Oprašujeme: MTF křivky – víte, k čemu slouží a umíte je „číst“?

Tento článek vyšel poprvé v dubnu roku 2014, a od té doby jsme na Nikonblogu publikovali stovky dalších příspěvků. Protože je škoda, aby tento odborný text zapadl (i když, kdo hledá, najde :-) ), posouváme jej po pěti letech dopředu v čase. MTF křivky jsou totiž stále aktuální téma – zejména v poslední době je často zveřejňujeme v souvislosti s novými skly pro Zetka. Tak abyste věděli, co tyhle grafy vlastně znamenají.

Jen pro upřesnění: Tento text výjimečně není z mojí hlavy, ale najdete jej – stejně jako mnoho dalších zajímavých, obvykle technických článků na webu Nikonu. Zde jsou také k dispozici MTF křivky a specifikace mnoha aktuálních objektivů Nikkor. Tato služba je sice aktuálně dostupná pouze v angličtině, ale jakmile se naučíte s křivkami pracovat, budete schopni získávat z nich informace o kvalitě různých objektivů, které vám mohou pomoci při nákupu.

Co znamená křivka MTF?

MTF je zkratka termínu Modulation Transfer Function (Funkce přenosu modulace). Tato funkce je měřítkem optické kvality objektivů. Křivka MTF zobrazuje kontrast objektivu od středu ke krajům obrazového pole v porovnání s ideálním objektivem se 100% propustností světla.

Kontrast objektivu je důležitým údajem, který blízce souvisí s rozlišením objektivu. Při posuzování optické kvality objektivu jsou důležitými údaji právě kontrast a rozlišení objektivu. Testy rozlišení objektivů jsou subjektivní a jsou závislé na mnoha dalších faktorech, proto jsou pro posuzování optické kvality objektivů upřednostňovány křivky MTF. Tyto křivky mohou výrobci objektivů vytvářet rovněž na základě teoreticky vypočtených rovnic.

Na svislé ose (y), která má maximální hodnotu 1, je udávána propustnost světla (hodnota 1 indikuje 100% propustnost světla objektivem; tato hodnota není v praxi dosažitelná, protože sklo nepropouští 100 % světla). 
Na vodorovné ose (x) je udávána vzdálenost od středu ke krajům obrazového pole. Hodnota „0“ tedy představuje střed obrazového pole (objektivu) a udávané číselné hodnoty představují vzdálenost v milimetrech od středu obrazového pole k jeho okrajům.

Jak číst křivku MTF


Celý graf MTF křivky se skládá z různých křivek a čísel indikujících výkonnost objektivu pro různé parametry. Při měření optické výkonnosti objektivu pro MTF křivku se objektiv testuje při plně otevřené cloně a zjištěné hodnoty se následně zanesou do křivky, kterou můžete vidět níže. Graf zahrnuje údaje měření v sagitálním a meridionálním směru pro prostorové frekvence 10 čar/mm a 30 čar/mm. Výsledkem jsou čtyři samostatné křivky MTF.

Sagitální křivky (plné čáry v grafu – viz níže) reprezentují výsledek měření na linkách, umístěných rovnoběžně s úhlopříčkou obrazu.
Meridionální křivky (tečkované čáry v grafu) reprezentují výsledek měření na linkách kolmých na sagitální linky.

Červená křivka 10 čar/mm indikuje schopnost objektivu reprodukovat nízké prostorové frekvence, tj. hrubé struktury. Tato křivka indikuje celkový kontrast objektivu – čím výše je umístěná a čím je rovnější, tím lépe. Čím výše se křivka zobrazuje, tím větší je kontrast obrazu zprostředkovaného objektivem.
Modrá křivka 30 čar/mm indikuje schopnost objektivu reprodukovat vysoké prostorové frekvence, tj. jemné struktury. Tato křivka je měřítkem rozlišovací schopnosti objektivu a opět platí, že výše umístěná křivka znamená vyšší kvalitu.

Křivka začíná na levé straně grafu, která představuje střed objektivu, a pokračuje směrem doprava, kde indikuje výkon objektivu v krajích obrazového pole. Křivka tak názorně zobrazuje úbytek kontrastu a ostrosti obrazu směrem od středu ke krajům obrazového pole.

Použití křivky MTF k určení efektu „bokeh“


Dalším faktorem, který lze vyčíst z křivky MTF, je „bokeh“. Bokeh je termín popisující kvalitu neostrých míst obrazu reprodukovaných objektivem. Tento efekt je u každého objektivu jiný a je ovlivněn kvalitou použitých optických členů a počtem lamel clony (více lamel clony produkuje kruhovější tvar clony, který následně vede ke kvalitnější reprodukci neostrých míst obrazu). Čím blíže k sobě se nacházejí sagitální a meridionální křivky, tím lépe je objektiv schopen reprodukovat neostrá místa obrazu.

Výkonnost objektivu a další informace


Výkonnost a kvalita objektivu je charakterizována nejen křivkami MTF, protože kvalitu obrazu snižují mimo jiné barevné vady. Křivky MTF jednotlivých výrobců nelze jednoduše porovnávat, protože se využívají různé metodiky a vstupní parametry měření. Úroveň doostření obrazu, které je standardně aplikováno fotoaparátem na pořízené snímky, je u různých výrobců odlišná a ovlivňuje výsledný kontrast obrazu a tím i výsledné získané křivky MTF.

Zdroj: Nikon.com