جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

جدول MTF می‌تواند فهم بهتری از کیفیت اپتیکی لنزهای مختلف را به ما بدهد، و می‌تواند مرجع مفیدی برای تحقیق و مقایسه و خرید یک لنز باشد. جدول MTF کنتراست و رزولوشن یک لنز را از مرکز تا لبه‌های آن در مقایسه با یک لنز ایده‌آل ‏‏‏‏‏‏‏‏(لنز ایده‌آل، لنزی است که 100% نوری که به آن برخورد می‌کند را از خود عبور می‌دهد) نمایش می‌دهد.

چگونه چارت MTF خوانده می‌شود

از آنجایی که بسیاری از تولیدکنندگان لنزهای مدرن داده‌های MTF را برای نشان دادن عملکرد لنزهای جدید خود منتشر می‌کنند، چگونگی مطالعه این داده‌های آماده می‌تواند برای مطالعه درباره لنزها، مقایسه آنها و بررسی عملکرد لنز قبل از خرید مفید باشد. جدول MTF در نگاه اول بسیار پیچیده به نظر می‌رسد، اما با دانستن اصول اولیه می‌توانید نتایج مفید و مهمی را از داده‌ها به دست آورید.

کنتراست و رزولوشن

پیش از آن که در رابطه MTF صحبت کنیم بهتر است که با دو اصطلاح "کنتراست" ‏‏‏‏‏‏‏‏(contrast) و "قدرت تفکیک یا رزولوشن" ‏‏‏‏‏‏‏‏(resolution) آشنا شویم. برای بیشتر عکاسان اصطلاح کنتراست مرتبط است با یک اسلایدر در فتوشاپ یا در لایت روم که با استفاده از آن کنتراست تصاویر را افزایش یا کاهش می‌دهند. از طرف دیگر رزولوشن معمولا مربوط می‌شود به سنسور و وضوح عکس در واحد پیکسل. با این که به نظر می‌رسد این دو اصطلاح ارتباطی به یکدیگر ندارند، اما در واقع با هم پیوستگی اپتیکی دارند. در دنیای اپتیک رزولوشن به معنای میزان جزئیات ریزی است که یک لنز توانایی منتقل کردن آن را دارد، در حالی که کنتراست به معنای توانایی یک لنز در تشخیص شدت نورهای متفاوت است. وقتی میزان کنتراست به شکل قابل توجهی افت می‌کند خطوط سیاه و سفید به رنگ خاکستری در می‎آیند که غیر قابل تشخیص ‏‏‏‏‏‏‏‏(تفکیک) می‌باشند. به مثال زیر توجه کنید:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

در سمت چپ تصویر، قسمت بالا عبارت “reading is easy” به راحتی و بدون نیاز به متمرکز کردن چشم قابل خواندن است، در اینجا کنتراست بسیار زیاد است و رنگ سیاه و سفید کاملا قابل تشخیص می‌باشد. در قسمت پایین پس‌زمینه سفید به خاکستری تغییر یافته و رنگ سیاه تیره‌تر شده است و خواندن عبارت “reading is easy” سخت‌تر شده است اما همچنان قابل خواندن است، زیرا عبارت بزرگ است و چشم توانایی دیدن مرزهای دو رنگ از طیف خاکستری را دارد. اگر همین تصویر 400% کوچکتر شود، شما همچنان می‌توانید عبارت بالا را به دلیل داشتن کنتراست زیاد بخوانید، اما خواندن عبارت پایین بدون تمرکز چشم بر روی آن بسیار سخت خواهد بود. این مثال نشان می‌دهد که هر دو عامل رزولوشن و کنتراست اهمیت برابر دارند. یک لنز می‌تواند رزولوشن بالا و کنتراست پایین داشته باشد و یا برعکس. یک لنز خوب باید توانایی انتقال میزان قابل توجهی از جزئیات را داشته باشد و به طور هم زمان باید کنتراست کافی برای متمایز کردن جزئیات را دارا باشد. به عکس زیر که سه حالت کاملا متفاوت را نشان می‌دهد توجه کنید:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

