Použití MTF při hodnocení kvality objektivu
MTF (modulační přenosová funkce) měří schopnost objektivu udržet kontrast při určitém rozlišení. Pro snadnou interpretaci je často znázorněna graficky. V tomto článku se naučíte číst grafy MTF, abyste mohli porovnat rozlišovací schopnosti objektivů a vybrat ten nejvhodnější.
Co je to MTF (modulační přenosová funkce)?
MTF, často se můžete potkat i s anglickým označením Modulation Transfer Function, je měřítkem schopnosti optického systému přenášet kontrast z objektu na obraz. Popisuje úroveň kontrastu v procentech, kterou objektiv poskytuje při určitém rozlišení, typicky Y % při X lp/mm.
Páry čar na milimetr (lp/mm) je měrná jednotka, která označuje dvojice střídajících se tmavých a bílých čar (páry čar), které lze rozlišit na jednom milimetru obrazu.
• Pokud máte 1 lp/mm, znamená to, že na 1 mm připadá 1 pár čar, přičemž vzdálenost mezi jednotlivými čarami je 0,5 mm.
• Podobně 10 lp/mm by znamenalo, že na 1 mm připadá 10 párů nebo 20 čar, přičemž každá čára má od sebe rozestup 0,05 mm.
• Při použití stejné logiky by vzdálenost čar při 100 lp/mm byla 5 µm (0,005 mm).
V kontextu rozlišení znamenají vyšší hodnoty lp/mm jemnější úroveň detailů, které může optický systém zachytit. Proto se počet rozlišitelných čar stává důležitým kritériem výkonnosti optického systému.
Ve skutečnosti platí, že čím menší je rozestup proužků, tím obtížnější je pro optické systémy (jako jsou objektivy a kamery) jejich znázornění. Objektivy zachycují tyto čáry, následně je promítají na snímač a s klesajícím rozestupem čar je přesná reprodukce stále náročnější. V důsledku toho se s rostoucím poměrem lp/mm snižuje kontrast černých a bílých čar zobrazených objektivem. Graf MTF (Modulation Transfer Function) vizuálně znázorňuje tento jev a pomáhá nám pochopit, jak dobře dokáže objektiv reprodukovat jemné detaily z hlediska kontrastu.
Jak číst graf MTF
Graf MTF podle frekvence:
• Osa Y (svislá) představuje MTF na stupnici od 0 do 100 %.
• Osa X (vodorovná) představuje počet párů čar na milimetr (lp/mm).
• Více čar vynesených různými barvami představuje různé body podél zakřivení čočky (tj. 0,0000 mm je střed obrazu, zatímco 5,5000 mm je 5,5 mm od středu obrazu).
• Každá barva má 2 čáry (tj. T je tangenciální orientace a S je sagitální orientace).
Graf MTF podle image circle:
• Osa Y (svislá) představuje modul optické přenosové funkce.
• Osa X (vodorovná) označuje vzdálenost od středu obrazu (tj. 0 je střed obrazu).
• Čáry jsou vykresleny v několika barvách, které představují různé hodnoty lp/mm.
• Každá barva má 2 čáry (tj. plná čára je tangenciální orientace a čárkovaná čára je sagitální orientace).
Použití grafů MTF k posouzení rozlišovacích schopností objektivu
Obecně platí, že grafy MTF s vysokými hodnotami naznačují dobrý kontrast a rozlišení, což znamená, že optická soustava je schopna reprodukovat jemné detaily obrazu. Na druhou stranu nízká hodnota MTF při určité prostorové frekvenci naznačuje ztrátu kontrastu a rozlišení na určité úrovni detailů.
Nyní, když lépe porozumíte grafům MTF, budete moci provádět hodnocení kvality a porovnávání produktů různých modelů a výrobců.
Pro otestování se můžete podívat na MTF grafy níže. Co z nich lze vyčíst o jejich rozlišovacích schopnostech?
Nejlepší výsledek: C125-0818-5M-P
Středně dobrý výsledek: C23-0816-2M-S
Souhrn
Grafy MTF jsou dobrým ukazatelem výkonu objektivu a pomáhají při jeho správném výběru.
Zde jsou některé výhody:
- Vyhodnocení rozlišení: MTF grafy poskytují kvantitativní měřítko schopnosti objektivu reprodukovat jemné detaily. Vyšší hodnoty MTF indikují lepší rozlišení, což vám pomůže vybrat objektivy, které vyhovují vašim požadavkům na ostrost.
2. Kontrastní výkon: Grafy MTF zobrazují úrovně kontrastu při různých frekvencích lp/mm. Vysoký kontrast je klíčový pro jasnost obrazu a grafy MTF vám pomohou vyhodnotit výkon objektivu za různých podmínek.
3. Výkonnost napříč obrazovým snímačem: Grafy MTF poskytují přehled o výkonu objektivu na celém obrazovém snímači. To vám pomůže vybrat objektivy, které vyhovují vašim požadavkům na konzistentní kvalitu obrazu od středu snímku až po rohy.
Porovnáním grafů MTF různých objektivů můžete činit informovaná rozhodnutí na základě optických vlastností, které jsou pro vaše konkrétní potřeby nejdůležitější. V reálném použití mohou být zohledněny i další faktory, jako je velikost obrazu snímače, zvětšení a clonové číslo.
