הגדרה והסבר על פונקציית העברת אפנון (MTF) באופטיקה
אתה כאן: בַּיִת » חדשות ואירועים » בלוג » הגדרה והסבר על פונקציית העברת אפנון (MTF) באופטיקה

הגדרה והסבר על פונקציית העברת אפנון (MTF) באופטיקה

צפיות: 0     מחבר: עורך אתרים פרסום זמן: 2025-07-28 מקור: אֲתַר

לִשְׁאוֹל

כפתור שיתוף טוויטר
כפתור שיתוף Pinterest
כפתור שיתוף WhatsApp
כפתור השיתוף של Kakao
כפתור השיתוף של שיתוף

ה פונקציית העברת אפנון  מראה כיצד מערכת אופטית מעבירה ניגודיות ברמות פירוט שונות מאובייקט לתמונתו. MTF בודק גם אפנון וגם רזולוציה. זה עוזר לנו לראות כמה תמונה חדה וברורה. על ידי יצירת גרף של ניגודיות ותדר מרחבי, הוא מראה עד כמה עדשה שומרת על איכות התמונה לאורך כל התמונה. ערכי MTF גבוהים פירושם שהעדשה עובדת טוב מאוד. זה הופך את MTF חשוב לעדשה 、 בדיקת MTF ובדיקת איכות בעיצוב אופטי.

טייקאות מפתח

  • MTF מספרת לנו עד כמה עדשה שומרת על תמונות ברורות וחדות ברמות פירוט שונות.

  • ערכי MTF גבוהים פירושם שהתמונה ברורה וחדה יותר. ערכים נמוכים גורמים לתמונה מטושטשת ומפסידים פרטים.

  • מומחים משתמשים בתרשימים ובדיקות מיוחדות למדידת MTF. הם משתמשים באלה כדי להשוות ולהפוך עדשות לטובות יותר.

  • תרשימי MTF עוזרים לצלמים ומהנדסים לבחור את העדשות הטובות ביותר. התרשימים מראים עד כמה התמונה חדה בחלקים שונים.

  • הידיעה על MTF עוזרת לאנשים לבצע בחירות טובות יותר בעת קניית מצלמות ומוצרים אופטיים.

יסודות פונקציית העברת אפנון

מהי פונקציית העברת אפנון?

פונקציית  העברת האפנון  מספרת לנו כיצד מערכת אופטית מזיזת בניגוד מאובייקט לתמונה שלה ברמות פירוט שונות. מדענים משתמשים בזה כדי לבדוק אם עדשה או מצלמה שומרים על תמונות חדות וברורות. אפנון הוא ההבדל בין החלקים הבהירים והכהים ביותר של תבנית, כמו פסים בשחור לבן. כאשר האור עובר בעדשה, חלק מההבדל הזה יכול לאבד, כך שהתמונה עשויה להיראות פחות חדה.

כדי למדוד את  פונקציית העברת האפנון , מומחים משתמשים בתרשימים מיוחדים עם קווים דקים. הם מסתכלים על הניגודיות בתבנית המקורית ומשווים אותה לתמונה שנעשתה על ידי העדשה. היחס בין ניגודים אלה בכל רמת פירוט נותן את ערך  פונקציית העברת האפנון  . ערך זה מוצג בתרשים הנקרא עקומת MTF. העקומה מראה כיצד הניגודיות נופלת ככל שהקווים מתקרבים זה לזה, מה שאומר שהפרטים עדינים יותר. הפונקציה מכניסה הן רזולוציה והן את הניגודיות למספר אחד, כך שקל יותר להשוות עדשות.

פונקציית  העברת האפנון  תלויה בתדר המרחבי, וזה כמה קווים מתאימים למרחב מסוים. הנוסחה משתמשת בחלקים הבהירים והכהים ביותר של התבנית. לדוגמה, אפנון = (i (max) - i (min)) / (i (max) + i (min)). המערכת MTF נמצאת על ידי הכפלת ה- MTFs של כל החלקים, כמו עדשות וחיישנים. זה עוזר למדענים לראות כיצד כל חלק משנה את התמונה הסופית.

