Co je to testování MTF a proč to záleží na čočkách kamery

MTF znamená funkci přenosu modulace. Tento test ukazuje, jak dobře objektiv fotoaparátu ukazuje detaily a kontrast od subjektu. Testování MTF umožňuje fotografům srovnávat ostrost a kvalitu obrazu mezi objektivy fotoaparátu. Tvůrci a kupující používají grafy MTF k tomu, aby viděli skutečné rozdíly v tom, jak fungují čočky, nejen to, co produkt říká. Testování čočky MTF používá čísla a fakta , takže lidé si mohou s jistotou vybrat objektiv fotoaparátu. Vědět o MTF pomáhá lidem lépe se rozhodnout pro jejich fotografické potřeby.

Klíčové s sebou

• Testování MTF kontroluje, jak dobře čočka udržuje kontrast a detaily. To pomáhá fotografům porovnat, jak jsou ostré a jasné čočky. Vysoké hodnoty MTF znamenají, že čočka vytváří ostré a jasné fotografie. Tyto fotografie mají silný kontrast a ukazují jemné textury. Nízké hodnoty znamenají, že čočka ztrácí detaily a vypadá rozmazaně. Grafy MTF vám pomohou zjistit, jak objektiv funguje ze středu k okraji. Ukazují, zda čočka udržuje dobrou kvalitu obrazu po celém obrázku. Testování MTF může najít problémy s čočkou, jako je náklon nebo decentáže. Tyto problémy mohou být fotografie méně ostré. Toto testování pomáhá zajistit, aby je objektiv dobrá před nákupem. Testování MTF je užitečné, ale také na věcí v reálném světě záleží. Osvětlení, zaostření a způsob, jakým používáte čočka, také mění kvalitu fotografií. Pro nejlepší výsledky tedy použijte data MTF s praktickými testy.

Funkce přenosu modulace

Co měří MTF

Funkce přenosu modulace, neboli MTF, nám říká, jak dobře objektiv zobrazuje kontrast a detaily od subjektu na fotografii. Vědci používají MTF ke kontrole, jaký kontrast z objektu zůstává na obrázku, jak se detaily zmenšují. Prostorová frekvence znamená, kolik linek nebo vzorů se hodí do malého prostoru, měřené v párech linií na milimetr. Když prostorová frekvence stoupá, detaily se zmenšují a těžší vidět. MTF ukazuje, jak velký kontrast zbývá, jak se tyto drobné detaily objevují.

MTF je důležitý pro kontrolu, jak je objektiv dobrá. Poskytuje spravedlivý způsob, jak porovnat, jak různé čočky zvládají kontrast a rozlišení. Graf MTF má kontrast na ose y a prostorovou frekvenci na ose x. Tento graf umožňuje lidem vidět, jak dobře čočka udržuje kvalitu obrazu, protože se detaily zmenšují. Hodnota MTF začíná na 100% pro velké, jednoduché vzory a klesá, protože vzory jsou jemnější.

V laboratořích odborníci měří MTF se zvláštními testovacími cíli. Svítí světlo skrz štěrbiny nebo dírky a vyfotí s objektivem. Poté používají matematický proces zvaný Fourierova transformace ke studiu obrazu. To ukazuje, jak čočka zpracovává různé úrovně detailů a kontrastu. Moderní stroje mohou testovat mnoho směrů najednou, takže se plně podíváme na výkon čoček.

Tip:  MTF dává spravedlivý způsob, jak posoudit kvalitu čočky, takže je snazší porovnat různé modely.

Kontrast a rozlišení

MTF kontroluje dvě hlavní věci v objektivu: kontrast a rozlišení. Kontrast ukazuje, jak dobře čočka udržuje rozdíl mezi světlem a tmavou. Rozlišení ukazuje, jak dobře může čočka zobrazovat malé detaily. Oba jsou potřebné pro ostré a jasné fotografie.

