MTF----镜头传递函数通俗解读

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再解读镜头的MTF图

再解读镜头的MTF图

再解读镜头的MTF图光学人生,你的精彩人生!一、解读MTF曲线图在细节显示、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。

镜头怎么样 MTF论短长...

镜头怎么样 MTF论短长...

镜头怎么样MTF论短长...镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。

但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。

不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是xx线对/毫米,在边缘是xx线对/毫米。

但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。

因此就出现了出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯数据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。

某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。

好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。

浅谈MTF值的含义MTF值的含义:A——标版B——成像记录MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。

对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。

此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。

即MTF值等于1。

而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。

当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。

这时镜头的MTF值就接近于0。

因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。

这个数值越大(越接近1),说明这个镜头还原真实的能力越强。

例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF 值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。

(整理)浅说镜头的MTF值

(整理)浅说镜头的MTF值

浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义作者:江少军镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。

但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。

不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。

但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。

因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯数据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。

某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。

好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。

浅谈MTF值的含义MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。

对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。

此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。

即MTF 值等于1。

而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。

当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。

这时镜头的MTF值就接近于0。

因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。

这个数值越大(越接近1),说明这个镜头还原真实的能力越强。

例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。

而对于40线对/毫米的线频时,优质镜头的最高MTF值可达70%以上,而业余镜头此时的最高MTF值却只有40%左右。

解读衡量镜头的权威指标—-—MTF曲线

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。

想要知道一只镜头素质如何,就要学会看MTF

想要知道一只镜头素质如何,就要学会看MTF

想要知道一只镜头素质如何,就要学会看MTF各大厂商发布新镜头,一定会有MTF,让大家更加直观的了解这只镜头的素质如何。

对于懂的人来说一看就懂,但是对于不懂的人来说,看MTF犹如看天书。

今天给大家分享一下如何看懂镜头的MTF,希望对大家有帮助。

MTF的全称是Modulation Transfer Function,俗称”调制传递函数“,是分析镜头解像的一种相对科学的方法,它能将镜头的分辨率、反差等数据量化。

某镜头MTF我分开来讲,这样大家更容易弄懂。

大家先不要管有多少根曲线,先弄清楚横轴和数轴表示的意思。

横轴:横轴表示的是镜头中央到镜头边缘位置的距离,单位是“毫米”。

注*这里需要说一下有些镜头的MTF横轴是20毫米,但有些是13毫米。

因为全画幅的长宽尺寸是36×24mm,那么它对角线的长度就为43.2毫米,从中心点到最远处就是一半距离也就是21.6mm。

而APS-C画幅的长宽尺寸是24.9×16.6mm,那么它对角线的长度就是29.3毫米,从中心点到最远处就是一半距离也就是14.6毫米。

大家看下面这张图会更加明白些:竖轴:竖轴表示镜头的成像素质,越接近1素质越好。

大家都知道镜头的中心画质是要优于边缘的,所以大家看到的MTF都是从中心开始逐渐下降的。

这样我们就可以通过看MTF直接了解镜头从中心到边缘画质的表现。

可能有人会问:如果镜头的曲线从1开始,一条直线到最边缘,那是不是就说明镜头的画质从中心到边缘是一样的。

是到是这样的,但现在还没那只镜头能做到从1开始一条直线到最边缘,现在的技术还做不出来,所以大家看的镜头的曲线,大多都是由左往右逐渐降低。

不过经过上面的分享可以得出两个结论:①MTF中的曲线越接近1越好,越接近1表示镜头成像素质越好;②MTF中的曲线由左往右衰减得越缓慢越好,越缓慢说明镜头中心到边缘的成像差距小。

上面让大家看懂了横纵坐标轴,下面就教大家怎么看懂MTF中的各种曲线。

有关MTF的深刻见解

有关MTF的深刻见解

再谈MTF值与镜头成像质量作者:佚名来源:综合汇编责任编辑:YT日期:2007年04月19日编者按:MTF是一个严谨的科学概念,为了让大家对之有更多的了解,我们搜集了另外一些资料,从另一个角度讲解有关知识。