טיפ:  חשבו על תדר מרחבי כמו כמה פסים אתם רואים באזור קטן. תדר מרחבי גבוה פירושו הרבה פסים דקים. תדר מרחבי נמוך פירושו פחות פסים רחבים יותר.

מדוע MTF חשוב

פונקציית  העברת האפנון  חשובה להבנה עד כמה אנו רואים פרטים וחדות. ערכים גבוהים יותר פירושו שהעדשה או המצלמה שומרים על ניגודיות רבה יותר בפרטים עדינים, כך שהתמונות נראות חדות יותר. מחקרים מראים שאנשים חושבים שתמונות עם ערכי  פונקציות העברת אפנון גבוהות יותר  נראות ברורות ומפורטות יותר. הסיבה לכך היא שהעיניים שלנו מבחינים משתנות בניגוד ופירוט היטב.

היצרנים משתמשים  בפונקציית העברת אפנון  כדי להשוות עדשות ולבצע עיצובים טובים יותר. לדוגמה, הם בודקים עדשות פריים וזום כדי לראות אילו שומר על רזולוציה טובה יותר על פני התמונה. עדשות ראשוניות עובדות לעתים קרובות באופן שווה יותר, אך עדשות זום יכולות להשתנות יותר, במיוחד בקצוות. על ידי התבוננות במערכת MTF, מעצבים יכולים למצוא כתמים חלשים ולתקן אותם כדי לשפר תמונות.

במדע, מומחים משתמשים  בפונקציית העברת האפנון  כדי להשוות עדשות שונות, כמו אלה בכלים רפואיים או בטלסקופים. הם עוקבים אחר כללים נוקשים כדי לוודא שהבדיקות הוגנות. הפונקציה מסייעת גם בבדיקת איכות במערכות אופטיות מתקדמות. זה מוודא שהמוצר עומד בסטנדרטים הדרושים לרזולוציה וניגודיות.

היצרנים משתמשים בנתוני  פונקציית העברת אפנון  כדי למצוא בעיות בייצור עדשות. הם משתמשים בזה כדי לייצר מוצרים טובים יותר ובזבוז פחות. על ידי בדיקת ביצועי חיים אמיתיים, הם חוסכים כסף ומעניקים איכות טובה יותר.

הערה:  פונקציית  העברת האפנון  אינה רק מספר טכני. זהו מקושר לאופן בו אנשים רואים ושופטים את איכות הדימוי . ערכי טוב יותר  פונקצית העברת אפנון  פירושם תמונות טובות יותר ומשתמשים מאושרים יותר.

עדשות ובדיקות MTF

שיטות בדיקת MTF

עדשה 、 בדיקות MTF עוזרות לאנשים לראות עד כמה עדשה עובדת. מבחנים אלה מראים כמה פרטים וניגודיים עדשה שומרת. מדענים משתמשים בדרכים שונות כדי למדוד זאת. לכל דרך יש נקודות טובות ורעות.

חשוב על תדר מרחבי כמו תווי מוסיקה. התווים הנמוכים של פסנתר הם כמו פסים רחבים. תווים גבוהים הם כמו פסים דקים קרובים זה לזה. בעדשה 、 בדיקת MTF, תדר מרחבי פירושו כמה קווים מתאימים לחלל קטן. ניגודיות היא כמו נפח מוסיקה. ניגודיות גבוהה היא כמו מוזיקה רועשת. ניגודיות נמוכה היא כמו מוזיקה רכה.