• Kontrast:  Při nízkých prostorových frekvencích MTF ukazuje, jak dobře čočka udržuje silné rozdíly mezi světlem a tmou. Vysoký kontrast zde znamená, že obraz vypadá odvážně a jasně.

• Rozlišení:  Při vysokých prostorových frekvencích MTF ukazuje, jak dobře může čočka zobrazovat malé detaily. Vysoký MTF zde znamená, že čočka může vykazovat jemné vzory, což je důležité pro rozlišení kamery.

Grafy MTF používají silné čáry pro nízké frekvence a tenké čáry pro vysoké frekvence. To pomáhá lidem vidět, jak čočka dělá s kontrastem i rozlišením. Například čočka s vysokým MTF při nízkých frekvencích vytváří obrázky, které vynikají, zatímco Vysoký MTF při vysokých frekvencích znamená, že čočka může zobrazit jemné textury a okraje.

Jak dobře funguje čočka, závisí na tom, jak vyrovnává kontrast a rozlišení. Objektiv s vysokým MTF při nízkých i vysokých frekvencích vytvoří ostré, podrobné obrázky. Pokud MTF rychle klesne, jak se prostorová frekvence stoupá, objektiv může ztratit jemné detaily, i když udržuje dobrý kontrast ve větších tvarech.

MTF také pomáhá vysvětlit, proč některé čočky vypadají ostřejší než jiné. Hodnota MTF50 je místem, kde čočka udržuje polovinu původního kontrastu, a to odpovídá tomu, jak lidé vidí ostrost. Naše oči si nejvíce všimnou určitých prostorových frekvencí, takže grafy MTF mohou pomoci uhodnout, jak ostrá fotografie bude vypadat.

• Hodnoty MTF při vyšších prostorových frekvencích ukazují, zda čočka může zobrazit jemné detaily, což je důležité pro rozlišení kamery.

• Rozdíly mezi řádky na grafu MTF mohou ukázat problémy s čočkou, jako je astigmatismus, který ovlivňuje ostrost různými směry.

Prostorová frekvence	Co ukazuje	význam hodnoty MTF
Nízká (např. 10 lp/mm)	Kontrast	Vysoká hodnota = silný kontrast
Vysoká (např. 30 lp/mm)	Rezoluce	Vysoká hodnota = jemný detail

Dobrá čočka udržuje vysoké hodnoty MTF na mnoha frekvencích. To znamená, že může poskytnout jak silné kontrast, tak vysoké rozlišení kamery, takže fotografie vypadají celkově lépe.

Testování čočky MTF

Proces testování

Testování objektivu MTF používá ke kontrole kvality obrazu speciální nástroje. Test začíná, když pracovník svítí skrz objektiv malé světlo. Světlo prochází čočkou a přistává na senzoru nebo obrazovce. Pracovník posouvá světlo a obraz velmi opatrně. To pomáhá zajistit, aby výsledky byly správné.

Hlavním cílem je vidět, jak velký kontrast čočka udržuje na různých úrovních detailů. Tyto úrovně se nazývají 'Prostorové frekvence 'a jsou měřeny v párech linií na milimetr. Když je více liniových párů, detaily se zmenšují a těžší je vidět. MTF křivka ukazuje, jak dobře se objektiv udržuje kontrast, protože detaily jsou jemnější. Když je prostorová frekvence velmi vysoká, objektiv nemůže udržet mnoho kontrastu. Obrázek pak vypadá šedě.

Zde jsou Hlavní kroky v testování čočky MTF :

1. Pracovník svítí skrz objektiv malé světlo.

2. Světlo a obraz jsou nastaveny na správném místě.

3. Systém kontroluje, jak čočka mění světlo a zaznamenává impulsní odpověď.

4. Impulzní odezva pomáhá vytvořit křivku MTF, která ukazuje kontrast při různých prostorových frekvencích.

5. Testovací místnost je udržována čistá a kontrolovaná, aby se zastavila mimo světlo nebo chyby.

6. Někdy se používá cíl šikmého okraje. Jedná se o ostrý černobílý okraj, který je na malém úhlu do senzoru.

7. Systém kontroluje, jak se hrana stará o procházení čočkou. Používá matematiku k tomu, aby se to proměnilo v křivku MTF.

