Come interpretare un grafico MTF?

Come parte di come Canon (e altri produttori di obiettivi) forniscono informazioni tecniche sui loro obiettivi, forniscono un grafico MTF (Modulation Transfer Function). Come posso leggere e interpretare ciò che il grafico mi sta dicendo?

Ecco un esempio di tabella MTF per il 16-35 f2.8 L II (uno dei miei obiettivi preferiti per la fotografia walkabout). Cosa significano le varie linee? Quali sono gli assi?

C'è un ottimo tutorial che spiega tutti i dettagli su luminous-landscape.com .

Se non vuoi leggere l'intero articolo, questa sezione tratta le basi:

Ecco alcune regole pratiche per la lettura di un grafico ...

- più in alto è il grafico della linea 10 LP / mm (le linee spesse), maggiore sarà la capacità di riproduzione del contrasto dell'obiettivo.

- più in alto si trova la linea di 30 LP / mm (le linee sottili), maggiore è la potenza di risoluzione e quindi la nitidezza soggettiva dell'obiettivo.

- tieni presente che le linee nere mostrano l'obiettivo completamente aperto mentre le linee blu mostrano l'obiettivo fermato fino a f / 8, quindi più questi gruppi di linee sono vicini tra loro, migliori sono le prestazioni dell'obiettivo quando sono spalancate. Gli obiettivi migliori avranno le linee nere e blu vicine tra loro.

- in generale, un obiettivo le cui linee spesse (10 LP / mm) sono superiori a .8 sulla tabella dovrebbe essere considerato di eccellente qualità d'immagine. Sopra .6 è considerato "soddisfacente". Sotto .6 è, beh, sotto.

Zeiss ha una buona relazione su come leggere i grafici MTF. È piuttosto dettagliato ed esteso, ma se sei interessato a comprendere appieno come un MTF rappresenti una qualità degli obiettivi (e quanto accurato possa essere l'MTF), è una lettura eccellente.

Come leggere le curve MTF

Una piccola sfaccettatura molto interessante dell'articolo denota tre importanti proprietà dell'MTF, che portano a una conclusione affascinante sulla gamma di contrasto massima di un obiettivo fotografico. Ho trovato questo interessante non solo nel contesto della comprensione dell'obiettivo MTF, ma anche come fattore importante nell'argomento della gamma dinamica della pellicola / sensore della fotocamera.

Possiamo quindi riconoscere tre importanti proprietà di MTF qui che dovremmo ricordare quando leggiamo le curve MTF:

1. Piccole differenze nei valori MTF più elevati sono particolarmente significative ad alti livelli di contrasto degli oggetti.
2. D'altra parte, le variazioni deboli del valore tonale inferiori a un arresto dell'apertura non richiedono valori MTF elevati. Differenze superiori al 70-80% sono quindi poco rilevanti.
3. Con valori MTF molto bassi, praticamente non importa quanto sia elevato il contrasto dell'oggetto; il contrasto dell'immagine è sempre basso.

Per inciso, questo è il motivo per cui i fogli dati dei film hanno sempre dato anche il potere risolutivo per il basso contrasto di 1: 1.6. Le cifre della risoluzione per il contrasto di 1: 1000 possono essere misurate solo usando l'esposizione per contatto. Per le strutture più fini (cioè frequenze spaziali molto elevate), nessun obiettivo al mondo è in grado di produrre un contrasto di dieci arresti di apertura. Stimare la quantità di informazioni delle immagini dei film sulla base di questo valore di risoluzione più elevato è quindi troppo ottimista.

Un'altra eccellente risorsa per leggere i grafici MTF è disponibile nelle ultime parti del libro "Lens Works" di Canon. La parte " Terminologia ottica e caratteristiche MTF " fornisce una panoramica ECCELLENTE dei tipi e delle capacità dell'obiettivo e fornisce una meravigliosa revisione visiva delle carte MTF per molti obiettivi Canon.

Cosa significano le varie linee? Quali sono gli assi?

La fonte che citiamo tutti su come leggere un grafico MTF è l'articolo di Michael Reichmann su Luminous Landscape . La maggior parte delle seguenti informazioni è paralizzata da quell'articolo.

Tuttavia, tieni presente che queste convenzioni particolari si applicano solo alle carte Canon MTF. Altri produttori di obiettivi possono avere modi diversi di indicare queste cose e possono o meno mostrare tutte le stesse informazioni. E, come dice Reichmann in quell'articolo:

... attenzione che un grafico MTF non ci dice tutto quello che c'è da sapere su un obiettivo. Variabili importanti come la vignettatura, distorsioni lineari di vario genere e resistenza al bagliore sono tra le cose non misurate.

Su una funzione di trasferimento della modulazione, l'asse orizzontale indica la distanza dal centro dell'obiettivo , quindi il punto zero a sinistra è la prestazione dell'obiettivo al centro, e la distanza lontana a destra indica la prestazione dell'angolo. Nota anche che in questo modo puoi vedere la differenza nelle prestazioni degli angoli tra l'uso su un ritaglio e un sensore full frame.

L'asse verticale indica la quantità di contrasto , su una scala da 0 a 1 (vale a dire, puoi considerarla come una scala da 0% a 100). Quindi, ad esempio, l'aria ti darebbe una linea orizzontale diritta a 1. Più piatta e vicina alla parte superiore del grafico è la linea, migliore sarà la prestazione complessiva.

Le linee nere indicano prestazioni spalancate . Le linee blu indicano che le prestazioni sono state interrotte fino a f / 8 (penso che Nikon non si preoccupi di mostrarlo sui loro MTF).

Le linee spesse sono misurazioni eseguite a 10 linee per millimetro (bassa risoluzione) . Più in alto sono queste, migliore è il contrasto dell'obiettivo.

Quelle sottili a 30 linee per millimetro (alta risoluzione) . Più in alto sono queste, migliore è la nitidezza percepita dell'obiettivo.

Le linee continue sono meridionali (ovvero, le linee del diagramma di prova sono inclinate di 45 ° da in alto a sinistra a in basso a destra). E le linee tratteggiate sono sagittali (le linee sono inclinate da in alto a destra in basso a sinistra). Valutano l'astigmatismo e la curvatura del campo e più queste due linee sono vicine, più il bokeh tenderà ad essere più liscio.

Guarda anche:

• Articolo del centro didattico di Canon USA sulle carte MTF .
• L'articolo di Photographylife sulla lettura di MTF , con un esempio di Nikon.
• L'articolo PDF di Zeiss "Come leggere le curve MTF" , che descrive in dettaglio il trasferimento di modulazione.

Ciò che nessuna delle risposte esistenti menziona che è di fondamentale importanza è che i grafici MTF forniti dai produttori non sono misurazioni di obiettivi reali. Piuttosto, sono i limiti teorici di un esempio perfettamente eseguito del design dell'obiettivo.

La fisica della luce visibile stessa e il modo in cui diverse lunghezze d'onda sono rifratte in modo diverso dagli stessi elementi dell'obiettivo è ciò che porta a grafici MTF non perfetti, non alle imperfezioni di un processo di fabbricazione.

Gli obiettivi effettivi non funzioneranno come le classiche tabelle MTF rilasciate dai produttori.