频率下的MTF值。
3.四环法
四环法是通过往成像平面上放置四个圆环状标样，并检测出系统对这些标样的成像图像。
然后通过测量这些圆环图像的直径和间距，可以计算出光学系统的MTF。
4.相干传递函数法
相干传递函数（Coherent Transfer Function，CTF）是一种与MTF 相对应的傅里叶变换形式。
相干传递函数可以通过频域干涉仪测量，该仪器使用相干光束检测成像平面上的干涉信号，从而得到系统的CTF。
以上是几种常用的光学系统调制传递函数（MTF）测试方法。
它们各自有自己的特点和适用范围。
根据具体的测试需求和条件，选择适合的测试方法进行MTF的测量，可以准确评估光学系统的成像性能。
利用CMOS图像传感器测试成像镜头MTF的实用方法
文章编号:100525630(2006)0620017206利用CM O S 图像传感器测试成像镜头M T F 的实用方法Ξ张文华,李湘宁(上海理工大学,上海200093) 摘要:介绍了一种用C M O S 图像传感器测量镜头M T F 的实用方法及其实用实例。
该方法通过引入参考空间频率,利用在C M O S 图像传感器像面上,对被测空间频率与参考空间频率的像素灰度值的读取,能够便捷并且比较准确地测定镜头的M T F 值。
由于参考空间频率的引入,大体消除了C M O S 图像传感器本身M T F 对测量结果的影响,从而使测量结果更接近理论运算结果。
关键词:调制传递函数;C M O S 图像传感器;像素灰度值;参考空间频率中图分类号:TN 402 文献标识码:AA practica l m ethod for m ea sur i ng m odula tion tran sfer function of optica l i m ag i ngsyste m by usi ng C MOS i m ager sen sorZH A N G W en 2hua ,L I X iang 2n ing(U n iversity of Shanghai fo r Science and T echno logy ,Shanghai 200093,Ch ina ) Abstract :T h is p ap er in troduces a p ractical m ethod fo r m easu ring m odu lati on tran sfer functi on (M T F )of an op tical i m aging system by u sing C M O S i m ager sen so r .T h is m ethod b rings in a new con 2cep ti on of reference frequency .B y reading the p ixel values w h ich reference frequency and tested frequen 2cy m ake on the C M O S i m ager sen so r th rough the op tical i m aging system ,th is m ethod can calcu late ou t the M T F of the op tical i m aging system p rom p tly and accu rately .T he reference frequency can eli m inate m o st of the i m p act C M O S i m ager sen so r itself m akes to the system M T F and therefo re m ake the M T F values m o re accu rate .Key words :m odu lati on tran sfer functi on (M T F );C M O S i m ager sen so r ;p ixel value ;reference fre 2quency1 引 言调制传递函数(m odu lati on tran sfer functi on ,M T F )是复函数光学传递函数(op tical tran sfer func 2ti on ,O T F )的模,由于其能客观地反映成像系统的频率响应特性,因此早已成为光学成像系统像质评价的重要指标[1]。
mtf的测量原理
mtf的测量原理小伙伴们！今天咱们来唠唠MTF这个有点神秘的东西的测量原理。
