IMPARARE A LEGGERE I TEST MTF

[epasinet]

Eccomi pronto per una nuova discussione.
Ho riscontrato che molte persone nel forum faticano a comprendere il significato dei grafici di test MTF e per ciò ho deciso di iniziare ad esporre quello che son riuscito a raccogliere nella speranza di capirne di più discutendone tra noi e di aiutare chi non ci capisce assolutamente nulla sull’argomento.


MTF significa Modulation Transfer Function, è un test che consente di misurare le prestazioni delle lenti dal punto di vista del contrasto.
Per far ciò il test valuta la capacità di contrasto della lente nel fotografare delle linee nere parallele su fondo bianco. Per andar oltre poi il test misura la capacità di contrasto della lente fotografando linee parallele a diverse densità.
I risultati del test per una lettura intuitiva vengono rappresentati su un grafico bidimensionale riportante in ascissa la distanza, misurata in millimetri, dal centro dell'immagine ai lati e in ordinata la scala decimale dell'indice di contrasto.
In tal modo la curva che vediamo rappresentata indica il comportamento del contrasto dell'immagine prodotta dalla lente, in tutta l’area dell’immagine catturata, cioè dalla zona centrale alle zone laterali. Sostanzialmente il grafico di test MTF analizza la qualità di contrasto in tutta l'immagine al fine di capire se la lente riesce a fornire una nitidezza sufficiente in tutto il fotogramma o se soffre di perdite di nitidezza in alcuna zone.
Al lato pratico il test MTF confronta il contrasto tra linee nere e bianche dell’immagine fotografata con il contrasto tra linee nere e bianche dell’originale.


Viene spontaneo a questo punto chiedersi come possa un test di contrasto definire in assoluto la qualità della lente esendo il contrasto una delle tante caratteristiche che una lente può offrire.
Ci ho messo molto a darmi una risposta e son arrivato ad una conclusione logica leggendo articoli qua e là, il test MTF non valuta l'obiettivo in esame in tutte le sue qualità.
Dunque, le caratterstiche di un’ottica che vengono analizzate col test MTF sono solo 2, la capacità di contrasto e la nitidezza.

Per definizione il contrasto è la differenza tra zone chiare e zone scure, maggiore sarà questa differenza e maggiore risultarà il contrasto.

Per definizione la nitidezza è l’inverso della sfocatura, tanto più un soggetto sarà a fuoco tanto più ci risulterà nitido.

Credo che nel test MTF ci sia una forte correlazione tra queste due caratteristiche, nitidezza e contrasto. Infatti come detto sopra il test si propone di fotografare la capacità di contrasto di un obiettivo fotografando diverse situazioni di densità delle linee; risulta evidente che se le linee son ben spaziate tra loro come ad esempio una linea bianca e un nera in 1 mm l’analisi del negativo ottenuto mostrerà un netta distinzione tra le due linee. Però se fotografiamo una densità di linee pari a 40 coppie di linee sempre su 1 mm capirete che le cose si complicano e analizzando ingrandendo il negativo prodotto dalla fotocamera potremo faticare a vedere la distinzione tra le linee e anzi queste potrebbero impastarsi confondendosi tra di loro e dando la percezione non più di linee parallele ma di un grigio uniforme. La conclusione logica del ragionamento è, fintanto che l’obiettivo riesce a rappresentare le linne separate tra loro noi avremo la sensazione di nitidezza, quando le linee inizieranno ad impastarsi tra loro in un colore grigio il nostro occhio perderà la sensazione di nitidezza e percepirà una sfocatura. Quindi maggiore è la capacità di contrasto e maggiore sarà la nitidezza percepita.
Personalmente non son riuscito a trovare altra relazione tra contrasto e nitidezza.

Il grafico risultante dal test MTF solitamente ha 4 curve, due di tipo continuo e due di tipo tratteggiato. Qui arrivano le note dolenti!
Da quel che ho capito all’aumentare delle distanza dal centro del immagine acquisita, indicata in mm sull’asse delle ascisse, viene dato un valore di contrasto e riportato sull’asse delle ordinate. Tutti questi punti generano una delle 4 curve in grafico mostrando l’andamento del contrasto spostandoci dal centro verso la periferia dell’immagine.
Quello che distingue le curve continue dalle tratteggiate è il verso in cui ci si sposta dal centro verso la periferia. Infatti le linee continue mostrano l’andamento del contrasto spostandoci dal centro verso la periferia sulla linea saggitale, la linea che và da angolo ad angolo dell’immagine, mentre le linee di tipo continuo mostrano l’andamento del contrasto spostandoci in direzione tangenziale.
Ci sono due linee continue perché una solitamente indica la misurazione del contrasto ad una determinata densità di linee e l’altra linea continua indica la misurazione del contrasto ad un’altra determinata densità di linee. Stessa cosa per le due linee tratteggiate.