تصویر سمت چپ کنتراست پایین و در عین حال رزولوشن نسبتا بالایی دارد، شما می‌توانید بعضی از جزئیات پرهای حواصیل را ببینید. اما کنتراست پایین تصویر بسیاری از رنگ‌ها و سایه‌ها را غیر قابل تشخیص کرده است. به طور خلاصه لنز مورد استفاده رزولوشن کافی را مهیا کرده است اما کنتراست کافی ندارد. تصویر وسط کنتراست خوبی دارد اما رزولوشن پایین باعث عدم وضوح تصویر شده است. در تصویر سمت راست رزولوشن و کنتراست بالا می‌باشد بنابراین، این تصویر شارپ‌ترین عکس است در مقایسه با دو عکس دیگر و جزئیات بسیار بیشتری در این عکس قابل مشاهده می‌باشد.

بیان تکنیکی درست‌تر این است که به جای استفاده از عبارت "این عکس زرولوشن بالایی دارد" از عبارت "این عکس شارپ است" استفاده کنیم. در این جا به توضیح مفهوم شارپنس ‏‏‏‏‏‏‏‏(Sharpness) می‌پردازیم.

مفهوم شارپنس

شارپنس همیشه یک موضوع ذهنی می‌باشد. یک تصویر می‌تواند در نظر یک فرد شارپ باشد در حالی که در نظر فردی دیگر محو ‏‏‏‏‏‏‏‏(Blurry) باشد. به همین دلیل همواره بحث‌های بدون پایانی وجود دارد درباره این که یک لنز بهتر از یک لنز دیگر است و یا سازنده A بهتر از سازنده B می‌باشد. حقیقت امر این است که درک انسان‌ها از شارپنس متفاوت است.

شارپنس؛ رزولوشن و اکیوتنس ‏‏‏‏‏‏‏‏(Acutance)

اگر بحث ذهنی بودن شارپنس را از معادله کنار بگذاریم و سعی کنیم موضوع را عینی تعریف کنیم، متوجه می‌شویم که شارپنس از دو قسمت، رزولوشن و اکیوتنس ‏‏‏‏‏‏‏‏(درک شخص از تغییرات تیزی مرزها یا لبه‌ها در تصویر) تشکیل شده است، که هر دو به یک اندازه مهم هستند و بر روی شارپنس کلی تاثیرگذار می‌باشد. همان طور که قبلا توضیح داده شد رزولوشن مقدار جزئیاتی است که یک لنز توانایی منتقل کردن آن را دارد. به عبارت دیگر جزئیات ریز به وسیله لنز تفکیک می‌شوند و سپس به سنسور انتقال می‌یابند. اما اکیوتنس به قدرت تفکیک جزئیات ریز در تصویر مربوط نمی‌شود، بلکه تغییر تیزی لبه‌ها در تصویر است. عوامل مختلفی مانند شارپ کردن با دوربین، کوچک کردن تصویر و شارپ کردن در ویرایش می‌توانند اکیوتنس را به اندازه قابل ملاحظه‌ای افزایش دهند. اما رزولوشن قابل تغییر نیست. اگر یک لنز قابلیت انتقال جزئیات را به خوبی نداشته باشد، افزودن جزئیات به عکس بعد از گرفته شدن آن امکان پذیر نیست. به عکس زیر توجه کنید:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

در اولین برش از بالا، اکیوتنس پایین و رزولوشن زیاد است. بنابراین لنز قابلیت انتقال جزئیات زیادی را داشته است اما لبه‌ها در این تصویر واضح نیستند و عکس کمی نرم است. در برش دوم رزولوشن کم و اکیوتنس زیاد است، بنابراین لبه‌ها واضح است. برش سوم دارای اکیوتنس و رزولوشن بالا می‌باشد به همین دلیل شارپ‌ترین عکس است و بیشترین جزئیات در این عکس دیده می‌شود. این مثال نشان می‌دهد که درک ما از شارپنس به مقدار زیادی وابسته به رزولوشن و اکیوتنس است.

اکنون که اهمیت کنتراست، رزولوشن و اکیوتنس را در به دست آوردن عکس­های شارپ می‌دانیم یک گام به جلوتر بر می‌داریم و عملکرد لنز را بررسی می‌کنیم.

