Основные параметры объектива - MTF

MTF

Резкость объектива – одна из его главных характеристик. Нерезкая оптика, даже если она подходит по всем остальным характеристикам, обычно мало кому нужна. Чаще всего объектив мы оцениваем довольно просто: если резкость фотографий нас устраивает, то мы говорим о нем «резкий» или «очень резкий», если не всегда устраивает – значит, объектив «не очень резкий», а если резкость совсем не нравится – то такой объектив зарабатывает нелестный эпитет «нерезкий» или «мыльный». Однако подобный метод оценки резкости излишне субъективен – у каждого свои требования к оптике и своя мерка качества изображения. Ведь одному нужно, чтобы при съемке на профессиональные пленки и печати на профессиональном оборудовании резкость отпечатков 20*30 или 30*40 была идеальна не только в центре, но и по краям кадра. Другому же вполне достаточно, когда мини-лабные отпечатки 10*15 получаются просто яркими и четкими. Поэтому чтобы объективы можно было сколько-нибудь корректно сравнить между собой, придумали немало методик и показателей, иной раз совершенно искусственных и мало говорящих о резкости оптики в реальных съемочных условиях. С одной из подобных характеристик – разрешающей  способностью объектива при фотографировании контрастной миры на полностью открытой диафрагме – фотолюбители нашей страны хорошо знакомы.

На сегодняшний день наиболее информативно оценить и сравнить оптическое качество объективов можно с помощью графиков их частотно-контрастных характеристик. Метод частотноконтрастных характеристик (или MTF – Modular Transfer Function – функции передачи пространственной модуляции) заключается в исследовании потерь информации при сравнении различных тест-объектов с их изображением, даваемым объективом. В качестве тестовых объектов принято применять миры, состоящие из наборов параллельных темных линий одинаковой ширины и светлых промежутков такой же ширины между ними. Количество штрихов, умещающихся по ширине на одном миллиметре изображения миры, называется ее разрешением, а отношение отражающей способности темных полос и светлых промежутков между ними – контрастом миры. Исследование MTF обычно производится с применением нескольких мир – например миры низкого разрешения (10 линий на 1 мм) и миры высокого разрешения (30 линий на 1 мм). Встречаются и более информативные варианты с использованием большего ассортимента мир. Смысл тестирования оптики при измерении MTF – определение степени падения контраста изображения, создаваемого объективом, в сравнении с оригиналом. Если объектив очень хороший, то снимок мало чем отличается от оригинала и по резкости, и по контрасту, а значит, значение MTF такого объектива всегда будет близким к единице (или к 100%, что одно и то же). При падении резкости фотография выглядит более размытой, то есть теряет контраст и четкость. На графиках MTF отображается зависимость падения контраста изображения на разном удалении от центра кадра при максимальном относительном отверстии и на диафрагме 8, отдельно для радиального расположения штрихов миры (сагиттальная ориентация) и варианта, когда штрихи миры размещены перпендикулярно радиусу (тангенциальная ориентация). В случае зумов строятся семейства графиков MTF для нескольких значений фокусных расстояний. Теперь немного о том, как интерпретировать графики MTF. Если значения MTF близки к 100%, то объектив будет исключительно резким и контрастным. Качества оптики, имеющей MTF на уровне 70–80% и выше, вполне достаточно для большинства работ профессионального уровня.

Ну а объектив, чей график MTF опускается ниже 30%-ной отметки, можно покупать лишь в том случае, если вы в дальнейшем собираетесь печатать только фотографии 10?15 см в мини-лабе. Близкие к 100% показатели MTF для миры с низким разрешением свидетельствуют о хорошей контрастности объектива. Большие значения MTF при съемке миры с высоким разрешением говорят о том, что даже при значительных увеличениях изображение не «поплывет», то есть будет иметь приемлемую деталировку и резкость. Если же при хороших показателях низкочастотной MTF график MTF для миры с высоким разрешением лежит в области низких значений, то исследуемый объектив при хорошем контрасте создает проблемы с резкостью изображения при больших увеличениях (хотя фотографии небольших форматов смотрятся отлично). Если высокие значения MTF объектив показывает не только в центре изображения («0» по шкале), но и на расстоянии 10–12 мм от него, то резкость такого объектива будет отличной на значительной площади кадра. Ну а когда график MTF «доползает» до отметки 15–20 мм без резких «обрывов» вниз, то резкость получится, что называется, «от края до края». Чем ближе друг к другу проходят графики MTF для сагиттальной и тангенциальной ориентаций миры, тем лучше у этого объектива исправлен астигматизм, а следовательно – более естественное и «мягкое» размытие изображения в зоне нерезкости. Ну и наконец, из сравнения семейств графиков MTF объектива при максимальном относительном отверстии и при f/8 можно сделать вывод о том, насколько диафрагмирование повышает резкость изображения. Графики MTF-тестирования некоторых объективов есть в рекламных буклетах и каталогах. К примеру, в каталоге Canon Lenswork содержатся не только подробные описания объективов, но и графики их MTF. Аналогичные данные можно найти для оптики Carl Zeiss и для части объективов Tokina.

При сравнении разных объективов по их графикам MTF стоит помнить, что процедура MTF-тестирования у разных производителей оптики не стандартизована. Да и не все компании публикуют графики MTF в своих каталогах и рекламных проспектах. Поэтому сколько-нибудь достоверную информацию в этом случае можно почерпнуть лишь из сравнения объективов одного производителя. Впрочем, есть и варианты для любителей оценивать оптику разных марок. В сети Internet доступно немало Web-страничек с результатами внушающих большее или меньшее доверие независимых MTF-тестирований объективов. Наиболее известная из них – японская www.photodo.com (на английском языке), хотя стоит отметить, что в последнее время база данных этого сайта перестала пополняться. Но графики MTF – далеко не исчерпывающая информация об объективе. Самая главная характеристика любого объектива – это изображение, которое он дает. Снимок может устраивать или не устраивать, нравиться или не нравиться, причем совершенно независимо от графиков. Поэтому результатами различных тестирований и отзывами владельцев стоит руководствоваться лишь при предварительном выборе оптики. Ну а окончательное решение о покупке объектива желательно принимать, исходя уже из своих собственных впечатлений.

Диафрагмирование объектива используется не только для регулирования количества света или улучшения его резкостных характеристик. Выбором диафрагмы можно изменять глубину резко изображаемого пространства, т. е. зоны расстояний, в пределах которой объекты на снимке воспринимаются четкими, а не размытыми. Сильно задиафрагмированный объектив изобразит одинаково резкими практически все предметы, попавшие в кадр. А открытая диафрагма, наоборот, дает возможность акцентировать внимание на главном объекте снимка, сделав фон и второстепенные детали композиции менее четкими и детализированными. Размытие заднего плана позволяет также более наглядно и художественно передать на фотографии объем и глубину композиции.  Поэтому и неудивительно, что управление глубиной резко изображаемого на снимке пространства – один из наиболее часто применяемых художественных приемов в фотографии. Научиться правильно использовать его несложно. Необходимо лишь иметь аппарат, позволяющий в ручном режиме (M) или в режиме приоритета диафрагмы (A) вручную задавать размер отверстия диафрагмы, а используемый объектив должен быть достаточно светосильным и обладать возможностью диафрагмирования в широких пределах.