¿Cómo interpreto un gráfico MTF?

Como parte de cómo Canon (y otros fabricantes de lentes) brindan información técnica sobre sus lentes, proporcionan una tabla MTF (Función de transferencia de modulación). ¿Cómo leo e interpreto lo que me dice la tabla?

Aquí hay una tabla MTF de muestra para la 16-35 f2.8 L II (una de mis lentes favoritas para fotografía de paseo). ¿Qué significan las diversas líneas? ¿Qué son los ejes?

Hay un tutorial realmente bueno que explica todos los detalles en luminous-landscape.com .

Si no desea leer el artículo completo, esta sección cubre los conceptos básicos:

Aquí hay algunas reglas generales para leer un gráfico ...

- cuanto más arriba en el gráfico esté la línea de 10 LP / mm (las líneas gruesas), mayor será la capacidad de reproducción de contraste de la lente.

- cuanto más arriba en el gráfico esté la línea de 30 LP / mm (las líneas finas), mayor será el poder de resolución y, por lo tanto, la nitidez subjetiva de la lente.

- tenga en cuenta que las líneas negras muestran la lente abierta de par en par mientras que las líneas azules muestran que la lente se detuvo en f / 8, por lo tanto, cuanto más cerca estén estos conjuntos de líneas entre sí, mejor será el rendimiento de la lente cuando se usa abierta. Las mejores lentes tendrán las líneas negra y azul muy juntas.

- en general, una lente cuyas líneas gruesas (10 LP / mm) están por encima de .8 en el gráfico debe considerarse que tiene una excelente calidad de imagen. Por encima de .6 se considera "satisfactorio". Debajo de .6 está, bueno, abajo.

Zeiss tiene un documento bastante bueno sobre cómo leer gráficos MTF. Es bastante detallado y extenso, pero si está interesado en comprender completamente cómo un MTF representa la calidad de una lente (y cuán preciso puede ser el MTF), es una lectura excelente.

Cómo leer curvas MTF

Una pequeña faceta muy interesante del artículo denota tres propiedades importantes de MTF, que conducen a una conclusión intrigante sobre el rango de contraste máximo de una lente de cámara. Descubrí que esto es interesante no solo en el contexto de la comprensión de la lente MTF, sino también como un factor importante en el argumento del rango dinámico de la cámara / sensor de la cámara.

Entonces podemos reconocer tres propiedades importantes de MTF que debemos recordar al leer las curvas de MTF:

1. Pequeñas diferencias en los valores más altos de MTF son particularmente significativas en los altos niveles de contraste de objetos.
2. Por otro lado, las variaciones débiles del valor tonal de menos de un tope de apertura no requieren valores altos de MTF. Las diferencias por encima del 70-80% son poco relevantes.
3. Con valores MTF muy bajos, prácticamente no importa qué tan alto sea el contraste del objeto; El contraste de la imagen es siempre bajo.

Por cierto, esta es la razón por la cual las hojas de datos de las películas siempre dieron el poder de resolución para el bajo contraste de 1: 1.6. Las cifras de resolución para el contraste de 1: 1000 solo se pueden medir utilizando la exposición de contacto. Para las estructuras más finas (es decir, frecuencias espaciales muy altas), ninguna lente en el mundo es capaz de producir un contraste de diez paradas de apertura. Por lo tanto, estimar la cantidad de información de las imágenes de películas en función de este valor de resolución más alta es demasiado optimista.

Otro excelente recurso sobre cómo leer los gráficos MTF se puede encontrar en las últimas partes del libro de Canon "Lens Works". La parte " Terminología óptica y características MTF " proporciona una EXCELENTE visión general de los tipos y capacidades de lentes, y proporciona una maravillosa revisión visual de las cartas MTF para muchas lentes Canon.

¿Qué significan las diversas líneas? ¿Qué son los ejes?

La fuente que todos citamos sobre cómo leer un gráfico MTF es el artículo de Michael Reichmann en Luminous Landscape . La mayor parte de la siguiente información se extrae de ese artículo.

Sin embargo, tenga en cuenta que estas convenciones particulares solo se aplican a los gráficos MTF de Canon . Otros fabricantes de lentes pueden tener diferentes formas de denotar estas cosas, y pueden o no mostrar la misma información. Y, como dice Reichmann en ese artículo:

... tenga en cuenta que un gráfico MTF no nos dice todo lo que hay que saber sobre una lente. Las variables importantes como el viñeteado, las distorsiones lineales de varios tipos y la resistencia al destello se encuentran entre las cosas que no se miden.

En una función de transferencia de modulación, el eje horizontal denota la distancia desde el centro de la lente , por lo que el punto cero a la izquierda es el rendimiento de la lente en el centro, y la distancia lejana a la derecha denota el rendimiento de la esquina. Tenga en cuenta también que de esta manera puede ver la diferencia en el rendimiento de las esquinas entre el uso en un cultivo y en un sensor de fotograma completo.

El eje vertical denota la cantidad de contraste , en una escala de 0 a 1 (es decir, se puede considerar como la escala de 0% a 100). Entonces, el aire, por ejemplo, le daría una línea horizontal recta en 1. Cuanto más plana y más cerca de la parte superior del gráfico se encuentre la línea, mejor será el rendimiento general.

Las líneas negras indican rendimiento abierto de par en par . Las líneas azules indican que el rendimiento se detuvo en f / 8 (creo que Nikon no se molesta en mostrar esto en sus MTF).

Las líneas gruesas son medidas tomadas a 10 líneas por milímetro (baja resolución) . Cuanto más arriba se encuentre el gráfico, mejor será el contraste de la lente.

Los delgados a 30 líneas por milímetro (alta resolución) . Cuanto más arriba estén estos gráficos, mejor será la nitidez percibida de la lente.

Las líneas continuas son meridionales (es decir, las líneas del gráfico de prueba están inclinadas 45 ° desde la parte superior izquierda a la inferior derecha). Y las líneas discontinuas son sagitales (las líneas están inclinadas desde la parte superior derecha a la inferior izquierda). Evalúan el astigmatismo y la curvatura del campo, y cuanto más cercanas estén estas dos líneas entre sí, más suave será el bokeh.

Ver también:

• Artículo del centro de aprendizaje de Canon USA sobre cartas MTF .
• Artículo de Photographylife sobre la lectura de MTF , con un ejemplo de Nikon.
• El artículo en PDF de Zeiss "Cómo leer las curvas MTF" , que describe la transferencia de modulación en detalle.

Lo que ninguna de las respuestas existentes menciona que es de importancia crítica es que los gráficos MTF suministrados por los fabricantes no son medidas de lentes reales. Más bien, son los límites teóricos de un ejemplo perfectamente ejecutado del diseño de la lente.

La física de la luz visible en sí, y cómo las diferentes longitudes de onda son refractadas de manera diferente por los mismos elementos de lente es lo que conduce a gráficos MTF menos que perfectos, no a las imperfecciones de un proceso de fabricación.

Las lentes reales no funcionarán tan bien como las tablas MTF teóricas publicadas por los fabricantes.