线扫镜头MTF曲线图解读

       导读：MTF是Modulation Transfer Function（调制传递函数）的首字母缩写，是描述镜头性能的方式之一，通过MTF曲线可评判镜头还原对比度的能力。本文带来线扫镜头MTF曲线图的解读。

　　MTF是Modulation Transfer Function（调制传递函数）的首字母缩写，是描述镜头性能的方式之一，通过MTF曲线可评判镜头还原对比度的能力。本文带来线扫镜头MTF曲线图的解读。

　　一、MTF曲线简介：

　　MTF是Modulation Transfer Function（调制传递函数）的首字母缩写，是描述镜头性能的方式之一，通过MTF曲线可评判镜头还原对比度的能力。

　　MTF曲线可体现一款镜头的综合性能，基本上对于任何一款镜头而言，随着线对的逐渐增加（可简单理解为随着精测精度的逐渐提高），对比度均呈逐渐下降的趋势，所以我们通常看到的MTF曲线都是一条条逐渐往下掉的线条。

　　二、MTF曲线解析：

      下图是DZO东正光学的8K线扫镜头LS8056A的MTF曲线图，横坐标表示空间频率，单位是lp/mm，纵坐标表示对比度，最大值1表示像和物的清晰度完全一致。

　　图中不同颜色的线条对应像面上不同的半径位置，从中心至边缘，最大像场半径是32mm，因此该镜头的最大支持靶面可达φ64mm。

　　通常镜头的中心成像质量要优于边缘，在MTF曲线上体现为中心0mm对应的线条相对其他线条位置要高些，而边缘像场32mm线条位置最低。另一方面，当中心至边缘对应的线条（这里的0mm、6mm、12mm、24mm和32mm对应的）越集中，表明镜头中心至边缘成像一致性越好。

　　下面说一下如何从MTF曲线图判断镜头支持的像元大小，取对比度0.3对应的纵坐标值，见图中红色虚线，可以看出该镜头对比度为0.3时对应的线对为100lp/mm,根据耐奎斯特定律，像元为1000/（100*2）=5u，因此这款镜头支持的像元为5u，进一步，我们可以得到物方分辨率，图中MTF曲线在是0.3倍情况下的，那么物方分辨率=像元/倍率=5/0.3=16.7u。

      值得注意的是，上面的MTF图是针对光圈5.6和倍率0.3时的情况，很多客户不清楚，其实对于一款镜头来说，不同光圈、不同倍率对应的MTF都不同，如下图所示：

      镜头设计是针对最大光圈、中心倍率进行优化，因此这个时候的MTF曲线也是最好的，随着镜头的使用倍率偏离中心倍率越大，MTF曲线是逐渐变差的过程，反映到成像上，像质也是逐渐变差的过程。

　　三、MTF曲线和MTH曲线之间的关系：

　　通常，在各镜头公司产品手册上，我们更多见到的是MTH曲线图，这里的H是指像高，MTH曲线中的横坐标是指像面半径，和MTF曲线相比，更容易看出镜头支持的像面大小，纵坐标仍旧是对比度。

      其实我们可以根据MTF图绘制MTH图，值得注意的是MTH图中不同颜色的线条对应不同的线对，很明显，如果曲线越高越平直，则表明镜头的分辨率、中心边缘一致性越好。

　　四、总述：

　　综上所述我们可以得出以下结论：

　　1）通过MTF曲线可以得知以下信息：

　　a、镜头支持的像面大小；

　　b、镜头支持的像元大小；

　　c、镜头中心和边缘的成像一致性情况。

　　2）同一款镜头，不同光圈及不同倍率下，MTF曲线是不同的。

　　3）MTF曲线和MTH曲线之间的关系：

　　MTH曲线中的横坐标是指像面半径，和MTF曲线相比，更容易看出镜头支持的像面大小，纵坐标仍旧是对比度。

来源：网络