8. Některé testy používají zpětný způsob a zářily testovací vzor ze strany obrázku zpět přes čočku.

9. Testování MTF zaostření kontroluje čočku v různých bodech zaostření, aby zjistila, jak zaměření mění kvalitu obrazu.

Poznámka:  Křivka MTF obvykle klesá, když prostorová frekvence stoupá. To znamená, že čočka má těžší čas udržovat kontrast s velmi jemnými detaily.

Odborníci používají speciální stroje pro testování MTF objektivu. Některé běžné systémy jsou systém měření objektivu LensCheck ™ a OpTest®. Tyto nástroje pomáhají měřit MTF rychle a správně. Software Software jako OpTest® 7 a ImageMaster® MTF Lab Software pomáhá odborníkům podívat se na výsledky a porovnávat čočky.

zařízení / softwaru	Popis	Klíčové funkce / schopnosti
ImageMaster® Universal	Testovací stanice MTF pro čočky přes UV až LWIR spektrální rozsahy	Měří MTF na ose/off-osu, EFL, zkreslení; Podporuje konečné, nekonečné, afokální pozice
Série Imagemaster® HR	U malých a středních čoček, vysoká opakovatelnost	Multifunkční, podporuje Vis to IR spektrum, přesnost sledovatelná pro standardy
ImageMaster® HR tempControl	Pro měření MTF řízená teplotou	Měření MTF, EFL, FFL s variací teploty; Automatizovaný výběr sítnice/filtru
Imagemaster® MTF laboratorní software	Uživatelsky přívětivý software pro práci v oblasti výzkumu a vývoje a laboratoře	Automatické měření sekvencí; přizpůsobitelné GUI; Export dat v CSV/MHT

Detekce aberací

Testování čočky MTF dělá víc než jen ostrost kontroly. Pomáhá také najít problémy v čočce, jako je náklon a decentáže. Tyto problémy mohou učinit fotografie rozmazané nebo nerovnoměrné.

Pokud čočka není seřazena správně, může způsobit naklonění nebo decentáže. Náklon znamená, že čočka je pod úhlem k senzoru. Scencem znamená, že čočka není ve středu. Oba problémy snižují hodnoty MTF, zejména při vyšších prostorových frekvencích. To znamená, že čočka nemůže udržovat kontrast v malých detailech.

Testování MTF může tyto problémy najít kontrolou toho, jak se mění ostrost přes obrázek. Pokud je jedna strana fotografie ostrá a druhá je rozmazaná, může se objektiv naklonit. Služení může způsobit podivné tvary nebo vzory na obrázku, jako je kóma nebo nerovnoměrné rozostření. Tyto problémy se objevují jako kapky v křivce MTF v některých bodech.

• Čísla MTF, jako je uniformita ostrosti, mění, pokud má čočka naklonění nebo decentáže.

• Optické centrum, které je nejjasnějším místem na obrázku, se může pohybovat, pokud je čočka nakloněna.

• Pokud křivka MTF klesne více na jednu stranu, může to znamenat, že čočka není nastavena správně.

• K některým problémům, jako je zkreslení Keystone, dochází, když testovací cíl není seřazen senzorem.

Tip:  Testování MTF může najít problémy s objektivy, které je těžké vidět s očima. Pomáhá tvůrcům objektivů a uživatelům kontrolovat, zda čočka funguje tak, jak má.

Použitím testování objektivu MTF mohou odborníci najít a opravit problémy před prodáním čočky. To znamená lepší fotografie a více důvěry v čočku.

Čtení grafů MTF

Osy a čáry

Graf MTF poskytuje jasný obrázek o tom, jak čočka provádí od středu k okraji obrazu. Horizontální osa na grafu MTF ukazuje vzdálenost od středu obrazu k okraji, měřené v milimetrech. Svislá osa zobrazuje hodnotu MTF, která se pohybuje od 0 do 1 nebo 0% do 100%. Tato hodnota říká, jak dobře čočka udržuje kontrast a detaily, když se pohybujete po rámu.

