分辨率測試卡測試透鏡的MTF曲線

我們使用分辨率測試卡以及其他測試圖卡進(jìn)行鏡頭檢測，主要是由于鏡頭的成像質(zhì)量通常從中心向邊緣改變，精確地分析這些差異是我們最關(guān)心的問題，因此自然需要比較兩個(gè)或更多用于切向和矢狀取向的曲線。為了能以足夠的精度描述成像特性的空間變化，需要在中心和角部之間進(jìn)行半個(gè)左右的測量點(diǎn)。這樣一來總共12個(gè)曲線，讀取起來就比較麻煩。

通過之前文章我們已經(jīng)確定的MTF曲線中，繪制了分辨率測試卡垂直軸上的調(diào)制傳遞和水平軸上的空間頻率，這種方式只適用于沒有空間變化的傳感器。這種表現(xiàn)不太適合鏡頭。

由于測試分辨率測試卡作為空間頻率的函數(shù)的MTF曲線總是向右傾斜，都會(huì)出現(xiàn)或多或少的快速下降，所以從每個(gè)曲線只讀出三個(gè)數(shù)值就足夠了，即從三個(gè)足夠表示不同的空間頻率，通常為10,20 和40lp/mm。在三個(gè)頻率的圖像區(qū)域中顯示這些MTF值如何變化，則可以獲得更適合于鏡頭的圖形表示。

這就是為什么在圖表數(shù)據(jù)中看到MTF曲線，其中調(diào)制轉(zhuǎn)移在y軸上繪制，圖像高度與x軸上的光軸分離。該圖包含六條曲線，分別是三種空間頻率每種情況下的切線（虛線）和矢狀值（實(shí)線）關(guān)系。六號曲線的頂點(diǎn)總是與最低的空間頻率有關(guān)，當(dāng)然也是最低的。

平面1.4/50ZF透鏡的MTF曲線為10,20和40lp/mm，白光和無限遠(yuǎn)對象的距離

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這個(gè)透鏡即使在全光圈下，中心也可以達(dá)到10lp/mm，80％以上的MTF，并且在40lp/mm下降到40％以下。這就意味想要得到對比度渲染中等的清晰度，只有在圖片大大擴(kuò)大之后才具有輕微的有效。

遠(yuǎn)離中心位置，MTF以10lp/mm降低至70％，在邊緣豐富產(chǎn)生火炬的傾向增加。在圖像的角落，矢狀曲線特別是在低水平處非常接近，所以在角落處應(yīng)該設(shè)置明亮的光源。

如果鏡頭停止，所有分辨率測試卡MTF值都會(huì)大大增加，曲線彼此非常接近，價(jià)值很高。MTF值隨著空間頻率的增加而相對緩慢下降，這意味著這種方式是優(yōu)異的邊緣清晰度和非常好的微觀對比度，是傳感器或膠片再現(xiàn)的最佳結(jié)構(gòu)。

在分辨率測試卡測試結(jié)果分析圖像的角落，所有的曲線都稍微偏離一些，這里可以看出10lp/mm點(diǎn)為更高的頻率。視野的非常好平坦度延伸至約18mm的圖像高度突然出現(xiàn)了場曲率，就說明圖像的角落中存在散焦。

不應(yīng)該將曲線的小變化用于40lp/mm，它們只能在圖像的極大放大下才能看到，并且在拍攝平面物體的照片時(shí)，大多數(shù)照片中它們是不可見的。 它們是由場彎曲和焦點(diǎn)偏移引起的。 下一篇文章將解釋為什么會(huì)導(dǎo)致MTF三維特征部分的這種變化。

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比較35mm格式的短焦距，停止到f/5.6。左邊有一個(gè)高品質(zhì)的主鏡頭（Planar1.4 / 85ZF），右邊是一個(gè)便宜的5倍變焦鏡頭。實(shí)際上圖像質(zhì)量與素?cái)?shù)在整個(gè)幀中受到傳感器的限制，并使用允許最高的放大倍率。變焦鏡頭在中心相當(dāng)不錯(cuò)，但之后連續(xù)下降到邊緣。 除了角落之外，預(yù)期可以獲得良好的整體對比度，但由于MTF值在較高的空間頻率下迅速下降，鏡頭缺乏尖銳的銳度。該鏡頭只能用于適度放大。

兩個(gè)超寬鏡頭比較困難，比較難以達(dá)到f / 5.6。在使用Distagon 2.8/21 ZF測量的左側(cè)數(shù)據(jù)，右側(cè)的透鏡校正橫向色差較少的透鏡。其矢狀的MTF顯示一些焦點(diǎn)偏移，不會(huì)太糟糕。但切向MTF對框架的邊緣非常低，這可以在以下兩個(gè)縮略圖中看到（從12MP圖像中的200x200像素，圖像高度約為12 mm）。

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