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行鏡頭檢測,主要是由于鏡頭的成像質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心的問題,因此自然需要比較兩個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行半個左右的測量點。這樣一來總共12個曲線,讀取起來就比較麻煩。
通過之前文章我們已經確定的MTF曲線中,繪制了分辨率測試卡垂直軸上的調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,都會出現(xiàn)或多或少的快速下降,所以從每個曲線只讀出三個數(shù)值就足夠了,即從三個足夠表示不同的空間頻率,通常為10,20 和40lp/mm。在三個頻率的圖像區(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)據中看到MTF曲線,其中調制轉移在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(實線)關系。六號曲線的頂點總是與最低的空間頻率有關,當然也是最低的。
平面1.4/50ZF透鏡的MTF曲線為10,20和40lp/mm,白光和無限遠對象的距離
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這個透鏡即使在全光圈下,中心也可以達到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,只有在圖片大大擴大之后才具有輕微的有效。
遠離中心位置,MTF以10lp/mm降低至70%,在邊緣豐富產生火炬的傾向增加。在圖像的角落,矢狀曲線特別是在低水平處非常接近,所以在角落處應該設置明亮的光源。
如果鏡頭停止,所有分辨率測試卡MTF值都會大大增加,曲線彼此非常接近,價值很高。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)的最佳結構。
在分辨率測試卡測試結果分析圖像的角落,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,大多數(shù)照片中它們是不可見的。 它們是由場彎曲和焦點偏移引起的。 下一篇文章將解釋為什么會導致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。左邊有一個高品質的主鏡頭(Planar1.4 / 85ZF),右邊是一個便宜的5倍變焦鏡頭。實際上圖像質量與素數(shù)在整個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不錯,但之后連續(xù)下降到邊緣。 除了角落之外,預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。
兩個超寬鏡頭比較困難,比較難以達到f / 5.6。在使用Distagon 2.8/21 ZF測量的左側數(shù)據,右側的透鏡校正橫向色差較少的透鏡。其矢狀的MTF顯示一些焦點偏移,不會太糟糕。但切向MTF對框架的邊緣非常低,這可以在以下兩個縮略圖中看到(從12MP圖像中的200x200像素,圖像高度約為12 mm)。
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