Wie interpretiere ich ein MTF-Diagramm?

Als Teil der Art und Weise, wie Canon (und andere Objektivhersteller) technische Informationen über ihre Objektive bereitstellen, liefern sie ein MTF-Diagramm (Modulation Transfer Function). Wie lese und interpretiere ich, was mir das Diagramm sagt?

Hier ist ein Beispiel für ein MTF-Diagramm für das 16-35 f2.8 L II (eines meiner Lieblingsobjektive für Walkabout-Fotografie). Was bedeuten die verschiedenen Zeilen? Was sind die Achsen?

MTF-Diagramm

Was in keiner der vorhandenen Antworten von entscheidender Bedeutung ist, ist, dass die von den Herstellern bereitgestellten MTF-Diagramme keine Messungen tatsächlicher Objektive sind. Vielmehr sind sie die theoretischen Grenzen eines perfekt ausgeführten Beispiels für das Linsendesign. Die Physik des sichtbaren Lichts selbst und wie unterschiedliche Wellenlängen von denselben Linsenelementen unterschiedlich gebrochen werden, führt zu weniger als perfekten MTF-Diagrammen, nicht zu den Unvollkommenheiten eines Herstellungsprozesses. Tatsächliche Objektive werden nicht so gut funktionieren wie die theoretischen MTF-Diagramme, die von den Herstellern veröffentlicht werden.

Antworten (4)

Ein wirklich gutes Tutorial, das alle Details erklärt, gibt es auf glow-landscape.com .

Wenn Sie nicht den ganzen Artikel lesen möchten, behandelt dieser Abschnitt die Grundlagen:

Hier sind einige Faustregeln für das Lesen eines Diagramms ...

— Je weiter oben in der Tabelle die 10-LP/mm-Linie liegt (die dicken Linien), desto höher ist die Kontrastwiedergabefähigkeit des Objektivs.

— Je weiter oben im Diagramm die 30-LP/mm-Linie liegt (die dünnen Linien), desto höher ist das Auflösungsvermögen und damit die subjektive Schärfe des Objektivs.

— Denken Sie daran, dass die schwarzen Linien das weit geöffnete Objektiv zeigen, während die blauen Linien das auf f/8 abgeblendete Objektiv anzeigen. Die allerbesten Linsen haben die schwarzen und blauen Linien dicht beieinander.

— Im Allgemeinen sollte ein Objektiv, dessen dicke Linien (10 LP/mm) in der Tabelle über 0,8 liegen, als Objektiv mit ausgezeichneter Bildqualität angesehen werden. Oberhalb von 0,6 wird als "befriedigend" angesehen. Unter 0,6 ist, nun ja, darunter.

Zeiss hat ein ziemlich gutes Papier zum Lesen von MTF-Diagrammen. Es ist ziemlich detailliert und umfangreich, aber wenn Sie daran interessiert sind, vollständig zu verstehen, wie eine MTF die Qualität eines Objektivs darstellt (und wie genau die MTF sein kann), ist es eine ausgezeichnete Lektüre.

So lesen Sie MTF-Kurven

Eine sehr interessante kleine Facette des Artikels weist auf drei wichtige Eigenschaften von MTF hin, die zu einer faszinierenden Schlussfolgerung über den maximalen Kontrastumfang eines Kameraobjektivs führen. Ich fand dies nicht nur im Zusammenhang mit dem Verständnis der Objektiv-MTF interessant, sondern auch als wichtigen Faktor im Argument des Kamerafilms / Sensor-Dynamikbereichs.

Wir können hier dann drei wichtige Eigenschaften der MTF erkennen, die wir uns beim Lesen von MTF-Kurven merken sollten:

  1. Kleine Unterschiede in höheren MTF-Werten sind besonders signifikant bei hohen Objektkontrastniveaus.
  2. Andererseits erfordern schwache Tonwertschwankungen von weniger als einer Blendenstufe keine hohen MTF-Werte. Unterschiede über 70-80% sind dann kaum noch relevant.
  3. Bei sehr niedrigen MTF-Werten spielt es praktisch keine Rolle, wie hoch der Objektkontrast ist; der Bildkontrast ist immer gering.

Aus diesem Grund wurde in den Datenblättern von Filmen übrigens immer auch das Auflösungsvermögen für den geringen Kontrast von 1:1,6 angegeben. Die Auflösungswerte für den Kontrast von 1:1000 können nur mit Kontaktbelichtung gemessen werden. Für feinste Strukturen (also sehr hohe Ortsfrequenzen) ist kein Objektiv der Welt in der Lage, einen Kontrast von zehn Blendenstufen zu erzeugen. Es ist daher zu optimistisch, den Informationsgehalt von Filmbildern auf Basis dieses höheren Auflösungswertes abzuschätzen.