MTF啊，全称是调制传递函数（Modulation Transfer Function），这名字听起来是不是就很“高大上”？但其实呢，也没有那么难以理解啦。
咱们先从一个简单的概念说起。
想象一下，你有一幅超美的画，这幅画里面有各种线条啊、颜色啊、图案啥的。
现在呢，你想把这幅画复制一份，但是不管你用什么方法复制，复制出来的画肯定和原来的画有点差别，对不对？这个差别就有点像MTF 要衡量的东西。
那MTF到底是怎么测量这种差别呢？它其实是在看图像的对比度在经过某个系统（比如说镜头啊，或者成像设备）之后的变化。
对比度是啥呢？就好比是黑和白之间的差距。
如果一幅画里黑色特别黑，白色特别白，那对比度就高；要是黑不黑白不白的，对比度就低。
比如说一个镜头，它就像一个小魔法师。
当光线带着原来的图像信息进入镜头的时候，镜头可能会把这个图像信息变得有点不一样。
MTF测量的时候呢，就会给这个镜头一个有特定对比度的图案，这个图案就像一个小测试题。
这个图案有一些黑白相间的线条，线条的粗细还不一样呢。
然后呢，镜头把这个图案成像在后面的传感器或者胶片上。
原本的图案对比度是一个样子，经过镜头成像后的图案对比度可能就变了。
MTF就会去计算这个对比度的变化情况。
如果镜头特别棒，成像后的图案对比度和原来的对比度就很接近，那这个镜头的MTF值就比较高。
就像一个好学生，考试的时候几乎把题目都答对了一样。
再往细了说，MTF测量的时候，会用不同频率的线条图案去测试。
低频的线条图案就像是那种比较粗的黑白条纹，高频的线条图案就是很细很细的黑白条纹。
这就好比是不同难度的考试题目。
低频的图案比较容易通过镜头保持对比度，就像简单的题目大部分人都能做对。
但是高频的图案就难多了，就像那些超级难的奥数题。
如果一个镜头在高频图案下还能保持较好的对比度，那这个镜头可就相当厉害了，就像学霸做难题也不在话下。
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％。
摄像头mtf算法原理
摄像头mtf算法原理宝子们！今天咱们来唠唠摄像头里超级有趣的MTF算法原理。
你知道吗，这MTF 算法就像是摄像头的一个超能力秘籍呢。
咱们先来说说为啥要有这个MTF算法呀。
你看啊，摄像头就是为了把咱们看到的世界准确地记录下来，就像咱们的眼睛一样。
可是呢，摄像头它不是完美的呀，它在成像的时候总会有点小偏差。
比如说，拍远处的东西可能就没那么清晰啦，或者拍一些细节特别多的东西的时候，有些小地方就糊掉了。
这时候呢，MTF算法就闪亮登场啦。
MTF是啥呢？它的全名是调制传递函数（Modulation Transfer Function）。
这名字听起来是不是有点高大上？其实呀，简单理解呢，它就是在衡量摄像头能把物体的对比度在成像的时候保留多少。
啥是对比度呢？就好比你看一幅画，黑的地方特别黑，白的地方特别白，这就是对比度高。
要是灰扑扑的，对比度就低啦。
那MTF算法是怎么去衡量这个对比度的保留情况呢？想象一下，有一个超级简单的图案，比如说黑白相间的条纹。
这个条纹图案就像是一个小测试员，去检测摄像头的能力。
当这个条纹图案通过摄像头成像后呢，原本很清晰的黑白对比可能就没那么明显了。
MTF算法就会去看这个成像后的黑白条纹对比度和原来的对比度相比，变化了多少。
如果变化很小，那就说明这个摄像头很厉害，能很好地保留对比度，成像质量就高。
要是变化很大呢，那就意味着摄像头在这方面有点小弱啦。
你可能会想，为啥要用黑白条纹来测试呢？哈哈，这就像是给摄像头出一道简单又能看出本事的小题目呀。
黑白条纹的间距也很有讲究哦。
如果条纹间距很宽，那摄像头比较容易把它拍清楚，就像咱们走大路一样轻松。
但是当条纹间距变得很窄的时候，就像是走羊肠小道啦，这时候摄像头要是还能把黑白对比拍得很准确，那可就真的是本事大啦。
而且呢，MTF算法不是只看一个方向的条纹哦。
它会从水平方向、垂直方向，还有斜着的方向都去测试。
这就像是全面考察一个人一样，不能只看他一方面的能力嘛。
锐度（解析度）MTF定义及测试
锐度（解析度）MTF定义及测试Image sharpness 图像锐度（解析度）锐度无疑是最重要的摄影图像质量的评价因素：它是关系到图片中有多少细节可以被辨认的最密切因素，但它不是唯一的重要因素。
其他重要因素包括色差（与锐度密切相关），噪音，动态范围（与噪声密切相关）和色彩还原性等等。
锐度被定义为拥有不同色调或颜色的两个区域之间界限的清晰程度。
它可以由空间频率逐渐增加的条状图形的图像质量来说明。
