CÓMO LEER GRÁFICOS MTF

Autor: Nasim Mansurov. Escrita el 20 de abril de 2013. 

Traducción y adaptación: Carlos Wajsman

Contraste y Resolución

Para comenzar debemos dejar claro que existen dos factores principales que determinan lo que llamamos “nitidez” de una imagen: el contraste y la resolución. Aunque dichos términos suenan como totalmente diferenciados y sin relación entre sí, en el mundo de la óptica están íntimamente ligados.

Antes de internarnos en las profundidades del MTF, parece una buena idea familiarizarnos con esos términos: la resolución se asocia con una característica del sensor, se asocia a la cantidad de píxeles que componen una imagen, por ejemplo, 1920 x 1080; en el mundo de la óptica resolución se entiende como la capacidad de un lente (o sistema óptico) para transmitir detalles finos (que también se llama “microcontraste”). En cambio, contraste se entiende como la capacidad de un lente o sistema óptico de distinguir entre diferentes intensidades de luz (es decir, zonas blancas y negras de la imagen). Aunque parecen dos términos bien diferentes, están íntimamente ligados: cuando hablamos de nitidez, cuando el contraste disminuye en forma significativa, los pares de líneas blancas y negras se van tomando un tono gris, haciéndolas menos distinguibles entre sí y por lo tanto, menos “legibles”.

Mirando la parte izquierda y arriba de la imagen, es posible leer “Leer es fácil” con comodidad, sin tener que esforzar sus ojos. El contraste es muy alto y se distinguen claramente las letras negras del fondo blanco.  En la parte izquierda inferior, hemos hecho el color del fondo de un tono gris y las letras de un tono de gris apenas más claro. El texto “Leer es difícil” se hace más dificultoso de leer; pero aún es perfectamente legible, porque las letras son grandes y resulta fácil separar los bordes de las letras del fondo.  Si reducimos las mismas imágenes 400%, el texto de alto contraste (arriba) sigue resultando fácil de leer, ya que tiene una resolución muy alta. En cambio, se dificulta bastante

leer el texto inferior sin esforzar nuestros ojos. Si aún cree que puede leer fácilmente el texto de menor contraste, preste atención – el texto ahora dice “L8er es dif1cil” en vez del texto original.  Si no lo hubiéramos aclarado, quizás no lo hubieran percibido, lo que muestra claramente la importancia que tiene tanto el contraste como la definición. Un lente puede tener la capacidad de resolver un nivel muy importante de detalle, pero si no es capaz de conservar un grado razonable de contraste, no nos permitirá distinguir dicho detalle y viceversa.

Observen las fotografías que ilustran tres casos extremos:

La imagen de la izquierda muestra ciertos detalles en las plumas de la garza, pero la falta de contraste vuelve indistinguibles muchos colores y tonos. El lente provee suficiente resolución, pero un escaso contraste. La imagen central tiene mucho contraste, pero la falta de resolución hace que la imagen se vea borrosa. La imagen de la derecha tiene un alto contraste y una alta resolución, lo que hace que la percibamos como la más detallada y nítida de las tres.

A fin de ser técnicamente más correcto, de aquí en más ya no diré “esa foto tiene alta resolución” sino algo parecido a “esa foto se ve nítida”. A continuación trataremos de profundizar en el concepto de nitidez y su percepción.

Nitidez percibida

Sin importar como la consideremos, la nitidez siempre es subjetiva. Una imagen puede aparecer nítida a una persona, mientras otra la percibe como borrosa o suave. Es por eso que se producen interminables debates sobre si un lente es mejor que otro o porqué el fabricante A es mejor que B. La realidad es que la gente percibe la nitidez en forma diferente. Si digo que el Nikon 200-400mm e/4G es “blando” con el tele conversor 2X debido a una significativa disminución de la nitidez, siempre habrá alguien que argumente lo contrario. Y eso no se produce porque observe el resultado en otro ejemplar de ese lente o tele conversor, o una técnica mejor, sino porque su percepción de la nitidez es muy diferente a la mía.