העדשה העיקרית 、 דרכי בדיקת MTF הן השלכה הפוכה, קצה מלוכסן ומצלמות. הטבלה שלהלן מראה כיצד דרכים אלה משווים:

שיטות יתרונות חסרונות
השלכה הפוכה מהיר, זול, קל לשימוש, בודק נקודות רבות בבת אחת לא מדויק, לא יכול למדוד ניגודיות היטב, תלוי בראייה
בדיקת MTF מאוד מדויק, מוצא יותר בעיות עדשות, השתמש הרבה עולה יותר, בודק נקודה אחת בכל פעם, מפספס אור תועה
MTF מלוכסן בודק נקודות רבות בבת אחת, תוכנה קלה, בודקת מערכת שלמה זקוק אפילו לתאורה, קשה לבחור יעדים, קל לשימוש לא נכון
מבחני מצלמה טוב לשימושים מיוחדים, גמיש, בודק מערכת שלמה קשה להתאים תוצאות, לא הרבה עזרה בחוץ

מדענים משתמשים גם בדרכי ייצור תדרים וסריקה. ייצור תדרים משתמש בתבניות עם תדר מרחבי אחד, כמו תרשימי עמודות או יעדי USAF 1951. דפוסים אלה עוזרים למדוד ניגודיות תמונה בתדרים שונים. דרכי סריקה מסתכלות על תמונת מקור נקודה, כמו איך מערכות סאונד בודקות צליל. דרכים אלה נותנות תוצאות מדויקות וניתנות לחזרה במעבדות ומחוצה לה.

הדרך המשופעת-קצה פופולרית מכיוון שהיא מהירה ופשוטה. הוא בודק נקודות רבות בבת אחת ומשתמש בתוכנה למדידת MTF של המערכת. דרכים חדשות יותר, כמו דרך הרגע המשופרת של Zernike, נותנות תוצאות טובות עוד יותר. התרשים שלהלן מראה כיצד דרכים מלוכסנות משוות בין דיוק:

סטייה של שיטות בדיקת MTF

דרך הרגע המשופרת של Zernike נותנת את השגיאה הקטנה ביותר מערך MTF של המערכת האמיתית. המשמעות היא שזה המדויק והאמין ביותר לבדיקת עדשות 、 MTF. אבל לוקח קצת יותר זמן לסיים.

טעויות נפוצות בעדשה 、 בדיקות MTF הן רעשי תמונה, שגיאות יישור ובעיות יעד לבדיקה. מדענים מתקנים אותם באמצעות קצוות טונגסטן חלקים, הורדת רעש ובעקבות כללים קפדניים. הם גם משתמשים בבדיקות נתונים חכמות כדי לוודא שהתוצאות נכונות.

תרשימי MTF

תרשימי MTF עוזרים לאנשים לראות עד כמה עדשה שומרת על ניגודיות ופירוט מהמרכז לקצה. תרשימים אלה כוללים שני צירים עיקריים. ציר ה- x מראה את המרחק מהמרכז לקצה, בדרך כלל במילימטרים. ציר ה- Y מראה את רמת הניגודיות, מ- 0 (ללא ניגודיות) ל- 1 (ניגודיות מלאה).

תרשימי MTF מראים ערכים בתדרים מרחביים שונים. לדוגמה, 10 שורות למילימטר מראות ניגודיות. 30 שורות למילימטר מראה רזולוציה. המדידות נלקחות בנקודות רבות מהמרכז לקצה. התרשים מציג לעתים קרובות שני כיוונים: sagittal (קווים מהמרכז החוצה) ומרידיונליים (קווים בזווית ישרה עד sagittal). זה עוזר למצוא אם העדשה עובדת טוב יותר בכיוון אחד.

טיפ:  תרשים MTF הוא כמו אקולייזר מוזיקה. כל סרגל מראה עד כמה העדשה שומרת על 'עוצמת הקול ' (ניגודיות) בשונות שונות 'הערות ' (תדרים מרחביים). אם הסורגים נשארים גבוהים, העדשה שומרת על תמונות חדות בכל מקום.

דוגמה פשוטה עוזרת להסביר מה קורה בתרשים MTF. תאר לעצמך להאיר פנס דרך גדר כלונסאות. אם לגדר יש פערים רחבים (תדר מרחבי נמוך), האור עובר בקלות. אם הפערים קרובים זה לזה (תדר מרחבי גבוה), פחות אור עובר, והתבנית נראית מטושטשת. תרשים MTF מראה כמה מהדפוס העדשה שומרת בכל רמת פירוט.