顶端部分是一个用来测试相机/镜头组合的测试标版，标版图像是锐利的，其边界变化是突然的，而不是渐进的。
底下部分是一个高质量35mm 透镜对测试标版成的一个0.5mm长的图象(图像成在胶片或图像传感器表面)。
图像变模糊了。
所有镜头，包括最好的镜头，对图像都有某一程度的模糊效果。
比较差的镜头对图像的模糊作用比好的镜头严重的多。
例如，一种测量锐度的方法是使用边界上升距离(“距离”用像素、mm或图象高度的几分之一做单位) ，即边界上，像素亮度由边界后方像素亮度的10%上升到90%的距离。
这叫10-90%上升距离。
虽然上升距离是一种较好的图象锐度表示方法，但它有一个限制——它无法由一个图像系统的各个组成部分的锐度来计算整个图像系统的锐度。
要避免这个问题，所有的测量就都要按频域范围来计算。
频率用周期或单位距离内的线对数来表示，线对每毫米(lp/mm)是胶片上最常用的空间频率单位，但是周期每像素（cycles/pixel）是更适合数字图像传感器的。
下面的图象是一个正弦波每从低到高的空间频率变化，在0.5mm的距离上，正弦波的空间频率从2变化到200 lp/mm。
顶面部分是原始的正弦标版，底下部分是同一个标版被35mm镜头成的图像，高空间频部分的对比度明显降低。
一个特定空间频率的相对对比度(输出对比度/输入对比)称调制传递函数(MTF)或空间频率反应(SFR)。
The upper plot 显示正弦和条状图形：原图和镜头成像以后。
用于光学镜头的MTF检测装置及检测方法
专利名称：用于光学镜头的MTF检测装置及检测方法专利类型：发明专利
发明人：薛曼,王玉峰,喻梦婷,岳华辉
申请号：CN202010719784.9
申请日：20200723
公开号：CN113970423A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请公开了一种用于光学镜头的MTF检测装置及检测方法。
光学镜头的MTF检测装置设有带动分化板旋转的第一旋转驱动组件、用于带动镜头旋转的第二旋转驱动组件，能够更加全面地测得镜头不同位置不同视场下的MTF值。
MTF检测装置对镜头进行检测过程中，可旋转分划板和镜头，每次旋转分划板切换不同视场的MTF检测点至待测位后，仅需移动成像模组的图像采集器与MTF检测点对位即可实现不同视场间的转换。
每次切换不同视场后，再次旋转镜头即可测得另一组不同视场下镜头不同位置的MTF值，整合多次测得的MTF值可获得镜头的MTF检测曲线，进而判断镜头品质的优良，操作方法简单。
申请人：欧菲影像技术(广州)有限公司
地址：510000 广东省广州市高新技术产业开发区科学城神舟路7号
国籍：CN
代理机构：北京恒博知识产权代理有限公司
代理人：范胜祥
更多信息请下载全文后查看。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:100525630(2006)0620017206利用CM O S 图像传感器测试成像镜头M T F 的实用方法Ξ张文华,李湘宁(上海理工大学,上海200093) 摘要:介绍了一种用C M O S 图像传感器测量镜头M T F 的实用方法及其实用实例。
该方法通过引入参考空间频率,利用在C M O S 图像传感器像面上,对被测空间频率与参考空间频率的像素灰度值的读取,能够便捷并且比较准确地测定镜头的M T F 值。
由于参考空间频率的引入,大体消除了C M O S 图像传感器本身M T F 对测量结果的影响,从而使测量结果更接近理论运算结果。
关键词:调制传递函数;C M O S 图像传感器;像素灰度值;参考空间频率中图分类号:TN 402 文献标识码:AA practica l m ethod for m ea sur i ng m odula tion tran sfer function of optica l i m ag i ngsyste m by usi ng C MOS i m ager sen sorZH A N G W en 2hua ,L I X iang 2n ing(U n iversity of Shanghai fo r Science and T echno logy ,Shanghai 200093,Ch ina ) Abstract :T h is p ap er in troduces a p ractical m ethod fo r m easu ring m odu lati on