Eine weitere hervorragende Ressource zum Lesen von MTF-Diagrammen finden Sie in den letzten Teilen von Canons Buch "Lens Works". Der Teil „ Optische Terminologie und MTF-Eigenschaften “ bietet einen AUSGEZEICHNETEN Überblick über Objektivtypen und -fähigkeiten und bietet einen wunderbaren visuellen Überblick über MTF-Diagramme für viele Canon-Objektive.

Der Link von Canon scheint veraltet zu sein.

Was bedeuten die verschiedenen Zeilen? Was sind die Achsen?

Die Quelle, die wir alle zum Lesen eines MTF-Diagramms zitieren, ist Michael Reichmanns Artikel bei Luminous Landscape . Die meisten der folgenden Informationen stammen aus diesem Artikel.

Beachten Sie jedoch, dass diese speziellen Konventionen nur für Canon MTF-Diagramme gelten. Andere Linsenhersteller haben möglicherweise andere Möglichkeiten, diese Dinge zu bezeichnen, und zeigen möglicherweise dieselben Informationen an oder nicht. Und wie Reichmann in diesem Artikel sagt:

... seien Sie sich bewusst, dass ein MTF-Diagramm uns nicht alles sagt, was es über ein Objektiv zu wissen gibt. Nicht gemessen werden unter anderem wichtige Größen wie Vignettierung, lineare Verzerrungen verschiedenster Art und Resistenz gegen Streulicht.

Bei einer Modulationsübertragungsfunktion bezeichnet die horizontale Achse den Abstand von der Linsenmitte , sodass der Nullpunkt auf der linken Seite die Leistung der Linse in der Mitte und der weite Abstand auf der rechten Seite die Eckleistung bezeichnet. Beachten Sie auch, dass Sie auf diese Weise den Unterschied in der Eckenleistung zwischen der Verwendung auf einer Ernte und auf einem Vollbildsensor sehen können.

Die vertikale Achse bezeichnet die Stärke des Kontrasts auf einer Skala von 0 bis 1 (d. h. Sie können sich das als Skala von 0 % bis 100 vorstellen). Luft würde Ihnen also beispielsweise eine gerade horizontale Linie bei 1 geben. Je flacher und näher am oberen Rand des Diagramms die Linie ist, desto besser ist die Gesamtleistung.

Die schwarzen Linien zeigen die weit geöffnete Leistung an . Die blauen Linien zeigen an, dass die Leistung auf 1: 8 reduziert wurde (ich denke, Nikon macht sich nicht die Mühe, dies auf ihren MTFs anzuzeigen).

Die dicken Linien sind Messungen mit 10 Linien pro Millimeter (niedrige Auflösung) . Je höher diese in der Tabelle stehen, desto besser ist der Kontrast des Objektivs.

Die dünnen mit 30 Linien pro Millimeter (hohe Auflösung) . Je höher diese in der Tabelle stehen, desto besser ist die wahrgenommene Schärfe des Objektivs.

Durchgezogene Linien sind meridonial (dh die Testdiagrammlinien sind um 45° von oben links nach unten rechts geneigt). Und die gestrichelten Linien sind sagittal (die Linien sind von rechts oben nach links unten geneigt). Sie bewerten Astigmatismus und Feldkrümmung, und je näher diese beiden Linien beieinander liegen, desto glatter wird das Bokeh.

Siehe auch:

Was in keiner der vorhandenen Antworten von entscheidender Bedeutung ist, ist, dass die von den Herstellern bereitgestellten MTF-Diagramme keine Messungen tatsächlicher Objektive sind. Sie sind vielmehr die theoretischen Grenzen eines perfekt ausgeführten Beispiels für das Linsendesign.

Die Physik des sichtbaren Lichts selbst und wie unterschiedliche Wellenlängen von denselben Linsenelementen unterschiedlich gebrochen werden, führt zu weniger als perfekten MTF-Diagrammen, nicht zu den Unvollkommenheiten eines Herstellungsprozesses.

Tatsächliche Objektive werden nicht so gut funktionieren wie die theoretischen MTF-Diagramme, die von den Herstellern veröffentlicht werden.

Was ist Ihre Quelle dazu? Ich habe Linsenhersteller und Vermarkter behaupten lassen, dass sie ihre eigenen MTF-Tests durchführen. Zuletzt war es viel einfacher, MTF-Messungen durchzuführen, als ein Objektiv zu modellieren, um ein MTF-Diagramm zu erstellen.
@mongo Roger Cicala, der Gründer von lensrentals.com, ist einer von vielen, die dies oft gesagt haben. Wenn Sie Rogers Blog überhaupt sehr viel lesen, wissen Sie auch, dass es erhebliche Unterschiede von einer Kopie desselben Objektivmodells zur anderen und sogar von einer Rotation desselben Objektivs zur anderen gibt. Roger misst oft dasselbe Glas in 45°-Achsenschritten.
Wie interpretiere ich ein MTF-Diagramm?
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