关键字:MTF 曲线分辨率反差锐度模量传递函数空间频率 MTF 曲线分辨率反差锐度模量传递函数空间频率【按:上篇我们介绍了有关镜头MTF值方面的知识,引起了很多读者的兴趣。

MTF(Modulation Transfer Function 模量传递函数)是一个严谨的科学概念,并非仅仅应用在光学领域,并不是特别容易理解,为了让大家对之有更多的了解,我们搜集了另外一些资料,从另一个角度讲解有关镜头的MTF值方面的知识。

】分辨率和反差是摄影镜头的两大重要指标分辨率(Resolution)又称分辨力、鉴别率、鉴别力、分析力、解像力和分辨本领,是指摄影镜头清晰地再现被摄景物纤微细节的能力。

显然分辨率越高的镜头,所拍摄的影像越清晰细腻。

它的单位是“线对/毫米”。

它的优点是可以量化,用数据表示,使结果更直观、更科学、更严密。

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。

佳能EF 85mm F1.2 L 实拍效果(EOS 5D)点击可看大图(图片来源:)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。

精编浅说镜头的MTF值资料

精编浅说镜头的MTF值资料

浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义作者:江少军镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。

但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。

不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。

但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。

因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯数据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。

某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。

好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。

浅谈MTF值的含义MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。

对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。

此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。

即MTF 值等于1。

而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。

当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。

这时镜头的MTF值就接近于0。

因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。

这个数值越大(越接近1),说明这个镜头还原真实的能力越强。

例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。

而对于40线对/毫米的线频时,优质镜头的最高MTF值可达70%以上,而业余镜头此时的最高MTF值却只有40%左右。

硬知识|怎么判断镜头素质?看懂MTF从此不求人

硬知识|怎么判断镜头素质?看懂MTF从此不求人

硬知识|怎么判断镜头素质?看懂MTF从此不求人每天咨询老狼镜头的人不少,到底这个镜头好不好?怎么判断?作为器材党来说,首先考虑的是看它的MTF表现。

什么是MTF?不懂?这篇文章就让你看懂。

什么是MTF?MTF这个词,在摄影圈出现的频率还是非常高的。

每当新镜头发布的时候,官方肯定要配一张MTF图。

就凭它,能对镜头素质做一个大概的判断,比如下面这张图,新手完全懵比,这些数字、曲线都代表什么?如果要完全解释清楚,需要科普很多知识。

MTF的简单解读如果你没耐心,懒得看后面的文字,那老狼用下面几个总结,让你快速掌握MTF的要领:1. 曲线越接近1越好;2. 曲线的衰减要尽量缓慢,这意味着边缘和中心的成像差距越小;3. 镜头光圈全开水平就看黑线;4. 蓝线是光圈F8时候的成像水平;4. 细线越高,说明镜头的分辨率越好;5. 粗线越高,说明镜头的反差表现越好;6. 变焦镜头一般两张MTF图,一张是广角端,一张是长焦端;7. 0.6分是及格线;8. MTF曲线图并不代表镜头的全部。

更多可以参照法国DxO实验室的数据,可信度比较高。

如果你想有更深的了解,请继续……很多老法师每次看到MTF图眼睛就发亮,必须做一番点评,动不动就是“天花板”,有种不明觉厉的感觉。

那么MTF图怎么才能看得懂呢?相信很多人是做过努力的,但面对各种长篇大论,加上各种专业俗语和配图,估计看到一半就放弃了,因为一头雾水,越看越迷糊。

就这样算了?显然不行,搞不明白这种看镜头最重要也是最基本的参数曲线,别说出去和人吹牛皮,就算自己研究镜头也不方便,所以老狼今天决定用最通俗易懂的语言,帮你们搞清楚这个问题。

MTF的全称是Modulation Transfer Function,调制传递函数,这个可以不用记下来。

为什么各大镜头厂商都会用MTF曲线来表现镜头素质呢?因为测试标准和基本数据的表现形式都是一样的,曲线是对镜头分辨能力精确、量化评价的可视化表现,能够从整体上衡量镜头的光学分辨率和反差,但是这并不是镜头的全部,必须强调,像畸变、抗眩光、近摄能力、对焦速度都是MTF所不能表现的,所以曲线完美并不代表镜头完美。