tran sfer functi on (M T F )of an op tical i m aging system by u sing C M O S i m ager sen so r .T h is m ethod b rings in a new con 2cep ti on of reference frequency .B y reading the p ixel values w h ich reference frequency and tested frequen 2cy m ake on the C M O S i m ager sen so r th rough the op tical i m aging system ,th is m ethod can calcu late ou t the M T F of the op tical i m aging system p rom p tly and accu rately .T he reference frequency can eli m inate m o st of the i m p act C M O S i m ager sen so r itself m akes to the system M T F and therefo re m ake the M T F values m o re accu rate .Key words :m odu lati on tran sfer functi on (M T F );C M O S i m ager sen so r ;p ixel value ;reference fre 2quency1 引 言调制传递函数(m odu lati on tran sfer functi on ,M T F )是复函数光学传递函数(op tical tran sfer func 2ti on ,O T F )的模,由于其能客观地反映成像系统的频率响应特性,因此早已成为光学成像系统像质评价的重要指标[1]。
在光学设计中用M T F 作为评价函数进行优化和像质评价已是常用的手段,但对于实际镜头的质量检测由于受到M T F 测试仪器设备条件的限制,因此实际应用并不广泛。
使用C M O S (com p lem en 2第28卷 第6期2006年12月 光 学 仪 器O PT I CAL I N STRUM EN T S V o l .28,N o.6D ecem ber,2006Ξ收稿日期:2006201205作者简介:张文华(19782),女,河南修武人,工程师,硕士研究生,主要从事光学工程方面的研究。
tary m etal 2ox ide sem iconducto r )制造工艺生产的新型的C M O S 图像传感器正在被用到越来越多的领域。
现利用C M O S 图像传感器作为成像器件,搭建自制的M T F 检测装置,测定镜头的M T F 。
然而和CCD 图像传感器一样[2],C M O S 图像传感器本身作为成像系统的一部分有其自身的M T F [3],因此该测试引入了参考空间频率,用它部分消除了C M O S 图像传感器本身M T F 对测量结果的影响,从而使测量结果更接近理论运算结果。
通过对某条形码扫描仪镜头的实际测量,介绍了该测量方法的应用,测量结果与用Ze 2m ax 设计的M T F 曲线相比,有较好的吻合。
2 理论分析调制传递函数M T F 是指正弦信号通过镜头后,其调制度的变化随正弦信号空间频率变化的函数。
调制度M :M =(I m ax -I m in ) (I m ax +I m in )(1) 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M T F 函数值为:M T F 值=M ′ M 。
M T F 值不但受镜头像差影响,还要受到空间频率、光圈和像场大小三个变量的影响,所以一般绘制二维的M T F 曲线时都是固定空间频率、光圈和像场三个变量中的两个、剩余一个作为横坐标,并且以M T F 值作为纵坐标。
实验中光圈和像场是固定的:现将固定测试镜头的光圈,只对其不同物距下像场中心点处的M T F 进行测试。
在实际应用中,黑白等宽的线列格栅可以近似用来代替正弦光栅进行M T F 的测量。
实验即是利用黑白线列格栅作为标靶,不同的是现引入了空间频率很低(0.49lp mm )的格栅作为参考空间频率,如图1所示。
