衡量鏡頭解像能力效能的指標 MTF曲線

2021-07-23 20:38:18 字數 1369 閱讀 7149

mtf(m

odulation transfer function,模量傳遞函式),是目前分析鏡頭解像能力的方法,可以用來評判鏡頭還原物體對比度的能力。說到

mtf,不得不先提一下衡量鏡頭效能的兩在重要指標--解析度和反差。

一、解析度:

解析度(resolution)又稱分辨力、鑑別率、鑑別力、分析力、解像力和分辨本領,是指攝影鏡頭清晰地再現被攝景物纖微能力。顯然解析度越高的鏡頭,所拍攝的影像越清晰細膩。它的單位是「線對、公釐」。它的可以量化,用資料表示,使直觀、更科學、更嚴密。

二、反差:

反差(acutance)又稱鮮銳度、明銳度,是攝影鏡頭鮮明地再現攝景物中間層次、暗部層次、低反差影紋細節、微弱亮度對比和微妙色彩變化的能力。反差高的鏡頭,所成影像輪廓鮮明、邊緣銳利、反差正常、層次豐富、紋理細膩、影調明朗、質感強烈、色彩柔和、彩色還原真實鏡頭的反差,很難簡單地用資料表示,也很難用普通的儀器測試出來,人們通常是只憑主觀感覺,定性地進行評述。

解析度和反差的綜合表現,被稱為清晰度(clarity),兩者是全面評價乙個攝像頭成像質量的兩大重要因素。

mtf使用的是黑白逐漸過渡的線條標板,通過鏡頭進行投影。被測量的結果是反差的還原情況。如果所得影像的反差和測試標板完全一樣,則mtf值為100%(1),這是理想的最佳鏡頭。若反差為一半,則mtf值為50%,數值0表示漸變黑白線條被還原為單一的灰色,當數值超過80%(20lp/m)則已很好。

測試一般分為徑向和切向兩個方向,如果兩個方向上mtf值相差較大,說明鏡頭遭受較嚴重的像散。另一點是需要注意使用相同的線對分布,線對分布越密,測得的mtf值通常也越低。同時mtf也與相機的光圈有關,在最大和最小光圈下mtf值通常非常低,最佳mtf值一般在小於最大光圈2-3檔處獲得。人眼能夠分辨的最低調制度為0.05,即入眼能分辨1 mm內有20線對的影象,高於20線對人眼已經無法分辨。

mtf曲線如何看?

常見的mtf曲線是這樣的:橫軸代表距離影像感測器(數位相機)中心的徑向距離(沿著感測器的對角線方向),縱細是mtf值。圖中一般給出兩組mtf曲線:一組對應低頻=10lp/mm,一組對應高一些的頻率=30lp/ mm。每組曲線又分兩條,一條代表鏡頭對徑向線條(線條方向沿著由感測器中心向外的徑向)的解像力(實線);另外一條代表鏡頭對切向線條(線條方向和感測器中心的同心圓相切)的解像力(虛線)。

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