Tengan en cuenta que cuando “se hace foco” sobre un sujeto, se trata de siempre de obtener “el mejor foco posible” y no de conseguir “el foco perfecto” (que por otra parte, ¡no existe!). Y por supuesto, ese “foco ideal” puede variar (y lo hace) entre distintos sujetos.

Lo que yo defino como “inaceptable” puede resultar “razonablemente nítido” para otra persona. Suele ocurrirme discutir con algún lector, que me envía una fotografía “nítida”; cuando la abro, me resulta muy alejada de lo considero nítida y muestra una gran falta de contraste, pero al que la envió aparentemente no le parece así. Para muchos fotógrafos, una imagen con la suficiente nitidez para bajarle la resolución y enviarla por internet resulta más que suficiente.

Por otra parte, tanto para mí como para muchos otros fotógrafos esa no es realmente una opción aceptable, ya que pretendemos vender copias de alta resolución y no pequeñas imágenes para ser mostradas por internet. Y muchos fotógrafos que toman imágenes de pájaros, muchas veces debemos hacer importantes recortes y ampliaciones, lo cual hace más evidentes todos los defectos a nivel de los píxeles. Si consideramos todos los demás factores, como el tamaño del sensor, la calidad del lente, los procesos de reducción de ruido, subsampleo y post procesado, podremos considerar cuántos factores pueden influir (e influyen) en la nitidez percibida de una imagen.

Nitidez: resolución y acutancia

Si dejamos de lado todos los factores de “nitidez percibida” y tratamos de definir el término de manera más o menos objetiva, nos damos cuenta que la nitidez está compuesta de dos partes – Resolución y Acutancia. Ambas resultan igualmente importantes y afectan la nitidez percibida total. Tal como lo definimos anteriormente, la resolución es la cantidad de detalle de la que es capaz de transmitir un lente: los finos cabellos, plumas o hierbas que un lente es capaz de resolver y luego serán transmitidos al sensor.
La Acutancia no se trata de resolver pequeños detalles, sino de la transición entre bordes diferenciados de la imagen. Puede ser muy incrementada por diversos factores (mejora de nitidez en cámara, baja de resolución y aplicación de nitidez en pos producción).

En cambio, la resolución no puede modificarse  – si un lente no es capaz de resolver detalles finos, dichos detalles no pueden agregarse a la imagen capturada. Es decir que si partimos de una imagen muy “suave” no podremos agregar los detalles que le faltan después aumentando su nitidez.

Observemos las siguientes imágenes:

El recorte de arriba muestra baja acutancia y alta resolución. El lente es capaz de resolver mucho detalle, pero la transición entre los bordes no es demasiado brusca, lo que provoca que la imagen aparezca un poco “blanda”.

A la segunda imagen le falta resolución, pero tiene una alta acutancia, ya que se le ha aplicado una excesiva cantidad de agudeza a fin de aumentar su nitidez. Tal como puede verse, no es posible recuperar todos los detalles, por lo tanto ciertas características se exageren por demás. La última imagen tiene gran cantidad de acutancia y resolución, lo que hace que la percibamos como la más nítida y detallada de las tres. Este ejemplo demuestra que nuestra percepción de la nitidez depende fuertemente de la combinación de resolución y acutancia.

Ahora que comprendimos la importancia del contraste, la resolución y la acutancia para conseguir imágenes nítidas, avancemos un paso más y hablemos de cómo medir y cuantificar el resultado de los lentes.

¿Qué es la MTF?

Dado que la nitidez percibida es siempre subjetiva, resulta imposible cuantificar el comportamiento de los lentes simplemente observando los detalles de la imagen. Tal como lo apuntamos más arriba, hay muchas variables que pueden influir nuestra percepción. Debido a esto, los fabricantes desarrollaron un método objetivo para medir el comportamiento de los lentes en entornos de laboratorios controlados o buscando aproximarse al comportamiento potencial de los mismos a través de simulaciones de computadora, sin depender de la percepción humana.  Este método comúnmente aceptado para medir el comportamiento de los lentes se llama MTF, los que significa Modulation Transfer Funcion (Función de Transferencia de Modulación). Ya que no existe ningún lente que sea perfecto transmitiendo luz, el MTF puede resultar bastante útil para cuantificar la pérdida de contraste y resolución.