Každý graf MTF používá několik řádků k zobrazení různých detailů. Silné čáry jsou pro nižší prostorové frekvence, jako 10 párů linií na milimetr, což znamená hrubší detail a silný kontrast. Tenké čáry vykazují vyšší prostorové frekvence, jako jsou 30 párů linek na milimetr, což znamená jemnější detail a vyšší rozlišení. Plné čáry na grafu MTF představují sagitální měření, která sledují čáru ze středu ven. Přerušované čáry ukazují meridiální měření, která jdou ve směru kolmo k sagitálním liniím. Sagitální linie často zůstávají vyšší na grafu MTF, zejména poblíž okrajů, zatímco poledníky mohou rychleji klesat. Blízkost těchto linií také naznačuje kvalitu Bokeh čočky. Když linky zůstanou blízko u sebe, může čočka vytvořit plynulejší oblasti mimo zaostření.

Tip:  Při čtení grafu MTF vyhledejte řádky, které zůstávají vysoké a blízko u sebe. To znamená, že čočka udržuje dobrý kontrast a rozlišení na celém obrazu.

Vysoké vs. nízké hodnoty

Graf MTF pomáhá fotografům posoudit kvalitu čočky tím, že ukazuje vysoké a nízké hodnoty MTF. Vysoké hodnoty MTF znamenají, že čočka udržuje silný kontrast a jemné detaily, takže obrázky vypadají ostře a jasně. Nízké hodnoty MTF znamenají, že čočka ztrácí kontrast a detaily, což vede k rozmazaným nebo matným fotografiím.

• Vysoké hodnoty MTF vykazují lepší kvalitu obrazu , s podrobnějším a menším rozostřením.

• Nízké hodnoty MTF znamenají, že čočka nemůže držet krok s jemnými detaily, takže obrázky ztratí ostrost.

• Objektiv s vysokým MTF při vysokých prostorových frekvencích může vykazovat malé vzory a textury.

• Pokud graf MTF ukazuje vysoké hodnoty při nízkých frekvencích, ale klesá při vysokých frekvencích, může čočka vypadat ostře v jednoduchých scénách, ale chybí jemné detaily.

Fotografové používají graf MTF k porovnání čoček. Zkontrolují, jak se linky chovají v různých bodech na grafu. Například čočka s vysokými plochými liniemi přes graf MTF pravděpodobně dá ostré obrázky ze středu až po okraj. Graf MTF také pomáhá spatřit problémy, jako je astigmatismus, kde se oddělují sagitální a meridiální linie. Toto oddělení může ovlivnit ostrost a bokeh.

Graf MTF je výkonný nástroj pro výběr objektivu. Poskytuje reálná čísla pro kontrast a rozlišení a pomáhá fotografům vybrat nejlepší objektiv pro jejich potřeby.

MTF při použití v reálném světě

Ostrost a kontrast

MTF hraje velkou roli v tom, jak ostrá a jasná fotografie vypadá. Ostrost pochází z rozlišení i kontrastu. Grafy MTF ukazují, jak dobře čočka udržuje kontrast na různých úrovních detailů. Vysoké hodnoty MTF znamenají, že čočka udržuje jemné detaily a silný kontrast , což vede k ostrým obrazům. Nízké hodnoty MTF znamenají, že čočka ztrácí detaily a kontrast, takže fotografie vypadají rozmazané nebo matně.

• Grafy MTF měří kontrast při různých prostorových frekvencích, ale většina testů používá nekonečno zaostření. Skutečné scény často používají bližší zaměření, takže výsledky se mohou změnit.

• Křivka pole může způsobit, že rohy vypadají méně ostré na grafech MTF, ale na skutečných fotografiích mohou rohy vypadat lépe, pokud subjekt není plochý.

• Některé vlastnosti, jako je '3d Pop ' nebo 'Clinical ' ostrost, se nezobrazují na grafech MTF. Ty závisí na tom, jak lidé vidí obraz.