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MTF----镜头传递函数通俗解读(一)给相机配个镜头,相信很多人都会上网查查型号,比比参数。

而绝大多数的镜头商都提供了号称“明锐度”的“MTF”传递函数坐标图。

对于“MTF”传递函数很多人一头雾水,还有许多人一知半解。

网上搜索MTF,发现提问的人不少,回答的人也很多。

但,大都是同样的内容转帖来转帖去,没说清楚,许多术语没有解释,有些概念更是错误的。

本帖尽可能通俗的,形象化的做些解读。

“MTF”函数,称为“明锐度”或“对比度”。

是光学系统设计性能指标最终结果的一个综合反映。

明锐度是没有单位的量,用百分比或0-1之间的数值表示。

要想完全懂得“MTF”函数,要先说说光学镜头的一个指标:“斑点”。

斑点被拍摄空间上的一个无穷小的点,通过光学镜头成像在感光面上形成的扩散的“像点”称为“斑点”。

理想的像点应该是无穷小的,由于光学镜片以及整个光学系统存在的色散(或称为色差),虽经设计者千方百计校正,仍不能保证可见光范围内的各波长都能聚焦在一个点上,一些光线偏离了成像点而扩散分布在像点的周围,从而形成了“斑点”。

斑点的颜色物方无穷小的点,一般定义为全色光(光谱为人眼可见光范围),波长大约400至700纳米。

光线经过镜头后各波长即被分解,产生色散而形成斑点,这些斑点就像是一个个及其微小的五彩晕轮。

由于像点是人为定义的无穷小的点,其密度亦是无穷大的,因此众多斑点相互交错叠加,肉眼看上去仍为全色图像。

但在某些特定条件下,如:反差强烈,位于成像的边缘的图像,就可能出现彩色镶边,一般情况紫边为多。

图一右边的斑点图可见,上下色散的颜色为蓝、红,而蓝红混合色视觉上就是紫色。

斑点对图像质量的影响斑点越大图像的质量就越差。

这很好理解,因为部分偏离了成像点的光线叠加到了这个点的周边的图像上,干扰了周边图像的质量。

同样,周边的图像色差光线也叠加在这个像点上。

所有的色差光线相互叠加相互干扰,导致清晰度下降,成像模糊。

“色散”的光线越靠近斑点中心,能量越大,反之能量越小。

毕竟是以聚焦为目的,当然绝大部分光线要朝着斑点中心聚拢。

斑点中大的能量影响图像的清晰度,小的能量影响图像的明锐度。

斑点的大小显然,斑点越小,镜头的成像质量越高。

作为一个镜头,斑点是客观存在的,且具有一定的尺寸。

那么,斑点究竟要小到什么程度,我们才能接受呢?对于数码相机而言,理想的斑点应该要小于一个像素的尺寸。

这里就以数码相机为例加以说明。

假设一个36×24(mm)全画幅的感光平面,像素矩阵为5616×3744,(约2100万像素)。

计算一下就知道,像素尺寸为0.00641毫米,及6.41µm(微米)。

那么斑点直径最好不要大于6.41µm,实际上这是很难的。

对于低能量的色散光线形成的斑点可能要远远大于这个尺寸。

所以我们只能希望高能量光线所形成的斑点不要大于像素尺寸。

“斑点”的实际例子图一是一项光学产品的斑点图,由ZMAX软件设计。

(便于网络排版,图面排列做了整理。

)图中,斑点自左至右由成像面的中心到边缘。

图中可见成像中心的斑点为圆形,高能量斑点直径1.344µm,低能量斑点直径2.69µm。

而最边上的斑点就不那么圆,面积也比中心斑点大。

图一左边方框中的数字为光的波长,字体颜色就是这个波长的颜色。