Aquí no se aplica la acutancia ya que no estamos hablando sobre la nitidez percibida, sino estrictamente de la habilidad de un lente para resolver la mayor cantidad de detalle manteniendo el máximo de contraste posible.

Muchos gráficos MTF que vemos hoy en día se realizan a través de programas especializados de computación que miden o simulan el comportamiento de los lentes y exhibe los resultados. En nuestro sitio[1] por ejemplo, utilizamos el programa Imatest[2] para medir el desempeño de los lentes.

Una de las ventajas del MTF es que es capaz de proporcionar una gran cantidad de información en un solo gráfico.  Los gráficos MTF pueden proveer potencialmente algunos de los siguientes datos:

• Resolución de los lentes (del centro hasta los bordes en todas las aperturas disponibles)
• Contraste de los lentes (del centro a los bordes en todas las aperturas posibles)
• Aberración de astigmatismo y cromática lateral.
• Curvatura de campo
• Desplazamiento de foco. [3]

Estos datos pueden revelar una importante cantidad de información sobre el desempeño de los lentes. Los mismos datos pueden utilizarse para comparar resolución y contraste entre diferentes lentes del mismo fabricante.

De todas formas, no es posible utilizar el MTF para comparar lentes de diferentes fabricantes (ver notas más abajo) y también existen otros datos ópticos que las pruebas MTF no pueden proveer, como por ejemplo:

• Distorsión
• Aberración cromática longitudinal
• Reproducción de color
• Viñeteo
• Reflejos de los lentes

Por lo tanto, aunque los gráficos MTF pueden resultar útiles para evaluar determinados datos, no son capaces de proveer un cuadro completo del comportamiento de un lente. Muchos fabricantes llegan a la conclusión que proveer los datos de MTF es suficiente y así, las demás deficiencias nunca serán incorporadas a pruebas específicas de lentes o gráficos adicionales.

También es importante remarcar que no se proveen datos sobre el comportamiento entre distancias focales intermedias en los lentes zoom. Así en un lente 70-200mm el fabricante proveerá gráficos del comportamiento en 70 y en 200, pero ninguno sobre distancias focales intermedias.

Por esa razón nosotros (y muchos otros analistas) se enfocan en los problemas ópticos adicionales y deficiencias en los datos cuando estudiamos los lentes que aparecen en el mercado.

Cómo se mide la MTF

Hablemos ahora del proceso de medir los datos de la MTF. Tal como muchos pueden saber, el desempeño de un lente puede variar fuertemente entre el centro y los bordes. Muchos lentes están optimizados para funcionar muy bien en el centro, pero disminuye notoriamente su nitidez a medida que nos alejamos hacia el borde. Algunos lentes con diseños ópticos “mágicos” funcionan muy bien en toda la superficie de la imagen, pero hay muy pocos de esos – inclusive algunos de los lentes mejores y más caros, de nivel profesional presentan diversos problemas ópticos. De todas formas, tomar solamente una porción del cuadro de imagen y evaluar su nitidez sería demasiado limitado; es por eso que los datos de MTF se obtienen a partir de múltiples puntos que se miden desde el centro hacia los bordes extremos del cuadro. Aquí vemos una imagen provista por Nikon que muestra cada punto en los cuales se evalúa el resultado de un lente:

En este caso, los puntos rojos indican los puntos de medición tomados en diferentes posiciones sobre una carta de líneas finas, en un cuadro de formato FF Nikon de 24x36mm. Las mediciones se toman a 5, 10, 15 y 20mm a partir del centro del sensor. En los sensores APS-C, Nikon toma sus mediciones a intervalos ligeramente diferentes – 3, 6, 9 y 12mm – ya que el tamaño del sensor es claramente más pequeño.