• Celý zobrazovací řetězec, včetně senzoru a zpracování, ovlivňuje ostrost. Ostření může způsobit, že fotografie vypadá ostřejší, ale nepřidává skutečné detaily.

Poznámka: Grafy MTF pomáhají porovnat ostrost objektivu, ale neříkají celý příběh o tom, jak bude fotka vypadat.

Faktory kvality obrazu

MTF poskytuje důležitá fakta o výkonu čočky, ale nepokrývá každou část kvality obrazu. Fotografové používají MTF, aby viděli, jak objektiv zpracovává rozlišení a kontrast. To jim pomáhá vybírat čočky, které odpovídají jejich potřebám.

1. MTF ukazuje, jak dobře čočka řeší jemný detail a udržuje kontrast, což je klíčové pro ostrost.

2. Čočky obvykle fungují nejlépe ve středu. Grafy MTF ukazují, jak výkon klesá směrem k okrajům.

3. Zastavení čočky (pomocí menšího otvoru) často zlepšuje jak kontrast, tak rozlišení, jak je vidět ve vyšších hodnotách MTF.

4. Výsledky MTF pomáhají porovnat čočky od stejné značky a stanoví skutečná očekávání ostrosti a kontrastu.

5. MTF neměří zkreslení, barvu, vinětu nebo světlice. Ty také ovlivňují kvalitu obrazu.

6. Výkon v reálném světě se může změnit v důsledku světla, vzdálenosti zaostření a dokonce i malých rozdílů mezi kopiemi čočky.

MTF spolu s kvalitou senzoru formuje konečný výkon obrázku. Vysoké hodnoty MTF znamenají lepší kvalitu obrazu, ale také na dalších faktorech. Fotografové by měli používat MTF jako jeden nástroj k posouzení čoček, ne jediný.

Omezení MTF

Co MTF chybí

Testování MTF nám říká o ostrosti a kontrastu čočky, ale neukazuje všechno. Tento test kontroluje jedno místo najednou, takže to trvá déle než testy, které kontrolují mnoho míst dohromady. Testování MTF se děje v laboratoři, nikoli venku. Laboratorní osvětlení a střelba se liší od skutečného života. Z tohoto důvodu nemusí výsledky odpovídat tomu, jak objektiv funguje venku.

Věci, jako je vlhkost, teplota a prach, mohou změnit, jak funguje čočka. Testování MTF se na tyto věci nedívá, takže může chybět problémy, které se dějí při každodenním používání. Například, pokud je velmi vlhká nebo pokud používáte čočku po dlouhou dobu, objektiv nemusí fungovat také. Použití v reálném světě často způsobuje, že čočky působí jinak než v laboratoři.

Nástroje pro testování MTF stojí hodně a potřebují pečlivé použití. Pokud někdo nastaví test špatně, výsledky mohou být nesprávné. Některé testy MTF, jako jsou testování šikmých okrajů, jsou velmi citlivé na světlo a mohou dělat velké chyby s jemnými detaily. Způsob, jakým fotoaparát měří úhly, může také ztěžovat pochopení některých výsledků MTF.

aspektu omezení	Vysvětlení
Rozsah měření	Testování MTF kontroluje jedno místo najednou, takže je pomalejší.
Environmentální necitlivost	Nedívá se na toulavé světlo nebo jiné věci v reálném životě.
Kontrolované prostředí	Testování používá nastavení laboratoře, nikoli normální místa střelby.
Problémy s vybavením	Nástroje stojí hodně a snadno se používají špatně, což může změnit výsledky.
Šikrý hraný MTF specifický	Velmi citlivé na světlo a další věci, takže může dělat velké chyby.
Složitost souřadného systému	Změny úhlu kamery mohou ztěžovat výsledky.

Poznámka: Testování MTF ukazuje ostrost objektivu, ale nemůže najít každý problém v reálném světě.