MTF چیست؟

از آنجایی که شارپنس موضوعی ذهنی است اندازه­گیری عملکرد یک لنز فقط با نگاه کردن به جزئیات یک عکس امکان پذیر نیست. همان طور که قبلا اشاره شد متغیرهای زیادی بر روی ادراک ما تاثیر می‌گذارد. بنابراین سازندگان لنز با استفاده از روش‌های عینی در آزمایشگاه به اندازه‌گیری عمل کرد لنز می‌پردازند و یا با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری عملکرد لنز را بدون اتکا به ادراک انسانی تخمین می‌زنند. این نوع اندازه‌گیری عملکرد یک لنز که به طور عمومی مقبول است را MTF ‏‏‏‏‏‏‏‏(Modulation Transfer Function) می‌نامند. از آنجایی که هیچ لنزی در انتقال نور ایده‌آل نیست MTF معیار خوبی برای مشخص کردن کنتراست و رزولوش می‌باشد. اما اکیوتنس در اینجا اعمال نمی‌شود، زیرا در رابطه با شارپنس حسی صحبتی به میان نمی‌آید، بلکه فقط درباره قابلیت لنز برای انتقال بیشترین جزئیات و بالاترین کنتراست صحبت می‌شود.

اکثر گراف‌های MTF که امروزه می‌بینیم با استفاده از نرم‌افزارهای خاص کامپیوتری که عملکرد لنز را اندازه‌گیری یا شبیه‌سازی می‌کنند، ساخته شده‌اند. مثال‌ها در این جا با استفاده از نرم‌افزارهای تست MTF ‏‏‏‏‏‏‏‏(MTF TEST) به دست آمده‌اند.

یکی از مزایای MTF این است که می‌تواند اطلاعات مفید و زیادی در یک نمودار ارائه دهد. نمودارهای MTF می‌توانند همه یا تعدادی از داده‌های زیر را نمایش دهند.

  1. رزولوشن لنز ‏‏‏‏‏‏‏‏(از مرکز تا لبه‌ها در بازترین و بسته‌ترین دیافراگم)
  2. کنتراست لنز ‏‏‏‏‏‏‏‏(از مرکز تا لبه‌ها در بازترین و بسته‌ترین دیافراگم)
  3. آستیگماتیسم و ابیراهی جانبی رنگی
  4. انحنای میدان ‏‏‏‏‏‏‏‏(Field Curvature)
  5. تغییر فوکوس ‏‏‏‏‏‏‏‏(Focus Shift)

این داده‌ها می‌توانند اطلاعاتی در مورد عملکرد لنز ارایه دهند، همچنین این داده‌ها را می‌توان برای مقایسه رزولوشن و کنتراست لنزهای مختلف ساخت یک شرکت استفاده کرد.

داده‌های اپتیکی زیر در چارت MTF جایی ندارند:

  1. اعوجاج
  2. ابیراهی طولی رنگی
  3. color reproduction
  4. تیرگی لبه‌ها در عکس
  5. لنز فلر ‏‏‏‏‏‏‏‏(lens flare)

با این که نمودار MTF داده‌های مفیدی ارائه می‌دهد، اما تصویر کاملی از چگونگی عملکرد اپتیکی یک لنز مهیا نمی‌کند. بسیاری از تولید کنندگان به این نتیجه رسیده‌اند که داده‌های MTF کافی هستند و کمبودهای ذکر شده در بالا هرگز در تست‌ها و نمودارهای اضافه جای نمی‌گیرند. این نکته نیز قابل توجه است که اندازه‌گیری داده‌های جدول MTF در کوتاه‌ترین و بلندترین فاصله کانونی انجام می‌شوند، اما در محدوده بین کوتاه‌ترین و بلندترین فاصله کانونی اندازه‌گیری انجام نمی‌شود. برای مثال در لنز mm 70-200 داده‌های جدول MTF فقط برای کوتاه‌ترین فاصله کانونی ‏‏‏‏‏‏‏‏(mm70) و بلندترین فاصله کانونی ‏‏‏‏‏‏‏‏(mm200) موجود است، اما برای محدوده بین 70 تا 200 میلی‌متر سازندگان داده‌ای ارائه نداده‌اند.