由于该频率很低,镜头对此频率的成像近乎完善,M T F 值趋向于1的稳定值,这个值实际就是镜头对大面积色块的反差,反映了镜头固有的反差值。
而这样的参考空间频率通过镜头成像到C M O S 上,由于C M O S 本身也有M T F ,所以参考空间频率在C M O S 上成像的调制度M 包含了镜头固有反差值(用“a ”表示)和C M O S 自身的传递调制(用“b ”表示)影响,即M =f (a ) f ′(b )(2) 现将M 看作是镜头的M T F 参考值,其它较高空间频率的等宽黑白格栅通过镜头在C M O S 产生调制度M ′在包含镜头固有反差和C M O S 传递调制的参考值的同时,也反映了镜头对该空间频率(q )的调制解调能力,即M ′=F (q ) f (a ) f ′(b )(3) 在(3)式中消去了镜头固有反差和C M O S 自身的传递调制后,可以得到镜头对待测空间频率的调制传递函数,即M T F 值=M ′ M(4)图1 被测空间频率与参考空间频率的比较根据调制度的定义,其中M =(I m ax -I m in ) (I m ax +I m in ),M ′=(i m ax -i m in ) (i m ax +i m in ),I m ax 和I m in 是参考空间频率在C M O S 上产生的像素灰度值(p ixel value )的最大和最小值。
i m ax 和i m in 是被测空间频率在・81・ 光 学 仪 器第28卷C M O S 上产生的像素灰度值的最大和最小值。
图1所示为选择的参考空间频率与某一频率较高的被测空间频率的比较,图2所示为图1相应频率在C M O S 上产生的像面中心像素行的像素灰度值状况。
图2 像面中心处的图像像素灰度值(被测空间频率与参考空间频率比较)作为和CCD 类似的离散成像元器件,C M O S 的像元尺寸是决定其本身M T F 的主要因素,而C M O S 的量子效率,暗电流,噪声等参量也是影响其M T F 的重要因素。
在低光照下,量子效率,暗电流,噪声等参量对C M O S M T F 的影响是绝不能忽视的,在高光照情况下,这些参量对C M O S M T F 的影响变得较小的。
在测试时尽量保证足够光强尽量减少这些参数对测试的影响情况下,正如上面论述的,由于参考空间频率与被测空间频率的像素灰度值是同时被抓去,当M ′ M 时,可以比较彻底的消除C M O S 量子效率,暗电流,噪声等参量对测试值的影响。
但C M O S 像元尺寸对测试的影响是不能被消除的,必须要保证所测试的镜头的像方空间分辨力不能超过由C M O S 像元尺寸决定的C M O S 图像传感器的极限空间分辨力。
否则,就会因为C M OS 无法分辨而导致测试结果不准确。
3 实验及测试结果在条形码扫描仪镜头的实际应用中,对物体成像要求有一定的景深范围,因此要求镜头在景深范围内保证对特定物面空间频率的成像均需达到一定的M T F 值(M T F >0.3),从而保证光学系统在期望景深范围内的对此空间频率的成像质量。
针对这一要求,设计镜头时在Zem ax 中编写了可以读取不同物距下特定空间频率M T F 值的宏(M acro ),图3是在Zem ax 中该宏对一个两片式镜头(固定光圈为F ∶8)各个物距下对于空间频率1.5lp mm 产生的像面中心处的M T F 值。
图3 两片式镜头在Zem ax 仿真计算中得到的M T F 曲线图针对理论计算的M T F 值,应用M T F 测试方法对实际制作的镜头进行了检测。
在实际测试中,把两片式镜头固定安装在一个像素为1024×1280的矩阵C M O S 之前。
C M O S 的像元尺寸是7Λm ×7Λm ,这就决定了C M O S 可以分辨的极限空间频率是71.43lp mm ,根据在理论分析时得到的结论,必须保证被测空间频率通过镜头成像后的像方空间频率小于71.43lp mm .结合该两片式镜头的放大率,通过计算先选・91・第6期张文华等: 利用C M O S 图像传感器测试成像镜头M T F 的实用方法 在保证足够光强的情况下,对包含了参考空间频率的黑白线列格栅进行在不同物距下的拍照,其中参考空间频率是0.49lp mm ,待测空间频率为1.5lp mm 。
对于每个物距下拍摄的照片,现用M atlap 抽取横向中心一排(即第512排)的1024个像素的像素灰度值,取得如图2所示的像素灰度幅值图,然后分别取在像素灰度幅值图中心处的参考格栅的幅值M 和待测格栅的幅值M ′,得到该物距下对应物面空间频率1.5lp mm 的像面中心的M T F 值。