MTF křivky

Víte, co jsou to MTF křivky a jak v nich číst? Dnes se na ně podíváme trochu blíže.

MTF je zkratka angl. Modulation Transfer Function (v překladu – funkce přenosu modulace). Jedná se o určitý ukazatel optické kvality objektivů. MTF křivka zobrazuje kontrast objektivu od středu ke krajům obrazového pole v porovnání s ideálním objektivem.

Co MTF křivky zobrazují

MTF křivky zobrazují současně dvě hlediska kvality objektivu – ostrost a kontrast objektivu. Konkrétně od středu objektivu ke krajům obrazového pole. Celý graf MTF křivky se skládá z různých křivek a čísel, které zobrazují výkonnost objektivů pro různé parametry.

Na snímku výše je MTF křivka ideálního objektivu. V praxi to jsou však nedosažitelné hodnoty. V podstatě by to znamenalo, že objektiv propouští 100 % světla v celé obrazové ploše. Z grafu také vyplývá, že zde nedochází k žádnému poklesu ostrosti (kontrastu) směrem k okrajům obrazového pole. Takového objektivu by se např. netýkala vinětace (viz Wikipedia) a jiné optické vady.

Kontrast objektivu je důležitým údajem, který souvisí s rozlišením a ostrostí 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 MTF křivky.

Jak MTF křivky číst

Na obrázku níže si můžete prohlédnout typické MTF křivky objektivu. Jak vidíte, jedná se o čtveřici čar, které jsou pojmenovány S10, M10, S30 a M30. To má svůj důvod – viz níže.

Měření se provádí za jistých definovaných podmínek. Zpravidla na nejnižším clonovém čísle a krajních ohniskových vzdálenostech objektivu. Zpravidla toto měření probíhá vyfocením nějaké předlohy. Měření se provádí ve dvou úrovních. Na 10 čárách na 1 mm a na 30 čárách na 1 mm. V obou dvojicích je vždy jedna křivka plnou a jedna přerušovanou čárou – viz obrázek výše. Písmena „S“ a „M“ na obrázku výše zastupují dvojici křivek.

Sagitální křivky (zobrazeny v grafu jako plné čáry) reprezentují výsledek měření na linkách, umístěných rovnoběžně s úhlopříčkou obrazu. Meridionální křivky (zobrazeny v grafu přerušovaně) reprezentují výsledek měření na linkách kolmých na sagitální linky. Co si pod těmito křivkami představit odhaluje např. tento obrázek (na full-frame senzoru a odpovídajícím objektivu).

Měřící čáry si představte obdobně, jako čáry vyobrazené výše. Takovéto čáry se nachází jak ve středu testovacího obrazce, tak i na jeho krajích. Na základě výsledků fotografování, resp. měření, se pak stanovují různé MTF křivky objektivu.

Podrobnější popis křivek

Červená křivka 10 čar/mm ukazuje schopnost objektivu reprodukovat nízké prostorové frekvence, tj. hrubé struktury. Jde o 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 ukazuje 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.

MTF křivky začínají v levé části grafu, která reprezentuje střed objektivu. Čím více vpravo, tím blíže okraji zorného pole objektivu. Pokud křivka postupně klesá, znamená to, že objektiv od středu k rohům postupně ztrácí kontrast a ostrost.

MTF křivky prozrazují ještě jednu věc a tou je kvalita neostrých míst v obraze. Tento efekt je u každého objektivu jiný a je ovlivněn jak kvalitou optických členů, tak i počtem lamel clony. Každopádně čím blíže k sobě se nacházejí sagitální a meridionální křivky, tím lépe je objektiv schopen reprodukovat neostrá místa obrazu.

Osobní zkušenost

Osobně jsem dlouhá léta porovnával kvalitu objektivů dle snímků, které jsem našel různě na internetu. Nicméně tyto snímky často nejsou v plném rozlišení a navíc jsou zpravidla značně dodatečně upravovány. O absenci EXIF metadat ani nemluvím. Díky tomu si sice dokážete udělat obrázek o schopnostech objektivu, ale věřte tomu…

MTF křivky v tomto dokážou pomoci a to i bez ukázkových snímků. Stačí se podívat jak moc:

• klesají dále od středu,
• se přibližují hodnotě 1 na svislé ose,
• se blíží sobě navzájem (viz stejné barvičky v grafu výše).

To vše pomůže určit, s jakým objektivem máte tu čest a na co se s ním můžete těšit. Samozřejmě se nejedná o jediný způsob, jak se o objektivu dozvědět více. Napovědět mohou i takové či podobné stránky, jako je DxOMark.

MTF křivky 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 odlišné a ovlivňuje výsledný kontrast obrazu a tím i výsledné získané křivky MTF.

Závěrem

MTF křivky jsou velmi užitečné. Bohužel ne všichni výrobci objektivů je zveřejňují. U některých výrobců je najdete např. na jejich stránkách v anglické mutaci, jinde v japonské. Je to dosti matoucí, ale u větších výrobců jako Canon, Nikon, Sigma… jsou často někde dohledatelné.

Nezapomínejte na to, že kvalita objektivu je charakterizována nejen MTF křivkami. Jde např. i o rychlost a přesnost ostření, ale i subjektivní pocit z jeho používání. Rozhodně bych nepovažoval tyto křivky za jediné kritérium výběru objektivu.