MTF چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

در اینجا درباره روند واقعی اندازه‌گیری داده‌های جدول MTF صحبت می‌کنیم. همان طور که می‌دانید عملکرد یک لنز از مرکز تا لبه‌ها به طور قابل توجهی متغیر است. بسیاری از لنزها  طوری بهینه‌سازی می‌شوند که بهترین عملکرد را در مرکز داشته باشند، اما هر چه به لبه‌ها نزدیک‌تر می‌شویم شارپنس کاهش می‌یابد. لنزهایی که طراحی اپتیکی فوق العاده‌ای دارند در لبه‌ها نیز عملکرد خوبی نشان می‌دهند. اما این گونه لنزها بسیار کم هستند. بسیاری از بهترین و گرانترین لنزها نیز مشکلات اپتیکی مختلفی دارند.

در تصویر زیر نمودار تهیه شده توسط نیکون را مشاهده می‌کنید.

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

نقاط قرمز روی نمودار طرح خطوط ریزی است که از مرکز عکس، یا سنسور لنز 24-36 mm فول فریم، در فواصل مشخصی قرار گرفته است. اندازه­گیری‌ها در فاصله‌های 5، 10، 15 و 20 میلی‌متر از مرکز سنسور انجام شده است. در سنسورهای قطع کراپ ‏‏‏‏‏‏‏‏(APS-C) نیکون اندازه‌گیری‌ها را در فاصله 3، 6، 9 و 12 میلی‌متر انجام داده است زیرا اندازه این سنسورها به طور قابل توجهی کوچکتر از قطع فول فریم است.

عملکرد لنز با خط‌های مستقیم ساده ارزیابی می‌شود، این خطوط معمولا به رنگ سیاه در پس‌زمینه سفید هستند. خطوط ضخیم‌تر برای اندازه‌گیری کنتراست ‏‏‏‏‏‏‏‏(معمولا 10 خط بر میلی‌متر) است و در حالی که خطوط باریک‌تر برای اندازه‌گیری رزولوشن ‏‏‏‏‏‏‏‏(30 خط بر میلی‌متر) استفاده می‌شوند. به تصویر زیر که توسط نیکون تهیه شده توجه کنید:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

همان طور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید خطوط قرمز ضخیم و باریک در فواصل مختلفی قرار گرفته‌اند که به ترتیب اندازه کنتراست و رزولوشن را نشان می‌دهند. هر گروه از خط‌ها در دو زاویه متفاوت قرار دارند. یک دسته از مرکز فریم به سمت بیرون ‏‏‏‏‏‏‏‏(موازی شعاع لنز و به سمت مرکز) قرار دارند که با عنوان Sagittal شناخته می‌شوند. زاویه دسته دیگر مخالف دسته قبل است و Meridional نامیده می‌شوند. اندازه در این دو جهت به دلیل وجود خطاهای لنز می‌باشد، بعضی از لنزها قدرت تفکیک‌پذیری بسیار خوبی در یک جهت دارند اما در جهت دیگر قدرت تفکیک آنها مناسب نیست. برای اندازه‌گیری MTF داده‌های Sagittal و Meridional آماده می‌شوند، این داده‌ها به راحتی استیگماتیزم لنز را نشان می‌دهند.

با استفاده از نموداری که شامل خطوط Sagittal و Meridional در فواصل مختلف از مرکز لنز می‌باشد، کنتراست و رزولوشن را می‌توان بر اساس انتقال خطوط از سیاه به سفید ارزیابی کرد. در یک لنز با رزولوشن بالا و کنتراست بسیار خوب مرز خطوط سیاه و سفید را به وضوح دیده می‌شود و خطوط ریز در گروه 30 خط بر میلی‌متر برای هر دو دسته sagittal و meridional به طور واضح قابل تشخیص است. از طرف دیگر، در یک لنز با رزولوشن یا قدرت تفکیک پایین که نقص‌های اپتیکی دارد مرز بین خطوط سیاه و سفید محو است و همان طور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید، لنزی که عیوب اپتیکی دارد گروه خطوط را به صورت محو و به شکل حبابی خاکستری رنگ نشان می‌دهد.