תרשימי MTF חשובים לבדיקת עדשות MTF מכיוון שהם מראים גם ניגודיות וגם רזולוציה במקום אחד. ערכים גבוהים על פני התרשים פירושם שהעדשה שומרת על תמונות חדות מהמרכז לקצה. ערכים נמוכים יותר בתדרים מרחביים גבוהים פירושם שהעדשה מאבדת פרטים נאים. זה עוזר לאנשים לבחור את העדשה הטובה ביותר לתמונות, למדע או לבדיקות רפואיות.

MTF ואיכות תמונה

ניגודיות ורזולוציה

MTF עוזר לנו לראות עד כמה עדשה שומרת על ניגודיות ופירוט. בתמונות, רזולוציה פירושה לראות דברים קטנים בבירור. ניגודיות היא כמה דברים בולטים בכך שהם קלים יותר או כהים יותר. פונקציית העברת האפנון מחברת את שני הרעיונות. זה אומר לנו כמה ניגודיות נשארת ברמות פירוט שונות. כאשר הפרטים קטנים יותר, הניגודיות לרוב יורדת. ירידה זו מופיעה על עקומת MTF.

ערך MTF גבוה פירושו שהעדשה שומרת על הדברים חדים וברורים. ערך נמוך פירושו שהתמונה נראית מטושטשת ומפסידה קווים קטנים. לדוגמה, אם שתי מצלמות מסתכלות על קווי חשמל רחוקים, זה עם MTF גבוה יותר מציג קווים חדים. המצלמה האחרת, עם MTF נמוכה יותר, מציגה קווים מטושטשים. זה מראה ש- MTF משנה את האופן בו אנו רואים חדות ופירוט.

  • MTF בודק עד כמה עדשה שומרת על ניגודיות ופירוט.

  • ערכי MTF גבוהים פירושם תמונות חדות יותר וברורות יותר.

  • ערכי MTF נמוכים גורמים לתמונות מטושטשות ומפסידים פרטים.

  • ערך MTF-50 הוא המקום בו הניגודיות יורדת בחצי ותואמת את מה שאנשים רואים בחדות.

  • מרכז העדשה הוא בדרך כלל חד ביותר, אך החדות יורדת ליד הקצוות.

MTF עוזר לאנשים לראות עד כמה עדשה מציגה ניגודיות ופירוט. זה גם מראה עד כמה העדשה שומרת על ניגודיות ברמות פירוט שונות.

גורמים המשפיעים על MTF

דברים רבים יכולים לשנות את ה- MTF של עדשה. פונקציית התפשטות הנקודה (PSF) מראה כיצד האור מתפשט מנקודה אחת. פירוש PSF צר פחות מטשטש ו- MTF גבוה יותר. סטיות, כמו שגיאות כדוריות או צבעוניות, הופכות את ה- PSF לרחב ולהוריד את ה- MTF. אפילו לעדשה מושלמת יש גבולות מהפרעה. דיפרקציה תלויה בגודל פתיחת העדשה ובצבע האור.

טעויות קטנות בהפיכת העדשה יכולות להוריד את ה- MTF האמיתי. לכל חלק, כמו החיישן והחוטים, יש MTF משלו. איכות התמונה הסופית תלויה בכל MTFs אלה יחד. דברים כמו לחות יכולה גם להוריד את MTF  על ידי הפיכת האוויר מטושטשת יותר. במערכות המשתמשות בצבעים רבים, צבעים שונים יכולים לשנות את ה- MTF. מעצבים חייבים לתקן זאת כדי לשמור תמונות טובות.

טיפ: כדי לקבל את התמונות הטובות ביותר, יצרני העדשות חייבים לתקן סטיות, להכין עדשות בזהירות ולבחור את ההגדרות הנכונות לכל חלק.

פירוש תוצאות MTF

קריאת תרשימי MTF

אנשי מקצוע עוקבים אחר שלבים לקריאת תרשימי MTF. תרשימים אלה מראים עד כמה עדשה שומרת על ניגודיות ופירוט מהמרכז לקצה. להלן הצעדים הרגילים:

  1. מצא את הצירים. בשורה התחתונה מרחק מהמרכז במילימטרים. קו הצד מראה ניגודיות. ערך של 1 פירושו ניגודיות מושלמת.