La evaluación del rendimiento de los lentes se hace midiendo sobre grupos de líneas rectas, típicamente se utilizan líneas negras sobre fondo blanco. Los pares de líneas más gruesas se utilizan para medir contraste y son de 10 líneas/mm, mientras los grupos más finos, de 30 líneas/mm, se utilizan para medir resolución. Observemos un gráfico provisto por Nikon:

Los grupos de líneas se ubican estratégicamente en ángulos diferentes – unos angulados desde el centro hacia los bordes, paralelos al radio del lente y apuntando hacia el centro (con el nombre de sagitales) y las otras se ubican en el ángulo opuesto (y llevan el nombre de meridionales). Esto se hace por una razón – debido a las aberraciones, algunos lentes funcionan muy bien resolviendo detalles de líneas colocadas en una dirección, mientras no lo hacen tan bien con líneas colocadas en otra dirección. En las mediciones de MTF, se proveen datos sagitales y meridionales, lo que resulta útil para detectar problemas de astigmatismo (veremos más sobre astigmatismo más adelante).

Una vez que la carta está alineada correctamente frente al lente, se pueden realizar evaluaciones tanto de contraste como de resolución estudiando la transición que se percibe en los grupos de líneas negras y blancas de distinto grosor. Un lente de alta resolución con un contraste excelente mostrará claramente el límite entre blancos y negros, y también permitirá distinguir claramente las líneas finas de 30 l/mm, para los grupos de líneas sagitales y las meridionales. En cambio, un lente de baja resolución con defectos ópticos mostrará una transición muy blanda entre negros y blancos (que indica un nivel de contraste bajo) y mostrará borrosidad en las líneas de 30m l/mm, que se percibirán como una mancha gris (que indica una baja resolución) tal como se ve en las imágenes siguientes:

La imagen de la izquierda representa una reproducción perfecta (lo cual no existe). A medida que la calidad de un lente va bajando, especialmente acercándose a los bordes, dejamos de distinguir las líneas negras de las blancas, lo que básicamente implica una pérdida de resolución.

Si tomamos los grupos de 10 l/mm será muy difícil que las líneas se confundan en una mancha gris: aún los lentes modernos de menor calidad mantienen suficiente contraste para distinguir las líneas de 10 l/mm.

Cómo se lee un gráfico MTF

Ya sabemos cómo se ubican y se miden los grupos de líneas, ahora es tiempo de aprender a leer un típico gráfico MTF. Tenga en cuenta que cada fabricante tiene su propio método de evaluar y mostrar los datos, por lo que resulta complejo (o imposible) comparar el rendimiento de lentes de distintas marcas.

 

Antes de analizar las curvas, tratemos de explicar para qué se utilizan los ejes X/Y: el eje X (horizontal) muestra la distancia del centro hacia los bordes del cuadro; el valor 0 representa el centro y los valores crecientes (5,10, 15, 20) representan distancias en mm hacia el borde del cuadro.  En general todos los fabricantes utilizan los mismos intervalos en los sensores FullFrame, mientras para los sensores APS-C eligen distintos intervalos; por ejemplo, Canon utiliza 3, 6, 9, 12, 15 mm para medir sus sensores APS-C.

El eje Y (vertical) indica los porcentajes representando la luz que es capaz de transmitir un lente. Los datos se indican desde 0 (0%) hasta 1(100%) y el gráfico se divide en pasos horizontales de 0,1 (10%) en incrementos de 0, 0,1. 0,2, etc.

Tal como consignamos en la sección anterior, se utilizan dos tipos de grupos de líneas para medir la MTF – grupos de líneas finas (30 l/mm) que se utilizan para medir resolución y grupos de líneas más gruesas (10 l/mm) utilizados para medir contraste. Es decir que en el gráfico se mostrarán ambas curvas; un lente “perfecto” debería mostrar líneas rectas desde el centro a los bordes, tanto para contraste como para resolución:

En este ejemplo particular, utilizo una línea roja para graficar contraste y una línea azul para mostrar resolución. Como pueden ver, ambas se muestran rectas, ubicadas en la parte superior del gráfico; esto significa que el lente transmite el 100% de la luz que lo atraviesa. Pero sabemos que ese lente no puede existir, entonces veamos un gráfico MTF algo más realista:

