详细解读MTF 成像曲线图

镜头的成像品质是影友们最为关心，也是争论最多的话题，虽然各种
针对镜头成像素质的测试方法层出不穷，但由于测试条件大相径庭，
因此这些方法都不能非常准确地反应镜头的真实品质。与媒体拍摄
分辨率标板的测试方法相比，MTF 成像曲线图是由镜头的生产厂家
在极为客观严谨的测试环境下测得并对外公布的，是镜头成像品质
最权威、最客观的技术参考依据。下面就来介绍MTF 曲线的技术原
理和解读方法。

测量反差与分辨率

众所周知，对数码照片成像素质影响最大的是镜头的分辨率和反差。
分辨率的单位是线对/ 毫米（lp/mm），相邻的黑白两条线可以称为一
个线对，每毫米能够分辨出的线对数就是分辨率。
如何测试镜头的分辨率和反差呢？厂商利用拍摄正弦光栅（测试标
板中的黑白相间的栅格）的方法进行测试，亮度按正弦变化的周期
图形叫做“正弦光栅”。而正弦光栅的疏密程度被称为“空间频率”
（Spatial Frequency），空间频率的单位用lp/mm 表示。lp/mm 标
识单位长度( 每毫米) 的亮度按照正弦变化的图形的周期数。

我们再回过头来看反差。反差 =（ 照度的最大值-照度的最小值） /（ 照
度的最大值 + 照度的最小值）。所以，反差的数值总是小于等于1 的。
这里我们引入调制度M 的概念：
M=（Imax － Imin）/（Imax ＋ Imin）
调制度M 总是介于0 和1 之间，调制度越大，反差越大。在对镜头
的反差和分辨率进行测试时，我们将正弦光栅置于镜头前方，测量镜
头成像处的调制度。这时由于镜头像差的影响，会出现以下情况。当
空间频率很低时，测量出的调制度M 几乎等于正弦光栅的调制度；
当所拍摄的正弦光栅空间频率提高时，镜头成像的调制度逐渐下降。
镜头成像的调制度随空间频率变化的函数称为调制度传递函数MTF
（Modulation Transfer Function）。对于原来调制度为M 的正弦光栅，
如果经过镜头到达像平面的像的调制度为M ’ ，则MTF 函数值为：
MTF 值= M ’ / M
由此可见，MTF 值必定大于0，小于1。MTF 值越接近1，说明镜头
的性能越优异。

MTF 值不但可以反映镜头的反差，也可以反映镜头的分辨率。由于
MTF 值是厂商在严谨的测试环境下测得的，排除了成像介质（胶片或
感光元件）的影响，因此较为客观。
当空间频率很低时，MTF 趋于1，这时的MTF 值可以反映镜头的反差。
当空间频率提高，也就是正弦光栅的密度提高时，MTF 值逐渐下降，
这时的MTF 曲线可以反映镜头的分辨率。由于人眼的分辨能力有限，
我们一般取MTF 值为0.03时的空间频率作为镜头的目视分辨率极限。
空间频率低于这个值时，镜头成像素质的变化人眼难以察觉，也就不
存在测量的意义了。

佳能公司公布的MTF 曲线中实线为S 方向测得，虚线为M 方向测得，
黑色曲线为最大光圈测得，蓝色曲线为F8 光圈测得，粗线是空间频
率为10 线对/ 毫米时测得，细线是空间频率为30 线对/ 毫米时测得。

关于MTF 曲线的认读，需要注意的事项总结如下。

MTF 曲线与横轴、纵轴所围成的空间，面积越大越好。
MTF 曲线越平直越好，平直性说明镜头边缘和中心部分的
成像均匀性

S 曲线与M 曲线越接近越好
低频（10LP/mm）曲线代表镜头的反差特性，高频（30LP/
mm）曲线代表镜头的分辨率特性
不要将不同焦距段、不同档次、不同规格（全幅、APS-C
画幅）以及定焦和变焦等不同镜头的MTF 图进行比较，
因为它们的特性受设计规格、光学特性、像差以及成本、
用料的影响很大，不具有可比性。只有同档次、同规格镜
头的MTF 图才具有比较意义
不要将不同厂家的镜头MTF 曲线图进行比较，因为各厂家
所公布的MTF 曲线图均是在各自的测试环境下测量所得，
而测试环境存在差异

楼主辛苦，就是深奥了



学习了，不过有点深有待研究。

楼主霸气