图中可见,斑点的中心到外围色散颜色是不同的。

斑点的尺寸在成像画面的中心位置是最小的,越靠近边缘斑点越大,因此成像越靠近边缘清晰度越差、明锐度也越差。

斑点对明锐度的影响测试成像质量的方法一般是:物方以不同密度的纯黑纯白相间的等宽“线对”投射到成像面上,测试成像面所成图像的对比度还原情况。

MTF----镜头传递函数通俗解读【二】成像面上以毫米为基本单位,每一毫米长度单位所能呈现的线对密度,这个线对密度称之为“空间频率” ,单位为lp/mm。

参看图二,这是一组空间频率成像前后的对比。

1. 左图人工绘制,作为被拍摄的测试图。

由波形图可见:a、c为垂直线条,两色没有过度区间。

2. 右图成像效果:由于斑点的客观存在,图像纯黑、纯白相互过度需要一个区间,这个区间大小与斑点的半径相等。

a区间就是斑点的半径,b区间同样是一个斑点的半径。

在线对的黑白交界处(过渡区间),纯白斑点光线的部分能量散射到黑色区域的边缘,导致这个纯白斑点亮度降低,而纯黑区域获得能量,其亮度上升。

从而导致了对比度不能充分还原,明锐度下降。

可见斑点的存在直接影响了图像的明锐度和清晰度。

3. 明锐度:右图与左图黑色部分都是纯黑,但视觉上右图有些灰,明显不如左图黑。

人为的在右图画上纯白、纯黑两条线贯穿其中。

在黑色区域,看不见黑线,白色区域看不见白线,以此证明右图仍为纯白纯黑。

但是整幅图面视觉感受已经不及左图,实际明锐度已经下降。

波形图中的区域b,在波形顶端为水平直线,高度在刻度1上,而谷底d区域,亦是一条水平线,高度在刻度0上,证明这时仍然还有很好的明锐度。

以上是空间频率较低的成像示意图情况。

图三:提高空间频率后的成像情况。

镜头上一个测试点的斑点大小不会因空间频率提高而改变,因此波形图的上升沿、下降沿的斜率亦不会改变,但它们的距离却越靠越近,以至于上升沿与下降沿相交,顶点在刻度1以下,谷底在刻度0以上。

黑色区域可见纯黑线,白色区域可见纯白线,可见明锐度已经严重下降。

图四:空间频率继续提高频率不断的提高,成像效果变得灰蒙,波形图的顶端远低于刻度1,而谷底远高于刻度0,波形振幅变得很小,明锐度大幅下降。

如果继续提高空间频率到一定程度后,黑白线条将不能区分,成像画面变成一块灰色,明锐度等于0.以上我想大家已经明白了,为什么拍摄人像,飘逸在头外的发丝黑度总是偏低的道理。

图三图四MTF----镜头传递函数通俗解读【三】现在回过头来说说,斑点与MTF传递函数的关系MTF传递函数坐标图只有三个量值1. 明锐度:反映成像黑白反差的比值,值域0-1(或0-100%),一般以纵坐标表示。

表明物体空间在成像面上的还原能力。

2. 空间频率:单位是:lp/mm(线对/毫米),代表着成像面上每一个毫米含有的线对。

3. 距离:成像面上测试点与中心成像点(光学中心)的距离(或称半径),单位为mm。

一般以横坐标为标尺,坐标原点为成像画面中心。

参看图五:图中的曲线为某一空间频率在不同中心距离上的明锐度。

曲线可见随着测试点离开成像中心(离开横坐标原点),明锐度曲线开始下移。

这表明成像画面中心的斑点是最小的,越靠边缘,斑点越大。

坐标图中空间频率曲线共有两组,一组为10 lp/mm,另一组为30 lp/mm,图中可见10 lp/mm的曲线所在的位置高于30 lp/mm,可见空间频率越低,明锐度越好。

