mtf是什么(mtf到底是男是女)

当我们描述各厂商镜头的性能时,会一张一张地看到MTF图。什么是MTF图?如何看MTF图?今天,讲师将教你。上图:佳能85mm F1.2L的MTF曲线什么是MTF

当我们描述各厂商镜头的性能时,会一张一张地看到MTF图。什么是MTF图?如何看MTF图?今天,讲师将教你。

mtf是什么(mtf到底是男是女)插图

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上图:佳能85mm F1.2L的MTF曲线

什么是MTF(传递调制函数曲线)?

调制传递函数(Modulation Transfer Function)是目前分析镜头图像分辨率的科学方法。最近越来越多的人发现,虽然是标准,但有些图像不需要标准化也能测出来,所以只是参考值,不是全部。镜头的成像质量是电影爱好者最关心也最有争议的话题。虽然针对镜头成像质量的各种测试方法层出不穷,但由于测试条件的不同,这些方法并不能准确反映镜头的真实质量。相对于媒体拍摄分辨率标准板的测试方法,MTF成像曲线是由镜头厂商在极其客观严谨的测试环境下测得并公布的,是镜头成像质量最权威客观的技术参考。下面是MTF曲线的技术原理和解释方法。

MTF曲线的意义是什么?

镜头的成像质量是电影爱好者最关心也最有争议的话题。虽然针对镜头成像质量的各种测试方法层出不穷,但由于测试条件的不同,这些方法并不能准确反映镜头的真实质量。相对于媒体拍摄分辨率标准板的测试方法,MTF成像曲线是由镜头厂商在极其客观严谨的测试环境下测得并公布的,是镜头成像质量最权威客观的技术参考。下面是MTF曲线的技术原理和解释方法。

如何测量MTF?对比度和分辨率

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众所周知,镜头的分辨率和对比度对数码照片的成像质量影响最大。分辨率的单位是线对/毫米(lp/mm),相邻的黑白线可称为一个线对,每毫米可分辨的线对数量就是分辨率。如何测试镜头的分辨率和对比度?厂家采用拍摄正弦光栅(测试板中的黑白光栅)的方法进行测试,其亮度按正弦变化的周期性图案称为“正弦光栅”。正弦光栅的密度称为“空空间频率”,空之间的频率单位用Lp/mm表示,LP/mm标识单位长度(每毫米)亮度正弦变化的图形的循环数。

与正弦光栅的分辨率相比

让我们回到对比。

对比度=(最大照度-最小照度)/(最大照度+最小照度)。

因此,对比度的值总是小于或等于1。这里我们介绍调制系统M的概念:

M=(Imax - Imin)/(Imax + Imin)

调制m总是在0和1之间。调制越大,对比度越大。在测试镜头的对比度和分辨率时,我们把正弦光栅放在镜头前面,测量镜头成像位置的调制度。此时,由于镜头像差的影响,会出现以下情况。当空之间的频率很低时,测得的调制度M几乎等于正弦光栅的调制度;当拍摄的正弦光栅空的频率增加时,透镜成像的调制度逐渐降低。成像镜头的调制度在空之间随频率变化的函数称为调制传递函数MTF(Modulation Transfer Function)。对于原始调制度为M的正弦光栅,若通过透镜到达像平面的像的调制度为M’,则MTF函数值为:

MTF值= M'/M

因此,MTF值必须大于0且小于1。MTF值越接近1,镜头性能越好。

MTF值不仅能反映镜头的对比度,还能反映镜头的分辨率。MTF值是厂家在严格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,所以是客观的。当空之间的频率很低时,MTF趋于1,此时的MTF值可以反映镜头的对比度。当空之间的频率增加,即正弦光栅密度增加时,MTF值逐渐减小,此时的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为0.03时空之间的频率作为镜片的视觉分辨极限。当空之间的频率高于该值时,镜头成像质量的变化人眼难以察觉,因此没有测量意义。

普通人该如何看待MTF?

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关于MTF曲线的识别和读取,注意事项总结如下。

1.MTF图像的横坐标:从左到右,代表成像平面中心到边缘的半径大小位置。最左边的点是零,是镜头的中心,最右边的点是像场半径的边缘。镜头场的大小取决于大小,大小的单位是毫米。

2.MTF曲线纵坐标:从下到上,从0到1,无单位,代表成像质量接近身体状况的百分比。1是100%。1是一个理想值,现实中是达不到的。曲线只能无限接近1,但永远不能等于1。

3.MTF曲线、横轴、纵轴围成的空面积越大越好。MTF曲线越直越好。直线度表示透镜边缘和中心的成像均匀性。

35胶片MTF曲线的有效横坐标

35胶片MTF曲线的有效横坐标

4.对于135胶片(全画幅),成像面积为36×24mm,有效成像直径为3:2的斜边,直径约为43.27mm,最大成像横坐标为21.6 mm,因此在135胶片下,0~21.6mm的横坐标与成像有关。超过这个范围,与成像无关,曲线也不会下降。对于APS-C框架,主要观察曲线在0~14.4mm范围内的变化。其他图片也差不多。

5.S曲线越接近M曲线越好。

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在偏离像场中心的位置,沿切线方向的线和沿径向的线的正弦光栅测得的MTF值是不同的。平行于直径的直线产生的MTF曲线称为矢状曲线,标为S(矢状),而平行于切线的直线产生的MTF曲线称为子午曲线,标为M(子午)。这样一来,厂商测出来的MTF曲线一般有两条,分别是S曲线和M曲线。

6.请不要忘记曲线的定义!低频(10LP/mm)曲线代表镜头的对比度特性(描述轮廓的能力),高频(30LP/mm)曲线代表镜头的分辨率特性(描述细节的能力)。

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7.不要比较不同焦距、不同档次、不同规格(全画幅、APS-C格式)以及定焦、变焦等不同镜头的MTF图像,因为它们的特性受设计规格、光学特性、像差、成本、材料等影响很大,不具有可比性。只有同等级同规格镜头的MTF图才有比较意义。

8.不要比较不同厂家的镜头的MTF曲线,因为每个厂家公布的MTF曲线都是在自己的测试环境下测得的,测试环境不一样。

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上图是佳能官方数据中对MTF的定义。

总之,MTF曲线不是万能的,它只能解读镜头的对比度和分辨率特性,而不能区分防眩光、畸变等特性。电影爱好者在合理解读MTF曲线的同时,应保持理性客观的态度。

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