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

در سمت چپ تصویر بالا خطوط سیاه و سفید به خوبی قابل تشخص هستند، بنابراین لنز ایده‌آل بوده و نقص‌های اپتیکی ندارد. اما از آنجایی که لنز ایده‌آل وجود ندارد همواره مقداری محوشدگی مشاهده می‌شود. عملکرد یک لنز به ویژه در لبه‌ها افت پیدا می‌کند، پس در این سیستم اندازه‌گیری مرز سیاه و سفید به مقداری که محو می‌شود نشان دهنده کم شدن رزولوشن است.

چگونه نمودار MTF را بخوانیم

حال که می‌دانیم هر گروه خط در کجا قرار می‌گیرند و چگونه اندازه‌گیری می‌شود، زمان آن رسیده است که به خواندن نمودار MTF بپردازیم. توجه داشته باشید که هر سازنده روش‌های خود را برای نمایش داده‌های MTF دارد، بنابراین یک راهنمای "چگونه نمودار MTF را بخوانیم" کافی نیست، پس در اینجا به طور جداگانه نمودار MTF سازنده‌های مختلف نیز شرح داده شده است. قبل از این که هر سازنده را به طور جداگانه بررسی کنیم نمودار MTF را به طور عمومی شرح می‌دهیم.

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

نمودار بالا نمونه ساده شده نیکون بدون داده می‌باشد. در این نمودار محور X ‏‏‏‏‏‏‏‏(افقی) نشان دهنده فاصله از مرکز فریم به سمت لبه‌ها می‌باشد. صفر نمودار مرکز عدسی می‌باشد و اندازه‌گیری فواصل بر اساس 5-10-15-20 میلی‌متر از مرکز بر روی یک سنسور فول‌فریم است. معمولا اکثر سازنده‌ها فواصل مشابهی را برای لنزهای فول‌فریم استفاده می‌کنند. اگر نمودار بالا برای سنسور کراپ نیکون باشد عددها 0-3-6-9-12 خواهند بود. شرکت‌های سازنده مختلف، برای سنسور کراپ فواصل متفاوتی انتخاب می‌کنند. برای مثال کانن فواصل 0-5-10-13 را به کار می‌برد.

محور Y ‏‏‏‏‏‏‏‏(عمودی) مقدار نوری که لنز توانایی عبور دادن آن را دارد نشان می‌دهد. به جای این که داده‌ها به صورت درصدی ‏‏‏‏‏‏‏‏(0% تا 100%) نمایش داده شود به طور ساده از صفر ‏‏‏‏‏‏‏‏(0%) تا یک ‏‏‏‏‏‏‏‏(100%) بر روی محور Y نشان داده می‌شوند. هر خط افقی در نمودار به اندازه 1/0 ‏‏‏‏‏‏‏‏(10%) افزایش می‌یابد، مانند: 0، 1/0، 2/0 ...

همان طور که به خاطر دارید دو گروه خط ریز برای MTF وجود دارد یک گروه خطوط، 30 خط بر میلی‌متر، برای اندازه‌گیری رزولوشن و یک گروه خطوط ضخیم‌تر، 10 خط بر میلی‌متر، برای اندازه‌گیری کنتراست. بنابراین شما به طور عمومی منحنی کنتراست و رزولوشن را بر روی یک نمودار MTF می‌بینید. یک لنز ایده‌آل دارای خطوط مستقیم برای رزولوشن و کنتراست می‌باشد که از مرکز لنز به سمت لبه‌ها است.

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

برای این مثال خاص همان طور که در نمودار بالا مشاهده می‌کنید خط قرمز نشان دهنده کنتراست و خط آبی نشان دهنده رزولوشن است. هر دو خط کاملا صاف هستند و در بالای نمودار قرار گرفته‌اند و به این معنا است که لنز 100% نور را عبور داده است. اما همان طور که می‌دانید چنین لنزی وجود ندارد پس نمودار MTF واقعی‌تری را بررسی می‌کنیم:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