  2. חפש שני תדרים מרחביים, כמו 10 ו -30 קווים למילימטר. אלה לרוב בצבעים שונים.

  3. מצא שני עקומות עבור צמצמים שונים. האחת מיועדת לעדשה פתוחה לרווחה. השנייה מיועדת לעדשה שהופסקת, לעתים קרובות ב- f/8.

  4. שימו לב לקווים מוצקים ומנוקדים. קווים מוצקים מראים ביצועים סגיטליים. שורות מקווקו מראות ביצועים מרידיוניים.

  5. בדוק כמה עקומה גבוהה ושטוחה. עקומות גבוהות יותר פירושן ניגודיות ורזולוציה טובים יותר.

  6. צפו כיצד העקומות נעות משמאל לימין. אם עקומה צונחת במהירות מימין, העדשה מאבדת חדות בקצוות.

  7. השווה את הקווים הסגיטליים והמרדיאליים. אם הם נשארים קרובים, העדשה נותנת טשטוש רקע חלק. אם הם מתפשטים, העדשה עלולה להיות בעיות כמו אסטיגמציה.

  8. השתמש בעקומת הצמצם הרחבה כדי לשפוט בעומק השדה האור הנמוך או הרדוד. השתמש בעקומה המופעלת לתמונה החדה ביותר.

  9. מצא את הנקודה המתוקה של העדשה. 'זה המקום בו ערכי MTF הם הגבוהים ביותר, לעתים קרובות בין f/5.6 ו- f/16.

  10. היזהר בעת השוואה בין תרשימים מעדשות או מותגים שונים. כל חברה משתמשת בשיטות בדיקה משלה.

  11. זכרו, תרשימי MTF אינם מראים vignetting, עיוות או התלקחות. השתמש בבדיקות אחרות לתמונה מלאה.

טיפ:  עקומת MTF בניגוד של 50% תואמת לעתים קרובות את מה שאנשים רואים בחדות. ערך זה עוזר לאנשים להשוות עדשות באופן התואם את מה שהם רואים.

יש אנשים שחושבים כי תרשימים שפורסמו תמיד תואמים את ביצועי העדשות האמיתיות. מרבית התרשימים מראים את התוצאות הטובות ביותר, אך עדשות אמיתיות יכולות להיות שונות. עקמומיות שדה יכולה ליצור מטבלים או בליטות בעקומה, מה שעלול לבלבל אנשים. חשיפה טובה ולא שחרור יתר עוזרים להימנע מטעויות בקריאת תרשימי MTF.

השלכות בעולם האמיתי

תוצאות MTF מתחברות לאופן בו התמונות נראות בחיים האמיתיים. הטבלה שלהלן מציגה כיצד הגדרות תמונה שונות משנות חדות ואת ערך MTF50. MTF50 הוא המקום בו הניגודיות יורדת לחצי:

הגדרת עיבוד תמונה תיאור אפקט על MTF50 וחדות נתפסת
תמונת הפניה תמונת DSLR רגילה עם השחזה מסוימת. ערך MTF50 בינוני, חדות רגילה.
מחודד 100% עודזה יותר, נראה קצת יותר חד. MTF50 גבוה יותר, הקצוות נראים פריכים יותר.
USM 100%, r = 1 מסכה לא נוצצת, רדיוס קטן. אפילו MTF50 גבוה יותר, כמה השפעות הילה.
USM 100%, r = 2 השחזה חזקה, רדיוס גדול. MTF50 הגבוה ביותר, אך הילות עלולות לפגוע באיכות.
טשטש 100% מעט טשטוש מעדשה או שגיאת מיקוד. MTF50 תחתון, התמונה נראית רכה.