Facciamo un esempio. Prendiamo un grafico MTF. Come facciamo a leggerlo?
Prendiamo una delle 4 curve e iniziamo a percorre la curva da sinistra verso destra; solitamente all’inizio, estrema sinistra, la curva ha un valore molto alto di contrasto perché stiamo guardando il comportamento al centro del fotogramma dove gli obiettivi soffrono meno. Ora spostandoci verso destra, tanto più la linea resterà alta, tanto più il contrasto si manterrà su valori simili al centro del fotogramma!
Bisogna fare una considerazione! Per avere un’analisi accurata del comportamento dell’obiettivo bisogna sapere a che focale e a che apertura del diaframma è stato svolto il test, e bisogna sapere le curve di test a che densità di linee per millimetro son state fatte per poter avere un indice di confronto.
Dico ciò perché noto che gli obiettivi zoom hanno diversi comportamenti in funzione della lunghezza focale a cui facciamo la foto. Obiettivi zoom e non, hanno comportamenti diversi in funzione dell’apertura del diaframma. Infatti solitamente se il diaframma è troppo aperto il contrasto viene penalizzato dalle aberrazioni ingenerate e invece se il diaframma è troppo chiuso il contrasto viene penalizzato dalla difrazione ingenerata.

Spero di esservi stato utile. Spero di non aver sparato troppe eresie e anzi in tal caso correggetemi. Spero che questa mia nuova discussione serva da spunto per intavolare una discussione costruttiva per approfondire l’argomento!

P.S. Allego l'immagine di un grafico generico per migliorare la comprensione.

enrico

[Piccola Peste]

Bel Post complimenti


Attendiamo qualche sottigliezza da i guru...ammesso che ce ne siano da aggiungere


comunque bel topic che deterà molte domande e perplessità sulle ottiche, mi auguro

[maloxplay]

ottimo lavoro!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[epasinet]

Grazie raga, spero che la mia esposizione sia stata chiara e utile per valutare d'ora in poi le ottiche con più oggettività.

Volevo fare una precisazione.
A questo link, già consigliato su un altro post, http://www.photodo.com/nav/prodindex.html i test MTF riportano dei valori numerici. Questi valori sono sempre inferiori a 1 e credo indichino un valore contrasto dell'obiettivo provato.
Ad esempio, scrivono che un obiettivo a a 50mm a f4 fà 0.78
Questo 0.78 credo indichi il valore migliore sulla curva o il valore rilevato al centro del fotogramma! Mi pare che questo giudizio sia riduttivo rispetto la rappresentazione dell'andamento del contrasto su tutta l'immagine come nei grafici MTF!!!

enrico

[oversim]

per chi mastica l'inglese...

http://www.luminous-landscape.com/tutorials/understanding-series/understanding-mtf.shtml

[epasinet]

Oversim ottimo link! Peccato che sia in Inglese ma ora mi cimento per tradurlo perchè è molto concreto come articolo!!

Grande contributo!

grazie

enrico

[oversim]

se vuoi una mano...

è fatto molto bene... e mi e' bastato digitare "understanding MTF" su google... è il primo della lista

Se vogliamo fare opera di traduzione / ampliamento / ecc.. no problem.

Cmq, tornando ai grafici MTF, appunto danno solo l'idea del comportamento dell'ottica in certe condizioni, e non tengono conto di altri aspetti che secondo me devono essere cmq non trascurati, come propensione al flare, saturazione colori, velocita' AF, peso, dimensioni, ecc...

[epasinet]

Si infatti il test MTF come avevo scritto anch'io in porecedenza serve SOLO per valutare la qualità del contrasto e relativa nitidezza dell'obiettivo esaminato. Ci son molte altre qualità degli obiettivi che si devono considerare per dare una giusta valutazione.

[VitOne]

Ottimo articolo, continuavo a chiedrmi su cosa si basasse l'affidabilità dei test di questo tipo, per carità non sono tutto ma avere una valutazione oggettiva fa sempre comodo. Esiste un sito con un arichivio di questi test fatti su vari obbiettivi con varie macchine? In particolare mi interessavano il 17/40L e il 70-200L f4 uniti alla 20D, non dovrebbe essere difficile trovarli, no ?