منحنی قرمز نشان دهنده کنتراست لنز است و همان طور که مشاهده می‌کنید کنتراست در مرکز لنز بسیار خوب است اما به طور تدریجی تا فاصله پنج میلی‌متری از مرکز کاهش می‌یابد و پس از آن در فاصله 5 تا 10 میلی‌متری به سرعت افت می‌کند، در فاصله 10 تا 15 میلی‌متری کنتراست دوباره افزایش می‌یابد و سپس تا لبه لنز به سرعت کاهش پیدا می‌کند. رزولوشن نیز در مرکز لنز بسیار قوی است و سپس به طور تدریجی تا فاصله 10 میلی‌متر کاهش می‌یابد. پس از آن در فاصله 10 تا 15 میلی‌متر کمی افزایش مشاهده می‌شود و در نهایت از فاصله 15 میلی‌متر تا لبه لنز به سرعت افت پیدا می‌کند. اینها به این معناست که، اگر در این دریچه دیافراگم خاص، از یک سوژه مسطح عکس بگیرید، عملکرد بسیار خوبی در مرکز مشاهده می‌شود، عملکرد لنز به طور تدریجی از مرکز تا میانه کاهش می‌یابد و سپس تا لبه‌ها به شدت افت می‌کند. ماهیت موجی منحنی نشان دهنده انحنای میدان می‌باشد.

ممکن است این سوال پیش بیاید که چه اعدادی بر روی نمودار Y به عنوان کنتراست و رزولوشن خوب یا بد در نظر گرفته ­شوند؟ به طور معمول منحنی کنتراست در نمودار MTF بالاتر از رزولوشن قرار دارد و هر مقداری بیشتر از 9/0 نشان دهنده کنتراست عالی می‌باشد، بین 7/0 تا 9/0 بسیار خوب است از 5/0 تا 7/0 کنتراست متوسط است و مقادیر کمتر از 5/0 نشان دهنده کنتراست بد می‌باشد. منحنی رزولوشن کمی پایین‌تر از منحنی کنتراست در نمودار MTF قرار دارد. برای رزولوشن این رقم‌ها مقداری کمتر خواهد بود، به خصوص در عملکرد دوربین وقتی که دریچه دیافراگرام کاملا باز است. بازه‌هایی که به عنوان خیلی خوب یا متوسط در نظر گرفته می‌شوند احتمالا از شخصی به شخص دیگر تغییر می‌کند.

نمودار MTF توضیح داده شده یک نمودار بسیار ساده بود زیرا فقط دو منحنی در آن نمایش داده شده است. اما از آنجایی که اندازه‌گیری‌های MTF شامل خطوط Sagittal و Meridional می‌باشد نمودار معمولا دارای حداقل چهار منحنی است مانند شکل زیر:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

نمودار بالا بسیار کامل‌تر است زیرا داده‌های بیشتری را نمایش می‌دهد. برای تحلیل این نمودار داده‌های زیر را می‌توان بررسی کرد.

  1. رزولوشن ‏‏‏‏‏‏‏‏(30 خط بر میلی‌متر) از مرکز تا لبه لنز برای هر دو گروه Sagittal و Meridional
  2. کنتراست ‏‏‏‏‏‏‏‏(10 خط بر میلی‌متر) از مرکز تا لبه لنز برای هر دو گروه Sagittal و Meridional
  3. آستیگماتیسم و ابیراهی جانبی ‏‏‏‏‏‏‏‏(افقی) رنگی
  4. انحنای میدان