MTF----镜头传递函数通俗解读【四】径向与切向径向:在直径方向上的分辨率与明锐度。

圆上的任意一点都可过直径,测试的线对图案只要与直径垂直即可。

切向(纵向)切线方向上的的分辨率。

黑白“线对”的测试图案切向垂直于径向。

径向、切向的测试示意图如图六。

一般习惯,测试图均定位在水平或垂线方向附近。

图六中的“A”部分放置于45度位置,作为镜头测试是没有问题的。

但是作为数码相机测试,结果可能会差些。

这是因为数码相机的感光器件的像素是横竖矩阵排列的,测试“线对”与像素矩阵构成45度倾斜,明锐度自然要差些。

图五的MTF坐标图可见,同一空间频率的径向、切向曲线随着远离画面中心,两曲线逐渐分离,距离越来越大。

这是因为远离中心的斑点已经不是圆形,因此径向与切向的分辨率、明锐度不同。

图七是几种斑点形状的例子。

图中可见成像中心的斑点总是圆形的,而距离中心越远,斑点形状越怪异。

斑点形状越瘦长,径向与切向曲线就分离的越远,径向与切向的明锐度差别就越大。

实际上,MTF传递函数是很难精确测试的。

一般都是在光学镜头设计过程中,由设计软件自动生成。

后期只作分辨率测试。

(其它测试,如:几何失真,场曲等不在本讨论范围。

)图七MTF----镜头传递函数通俗解读【五】纠正一个概念网络上到处流传的一种观点:明锐度高的镜头,图像硬,分辨率低。

反之,分辨率高的镜头明锐度就低,这是错误的观点,这种说法不符客观逻辑。

上面的“斑点”介绍已经说明了问题。

高分辨率的镜头,斑点小,能量高度集中,明锐度一定优于分辨率低的镜头,图像一定“硬”于分辨率低的镜头。

因此传说中的高分辨率,低明锐度的镜头是不存在的。

这种错误估计来源有三:一是某些文章由外文翻译而来,理解有误,翻译出现偏差。

二是空间频率越低明锐度越好,被人理解为了成像分辨率越低的镜头明锐度越好。

三是与电脑图像软件的后期处理概念混淆。

(电脑图像处理中的对比度拉升增强,可以导致黑白过度区间斜率变陡,黑白分明,视觉清晰度提高。

但黑白过度区间的宽度依然不会改变,也就是说实际分辨率并没有提高,而高亮与黑暗区域的细节将会丢失。

)以上的错误就在于把一个镜头的在“高”空间频率与“低”空间频率下的明锐度表现分为了两个镜头来说事。

图二就是空间频率低,但明锐度很高的成像结果。

而图四则是空间频率提高后,明锐度大幅下降的结果。

需要注意的是:这是同一个镜头的明锐度。

不要说成是某个镜头明锐度很高,但分辨率低。

而另外一个镜头分辨率很高,明锐度很低。

一般情况,好的的镜头,高分辨率与低分辨率的明锐度都要优于差的镜头。

以上大家应该明白了MTF函数实际上任何一款镜头,光圈值、焦距长短(变焦镜)、物距大小,都影响着成像质量。

而镜头的最佳成像质量都有一组特定的参数值,这些参数值至今没有发现有哪个镜头制造商向外公布。

光圈对明锐度的影响理论上光圈越小清晰度越好,明锐度越高。

但光圈小到一定程度后清晰度提高了,明锐度反而下降了。

这是因为光圈小到一定程度后,小孔成像效应就出现了,小孔像不会与设计光路成像重合在一起,小孔像直接影响了光学设计成像的质量。

MTF----镜头传递函数通俗解读【六】自己动手测试相机的分辨率自己测试一般只测试分辨率(清晰度),明锐度在业余条件下是无法测试的,但可以定性判断,凭自己的主观感觉与其它镜头比较。

这里需要说明的是:业余测试的是“相机的分辨率”,而非“镜头的分辨率”,“相机”指的是机身加镜头。

因为可能你的镜头非常好,但是相机像素太低,或电子电路能力太差。

反过来机身像素很高,但镜头很差。

所以自己测试的是一个系统,而非单一的镜头或机身。

找一堵白色墙壁,在墙壁上作出拍摄范围的边界。

如:全画幅36×24(mm)的,可在墙上设定一个宽度为3.6米的测试范围,这样的成像比为100:1(宽度设定为1.8米,成像比例即为50:1),其中心与相机的中心一致,光轴与墙面垂直(成像面与墙面平行)。

前后移动相机至取景器左右边界正好与3.6米边界吻合。

这样墙壁上每100mm就是感光面上的1mm。

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