[epasinet]

VitOne vai qui http://www.photodo.com/nav/prodindex.html
Oppure vai qui http://consumer.usa.canon.com/ir/controller?act=ProductCatIndexAct&fcategoryid=111

Ciao ciao

[VitOne]

[sex]

pero' questa scala in millimetri dal centro della lente.... si estende per solo 2 cm !??! perchè non per l'intero raggio della lente

[stealth]

Grazie!!!
bel lavoro!!!

[lolly56stk]

ma non ho capito...nellìesempio ci sono altre 3 linee...a cosa corrispondono???

[epasinet]

Per sex

sinceramente non ho proprio capito nemmeno io perchè quel grafico si ferma poco dopo i 20mm!! L'ho preso dal sito della SIGMA.
Cmq ho acquistato la rivista tutti fotografi e li test mtf son semplificati ma dopo aver studiato i test mtf come ho fatto, risultano semplici da leggere anche se diversi!

Per lolly

Nell'esempio ci son 4 linee, due continue e due tratteggiate.
Le due continue, in teoria, si spostano dal centro dell'immagine agli spigoli, mentre le due tratteggiate si spostano dal centro ai lati. Infatti si parla di spostamento "saggitale" nel caso delle linee continue e spostamento "tangenziale" o "meriodionale" nel caso delle tratteggiate. Spero che qualcuno sappia precisare meglio il significato di saggitale e meriodonale o tangenziale che sia!

W il contrastooo!

enrico

[MisterG]

Eccellente contributo

[stefan0n]

[stefan0n]

Vorrei ancora aggiungere qualke info:

sui grafici MTF canon compaiono 8 linee, 4 azzurre e 4 nere, rispettivamente sottili e spesse, continue e tratteggiate.

Il significato e' il seguente:

- linee spesse: rappresentano il risultato di test fatti con 10LP/mm, e danno idea del contrasto della lente
- linee sottili: rappresentano il risultato di test fatti con 30LP/mm, e danno idea del potere risolvente della lente

- linee nere: lente usata a piena apertura
- linee azzurre: lente usata ad f8

- linee continue: misura Meridionale
- linee tratteggiate: misura Sagittale

I grafici di Sigma invece usano il colore rosso per indicare il test effettuato con 10LP/mm (contrasto) e verde quello con 30LP/mm (nitidezza) quando l'obiettivo e' a piena apertura.

[StefanoBonfa']

[StefanoBonfa']

Per chi è interessato agli obiettivi Nikon, consultare:

http://www.nikon-image.com/jpn/products/lens/af/zoom/index.htm
http://www.nikon-image.com/jpn/products/lens/af/singlefocal/index.htm
http://www.nikon-image.com/jpn/products/lens/dx/index.htm

Purtroppo il sito è scritto in giapponese Nessun problema: i grafici sono sempre a fondo pagina e il loro linguaggio è universale.

Aggiungo qualche nota esplicativa a riguardo.

Le prove MTF consistono nell'inquadrare bersagli standard disposti in due diverse direzioni, registrando la resa dell'obiettivo lungo i punti di una semidiagonale del fotogramma.

Il disegno di questi bersagli è costituito da una sequenza di linee nere separate da linee bianche.

Il numero di linee nere (od anche il numero di coppie linea nera-linea bianca) che ci sono in un millimetro si chiama frequenza spaziale e si misura in lp/mm.

I grafici in rosso sono relativi alla frequenza spaziale di 10 lp/mm, quelli in blu a quella di 30 lp/mm.

Si effettuano due tipi di test orientando i bersagli in due modi diversi :

1) bersagli con linee parallele alla diagonale presa in considerazione - orientazione S (sagittal)

2) bersagli ruotati di 90° rispetto la disposizione precedente - orientazione M (meridional)

I grafici con linea a tratto continuo si riferiscono ai test con bersagli in orientazione S, quelli con linea tratteggiata a quelli con orientazione M.

Sull'asse orizzontale sono riportate le distanze, in millimetri, dal centro verso i bordi del fotogramma lungo la diagonale; sull'asse verticale i valori MTF ottenuti.

Vi ricordo che nel formato 35 mm la diagonale è lunga 43 mm, quindi partendo dal centro si percorre metà diagonale lunga appunto 21,5 mm.

Buon divertimento