از مقایسه نمودار بالا با نمودار قبلی مشخص می‌شود که عملکرد این لنز بهتر از لنز قبلی است. کنتراست ‏‏‏‏‏‏‏‏(خط قرمز) و رزولوشن ‏‏‏‏‏‏‏‏(خط آبی)، هر دو نسبت به نمودار قبلی بالاتر قرار گرفته‌اند بنابراین عملکرد این لنز نسبت به لنز قبلی بهتر است. در لبه‌ها رزولوشن به شدت کاهش می‌یابد، اما کنتراست همچنان در سطح بالایی قرار دارد. نکته مهم در این نمودار وجود خطوط نقطه چین در نزدیکی خطوط پر می‌باشد، همان طور که در شرح نمودار آمده است هر دو دسته خطSagittal  ‏‏‏‏‏‏‏‏(خط تو پر)، Meridional ‏‏‏‏‏‏‏‏(خط نقطه چین) در نمودار نمایش داده شده‌اند، و بنابراین از آنجایی که خطوط تو پر و نقطه چین در مرکز لنز به یکدیگر بسیار نزدیک هستند هیچ گونه آستیگماتیسم در این ناحیه مشاهده نمی‌شود. پس از آن با جدا شدن خطوط انتظار داریم کمی آستیگماتیسم مشاهده شود. بعضی از سازنده‌ها ادعا می‌کنند نزدیک بودن خطوط Sagittal و Meridional نشان دهنده کیفیت خوبی از بوکه است. اما بهتر است نتیجه‌گیری سریع نکنیم و کیفیت بوکه را فقط بر اساس نمودار MTF نسنجیم، زیرا عوامل متعددی بر کیفیت بوکه تاثیر گذارند مانند تعداد تیغه‌های دیافراگم، دریچه دیافراگم، کیفیت قطعات اپتیکی و غیره. به طور معمول فاصله خطوط پر و نقطه ­چین به عنوان استیگماتیسم و انحراف جانبی رنگی در نظر گرفته می‌شود.

در ادامه به بررسی داده‌ها و چگونگی خواندن نمودار MTF نیکون و کانن می‌پردازیم.

چگونه نمودارهای MTF نیکون را بخوانیم؟

نیکون داده‌های MTF را برای تمام لنزهای جدید خود ارائه می‌دهد، ممکن است نمودار MTF لنزهای بسیار قدیمی نیکور در دسترس نباشد، اما همه لنزهای ساخته شده در 15-10 سال اخیر دارای نمودار MTF هستند. نمودارهای MTF نیکون شامل داده‌های نوری زیر می‌باشد:

  1. عملکرد لنز در بازترین دریچه دیافراگم
  2. عملکرد لنز در کوتاه‌ترین و بلندترین فاصله کانونی
  3. ارقام مربوط به منحنی‌های Sagittal و Meridional در 10 خط بر میلی‌متر و 30 خط بر میلی‌متر
  4. آستیگماتیسم و خطای رنگی جانبی
  5. ­انحنای میدان

متاسفانه نمودار MTF نیکون عملکرد لنزها در f/8 را نشان نمی‌دهد ‏‏‏‏‏‏‏‏(مانند کانن و دیگر سازنده‌ها). همچنین داده‌های MTF برای لنزهای زوم محدود هستند، زیرا داده‌ها فقط در کوتاه‌ترین و بلندترین فواصل کانونی ارائه شده است. در مورد لنزهای سوپر زوم مانند نیکون 18-300mm عملکرد لنز فقط در 18 و 300 میلی‌متر بر روی نمودار قابل مشاهده است. مابین این دو، داده‌ای وجود ندارد.

در اینجا نمودار MTF AF-S NiKKOR 50mm f/1.8G را برای نمونه بررسی می‌کنیم:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

همان طور که مشاهده می‌کنید لنز نیکون 50mm f/1.8 کنتراست بسیار خوبی در هر دو منحنی Sagittal و Meridional در مرکز و میانه لنز با بازترین دریچه دیافراگم 1.8/f دارا می‌باشد. رزولوشن در مرکز بسیار خوب است و به تدریج تا لبه‌ها ‏‏‏‏‏‏‏‏(جایی که رزولوشن بسیار ضعیف است) افت می‌کند. تقریبا هیچ موجی در انحنای میدان دیده نمی‌شود. منحنی‌های Sagittal و Meridional در منحنی مربوط به کنتراست ‏‏‏‏‏‏‏‏(10 خط بر میلیمتر) در لبه لنز به اندازه زیادی از هم جدا می‌شوند، اما در منحنی مربوط به رزولوشن ‏‏‏‏‏‏‏‏(30 خط بر میلی‌متر) این جداشدگی خطوط Sagittal و Meridional زیاد نیست. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که آستیگماتیسم و خطای رنگی جانبی قابل ملاحظه است.