במדע ובמצלמות יומיומיות, MTF עוזר לוודא שהתמונות טובות. לדוגמה, עדשת עין דגים עם ערכי MTF גבוהים מעניקה תמונות ברורות למחקר ושימוש צבאי. בטלפונים MTF עוזר למהנדסים ליצור מצלמות טובות יותר. במצלמות רפואיות ואבטחה, MTF גבוה פירושו תמונות חדות יותר ואמינות יותר. עקומת MTF מעניקה מבט מהיר כיצד עובדת עדשה. זה עוזר לאנשים לבחור את העדשה הנכונה לצרכים שלהם.

הערה: תרשימי MTF אינם מראים כל תכונת עדשות. אנשים צריכים להסתכל גם על דברים כמו עיוות והתלקחות כדי לשפוט באופן מלא את איכות העדשות.

הידיעה על פונקציית העברת אפנון מסייעת לאנשים לראות אם עדשה שומרת על פרטים וניגודיות היטב.

  • עקומות MTF מספרות לנו עד כמה עדשה חדה וברורה יכולה לצלם תמונות.

  • צלמים ומהנדסים משתמשים ב- MTF כדי לבדוק ולהשוות בין עדשות לאיכות התמונה.

  • קונים יכולים להסתכל על נתוני MTF כדי לבחור את העדשה הטובה ביותר עבורם, ולא רק לפי עלות או מותג.

למידה על MTF עוזרת לכולם לבצע בחירות חכמות יותר בעת קניית מוצרים אופטיים.

שאלות נפוצות

למה MTF עומד באופטיקה?

MTF מייצג פונקציית העברת אפנון. הוא מודד עד כמה עדשה או מערכת אופטית שומרים על ניגודיות תמונה ברמות פירוט שונות. ערכי MTF גבוהים פירושו שהעדשה מציגה תמונות חדות וברורות.

כיצד מודדים מומחים MTF?

מומחים משתמשים בתרשימי מבחן עם קווים או דפוסים עדינים. הם משווים את הניגודיות בתבנית המקורית לתמונה שנעשתה על ידי העדשה. תוכנה מיוחדת מסייעת בחישוב עקומת MTF עבור כל עדשה.

מדוע ערכי MTF יורדים בתדרים מרחביים גבוהים יותר?

ערכי MTF יורדים בתדרים מרחביים גבוהים יותר מכיוון שעדשות אינן יכולות לשמור על ניגודיות מושלמת לפרטים עדינים מאוד. ממרחי אור ופגמי עדשות גורמים לירידה זו. העקומה מראה כמה פירוט העדשה יכולה לשמור.

האם תרשימי MTF יכולים לעזור לבחור עדשה לצילום?

כֵּן. תרשימי MTF מראים עד כמה עדשה חדה וברורה יכולה לצלם תמונות. צלמים משתמשים בתרשימים אלה כדי להשוות עדשות ולבחור את הטוב ביותר לצרכים שלהם. עקומות גבוהות ושטוחות פירושן ביצועים טובים יותר.

האם MTF גבוה יותר אומר תמיד איכות תמונה טובה יותר?

לא תמיד. MTF גבוה יותר פירושו חדות וניגודיות טובים יותר. גורמים אחרים כמו עיוות, שגיאות צבע והתלקחות משפיעים גם על איכות התמונה. על המשתמשים לבדוק את כל תכונות העדשות לפני שהם עושים בחירה.


צרו קשר
צרו קשר
יש לנו צוות מיומן מאוד שממשיך לתכנן מוצרים חדשים חדשניים כמו גם ליצור פתרונות חסכוניים כדי לעמוד במפרטים, קווי זמן ותקציבים.
מידע ליצירת קשר
טל ': +86-159-5177-5819
אֶלֶקטרוֹנִי:  sales@nj-optics.com
כתובת: פארק התעשייה, מס '52 Tianyuan East Ave. Nanjing City, 211100, China

קישורים מהירים

קטגוריית מוצרים

הירשם
לקידומי הידיעון שלנו, מוצרים ומכירות חדשות. ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך.
זכויות יוצרים © 2025 Band-Optics Co., Ltd.all זכויות שמורות | Sitemap  |   מדיניות פרטיות