Další faktory hodnocení

Fotografové používají další testy s MTF, aby se dozvěděli více o kvalitě objektivu. Reverzní projekce kontroluje mnoho míst najednou  a je rychlá, ale nemůže zkontrolovat kontrast a záleží na tom, co lidé vidí. Šikomorové testování MTF kontroluje několik míst a používá software k měření celého systému, jako je kamera a světlo. Může to však být citlivé na světlo a jak je nastavena kamera. Testy kamery ukazují, jak čočka funguje na skutečných fotografiích, ale je těžké je porovnat a nemají moc vnější pomoci.

• Vlhkost, teplota a prach mohou změnit způsob, jakým objektiv funguje tak, jak se MTF nezobrazuje.

• Testy v reálném světě pomáhají najít problémy, které laboratorní testy nezachytí.

• Testování zakřivení pole kontroluje, jak čočka funguje ve třech rozměrech. Tento test najde problémy, jako je náklon pole nebo decentáže, které MTF nemusí zobrazit. Trvá to déle, ale dává lepší představu o tom, jak čočka funguje ve skutečných scénách.

Metoda hodnocení	Výhody	Omezení
Reverzní projekce	Rychlé, levné, kontroluje mnoho míst najednou	Nelze zkontrolovat kontrast, závisí na zrak
Slanted-Edge MTF	Kontroluje mnoho míst, měří celý systém	Citlivý na světlo, lze použít špatně
Testy kamery	Ukazuje výsledky v reálném životě, lze je změnit	Těžko porovnat, ne moc vnější pomoci

Fotografové by měli použít MTF a další testy k výběru nejlepší čočky pro to, co potřebují.

Porozumění testování MTF pomáhá fotografům při rozhodování o inteligentních čočkách. Grafy MTF poskytují jasná data o ostrosti a kontrastu, ale také na dalších faktorech. Odborníci navrhují vyvážení MTF s potřebami reálného světa, náklady a funkce objektivu.

výběru čoček	Vysvětlení
MTF jako objektivní opatření	Ukazuje ostrost a kontrast napříč obrázkem.
Variabilita v reálném světě	Výkon čoček se může při použití a nastavením změnit.
Vyvážení kritérií	Vyberte čočky porovnáním MTF s potřebami, rozpočtem a manipulací.

1. Naučte se, jak číst grafy MTF pro váš typ objektivu.

2. Porovnejte čočky s podobnými ohniskovými délkami a otvory.

3. Přemýšlejte o tom, jak budete používat čočku v reálném životě.

4. Pro nejlepší výsledky používejte data MTF s recenzemi a praktickými testy.

Testování MTF poskytuje cenné informace, ale nejlepší čočka odpovídá vašim technickým i kreativním cílům.

FAQ

Co znamená vysoká hodnota MTF pro objektiv?

Vysoká hodnota MTF znamená, že čočka udržuje silný kontrast a jemný detail. Fotografové mohou očekávat ostřejší a jasnější obrázky. Vysoké hodnoty napříč grafem ukazují, že čočka funguje dobře od středu k okraji.

Mohou grafy MTF předpovídat kvalitu fotografií v reálném světě?

Grafy MTF pomáhají předpovídat ostrost a kontrast, ale všechno neukazují. Kvalitu fotografií také ovlivňují faktory v reálném světě, jako je osvětlení, zaostření a manipulace s objektivy. Fotografové by měli používat grafy MTF s praktickými testy a recenzemi.

Používají všechny výrobce objektivů stejné metody testování MTF?

Výrobci čoček často používají různá nastavení a standardy testování. Někteří používají počítačové simulace, zatímco jiné používají skutečné čočky. Porovnání grafů MTF z různých značek nemusí vždy poskytnout spravedlivý výsledek.

Kde mohou fotografové najít grafy MTF pro čočky?

Většina výrobců objektivů zveřejňuje grafy MTF na svých oficiálních webových stránkách. Revizní weby, jako jsou Dpreview a Lenstip, také sdílejí data MTF a srovnání pro mnoho populárních čoček.