影响MTF值的因素很多,诸如不同牌号、不同型号、不同焦距、不同有效孔径的镜头的MTF曲线都不同;同焦距的镜头,变焦镜头与定焦镜头的MTF曲线不同;变焦镜头的不同焦距段,同一焦距的不同物距(不同放在倍率)处;同焦距、同物距的不同光圈的MTF曲线也不同;
不同对比度的光栅,不同的色光照射,以及像场的不同位置(中心、边缘)、不同方向(子午、弧矢),MTF值也不同。所以模量传递函数是一个多元函数。我们要用曲线的形式表达函数关系,就必须固定其它变量, 只反映函数值与一个自变量的关系。
5、MTF值与空间频率的关系曲线
在弄清了以上几个主要概念之后,让我们来看一种最典型的MTF曲线,即以空间频率做横轴的MTF曲线。
一只摄影镜头的空间频率表现,最由它的分辨率决定的;而它的调制传递函数值(即MTF值)高低,则是由它的反差决定的。所以这种MTF曲线,非常集中地反映了摄影镜头最重要的两在基本参数。如果有的读者到目前为止仍对“空间频率”、“调制度”和“MTF值” 概念不清楚的话,不妨就把这三个概念等效地理解为 “分辨率”、“对比度”和“反差”,丝毫不影响对MTF曲线意义的理解。
我们暂且把横轴理解为分辨率,而纵轴理解为对比度,当景物对比度恒定时,反差高的镜头,所成影像的对比度就高。于是MTF曲线即描述了影像对比度与分辨率的关系。只不过我们现在再谈到分辨率时,要说明是对比度为多少的分辨率值。
现在我们一起来看上图的曲线。图中纵坐标为1的一条水平虚线,代表既无像差又无衍射的理想镜头的MTF曲线。黑实线即为一只实际镜头的MTF曲线。曲线与横坐标的交点为53,说明这只镜的理论分辨率最高值为53 lp/mm, 然后此时调制度已为零,所以53 lp/mm并无实际意义。
由于人眼能够分辨的最低调制度为0.05,所以这只镜 头的实际分辨率为MTF值等于0.05时所对应的空间频率值,从图中可能看出,此镜头的最高分辨率为46lp/mm。 由于MTF曲线是多元函数,所以我们所提供的曲线是这只镜头在最大光圈处,对像场中心的MTF曲线,它的不栅同白光照射,且反映的保是弧矢方向的MTF值。不同光圈、不同像场的曲线,可以由多条曲线来表示。 图中的另外几个空间频率值为MTF值分别为0.06、0.15 和0.5时所对应的空间频率值,分别为44.4lp/mm,36lp/mm 和16lp/mm(分辨率数值由于标板轮廓鲜明,比空间频率值稍高)。
6、MTF值与像场半径的关系曲线
此MTF曲线表示的是MTF值(可理解为影像对比度或镜头的反差)与像场半径或像场角的关系。135相关画幅 长度比为24*36mm,对角线长43.27,从画面中心到任一个角的距离为21.36mm,这个曲线表示的就是在像场的不同半径处的MTF值。
对于135相机的50mm焦距的标准镜头,不同的像场半径对应的像场角(也等于物方的视 角)如前文图示。从此中可以看出不同视场角的MTF值不同,一般中心数值高,边缘数值低,也有些镜头接近边缘处(距中心2/3处)的MTF值反而高。 由于这种MTF曲线只反映了MTF值与像场的关系,而与空间频率无关,所以每一条曲线只代表一种空间频率, 而不同的空间频率要用不同的曲线表示。图中可明显看出空间频率低的MTF曲线,MTF值高。
相同空间频率的MTF曲线,弧矢方向的MTF值比子午方向高。