چگونه نمودار MTF کانن را بخوانیم؟

مشابه با نیکون داده‌های MTF مربوط به لنزهای کانن که در سال‌های اخیر ساخته شده‌اند موجود است. روش کانن برای تهیه داده‌های MTF کمی متفاوت است. بر خلاف نیکون، کانن عملکرد لنزها را در f/8 نیز ارائه می‌دهد که می‌تواند بسیار مهم باشد. اطلاعاتی که از نمودار MTF کانن می‌توان دریافت کرد به شرح زیر است:

  1. عملکرد لنز در بازترین دریچه دیافراگم و f/8
  2. عملکرد لنز در کوتاه‌ترین و بلندترین فاصله کانونی
  3. ارقام مربوط به منحنی‌های Sagittal و Meridional در 10 خط بر میلی‌متر و 30 خط بر میلی‌متر
  4. آستیگماتیسم و خطای رنگی جانبی
  5. انحنای میدان
  6. 6. تغییر مکان فوکوس

در اینجا یک نمونه نمودار MFT مربوط به لنز Canon EF 50mm f/1.8 II را بررسی می‌کنیم:

جدول MTF لنز چیست و چگونه خوانده می‌شود؟

این نمودار MTF پیچیده‌تر از نمودار نیکون به نظر می‌رسد اما در واقع اطلاعات مفیدی ارائه می‌دهد. خطوط ضخیم اندازه‌گیره‌های مربوط به کنتراست ‏‏‏‏‏‏‏‏(10 خط بر میلیمتر) را نشان می‌دهد در حالی که خطوط نازک رزولوشن ‏‏‏‏‏‏‏‏(30 خط بر میلی­متر) را ارائه می‌دهند. خطوط سیاه عملکرد لنز در بازترین دریچه دیافراگم را نشان می‌دهند در حالی که خطوط آبی نشان دهنده عملکرد لنز در f/8 می‌باشد. خطوط پر اندازه‌گیری‌های Sagittal و خطوط نقطه چین اندازه‌گیری‌های Meridional را ارائه می‌دهند. حال به بررسی عملکرد لنز می‌پردازیم:

ابتدا خطوط سیاه که نشان دهنده کنتراست و رزولوشن لنز در بازترین دریچه دیافراگم f/1.8 می‌باشد را بررسی می‌کنیم. کنتراست در مرکز لنز بسیار خوب است اما در لبه‌ها به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در مرکز رزولوشن متوسط است و هر چه به لبه‌ها نزدیک می‌شویم رزولوشن به صورت قابل توجهی کاهش می‌یابد. خطوطSagittal  و Meridional در مرکز بسیار به هم نزدیک هستند، این خبر خوبی است اما در لبه‌ها به اندازه زیادی از یکدیگر فاصله می‌گیرند و این به این معنا است که آستیگماتیسم و ابیراهی رنگی جانبی وجود دارد همچنین مقدار کمی انحنای میدان مشاهده می‌شود. در f/8 عملکرد لنز به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. کنتراست از مرکز تا لبه‌ها عالی است رزولوشن نیز در این فاصله عالی می‌باشد اگر چه کمی انحنای میدان وجود دارد. رزولوشن Meridional بسیار یکنواخت است اما منحنی Sagittal در 17 میلی‌متر به شدت کاهش می‌یابد. بنابراین نشانه‌هایی از آستیگماتیسم و ابیراهی جانبی فقط در لبه‌ها وجود دارد.

از آن جایی که عملکرد دوربین برای بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین دریچه دیافراگم داده شده است، می‌توان به صورت بالقوه مشکل جا به جایی فوکوس را ارزیابی کرد. اگر با کم و زیاد کردن f stop فوکوس جا به جا می‌شود به این معنی است که لنز مشکل جا به جایی فوکوس ‏‏‏‏‏‏‏‏(shift focus) دارد.

با توجه به داده‌های مربوط به بازترین دریچه دیافراگم، ممکن است این گونه استنتاج شود که لنز نیکون 50mm f/1.8G از لنز کانن EF 50mm f/1.8 II بهتر است. اما این یک نتیجه‌گیری شتاب زده است، زیرا داده‌های MTF سازنده‌های مختلف را نمی‌توان با هم مقایسه کرد. دلیل این امر این است که اندازه‌گیری‌های اپتیکی، همانند شاخص­های MTF بین نیکون و کانن متفاوت است.

اینستاگرام کیان نوروزی

مطالب پیشنهادی