Si observamos la curva roja (10 l/mm), vemos que el lente muestra un alto contraste en el centro, bajando a medida que nos alejamos hacia el borde, con un pequeño ascenso del contraste a mitad de camino y una importante caída cerca de los bordes. Eso indica que el lente tiene una buena resolución en el centro, cayendo gradualmente a medida que nos alejamos hacia el borde, bajando notoriamente en los extremos. En una imagen real, veremos una resolución muy buena en el centro de la imagen, bajando la calidad notoriamente hacia los bordes. La naturaleza “de ola” de la curva indica la presencia de una curvatura de campo[4] que presenta la imagen (es decir que el lente no es capaz de enfocar una imagen en forma homogénea en todo el plano).

Las mediciones de contraste son en general más altas que la resolución. En cuanto a la evaluación del contraste, por encima de 0,9 indica un contraste excelente, entre 0,9 y 0,7 es muy bueno, entre 0,7 y 0,5 es el nivel promedio y por debajo de 0,5 se considera un contraste pobre o malo. En el caso de la resolución, las cifras suelen ser algo menores, especialmente en el caso de las posiciones angulares de los zoom. De todas formas, hay una interpretación subjetiva de las cifras y la evaluación acerca de qué nivel se considera bueno o malo puede variar de persona a persona.
Como habitualmente se realizan mediciones sagitales y meridionales, los gráficos típicos muestran normalmente cuatro líneas, tal como se muestra en el ejemplo de MTF que sigue:

 

Este es un gráfico MTF más completo, ya que indica bastante más datos. A partir del análisis de los datos del gráfico, podemos obtener los siguientes datos:

1. Resolución (30 l/mm) desde el centro a los bordes, tanto en mediciones sagital y meridional.
2. Contraste (10 l/mm) desde el centro a los bordes, tanto en mediciones sagital y meridional.
3. Astigmatismo y aberración cromática lateral.
4. Curvatura de campo.

Si comparamos los dos gráficos anteriores podemos deducir que el segundo lente tiene un resultado general muy superior al primero. Las dos líneas de contraste (rojas) como las de resolución (azules) se ubican más arriba y las cuatro líneas muestran una posición mejor hacia los bordes. Llegando a los bordes extremos se visualiza una notoria declinación de la resolución, pero el contraste se mantiene muy alto. Otra cosa importante a remarcar es que ambos pares de líneas (tanto enteras como punteadas) se mantienen razonablemente parejas en todo el gráfico, indicando que el lente muestra un astigmatismo muy leve. Cerca de los bordes los pares de líneas muestran una separación mayor, lo que indica que podemos esperar un mayor astigmatismo en esas zonas de la imagen.

Ciertos fabricantes sostienen que la cercanía de las líneas sagitales y meridionales indica una buena  calidad de borrosidad o bokeh en el desenfoque. En lo particular trato de no sacar conclusiones apresuradas acerca de la influencia de las lecturas de gráficos MTF sobre el bokeh, ya que considero que existen muchos otros factores que lo afectan, tal como: el número de hojas del diafragma, apertura del iris, calidad de los elementos ópticos, etc.

Personalmente solamente considero la separación entre ambos tipos de líneas como una indicación del astigmatismo y la aberración lateral cromática: líneas S y M muy separadas indican sin duda una indicación de que el lente tiene una pobre corrección de astigmatismo y aberraciones ópticas laterales. Para obtener resultados respecto a l bokeh deben realizarse otro tipo diferente de pruebas.

Por último y dado que las curvas no muestran una forma de “ola”, podemos concluir en que este segundo lente no sufre de problemas de curvatura de campo notorios, a diferencia de lo que se percibe en el gráfico anterior, correspondiente a un lente “típico”.

 

Como interpretar un gráfico MTF Nikon

Se encuentran gráficos MTF de esta marca para lentes AF-D de hace 10-15 años. Los gráficos Nikon proveen los siguientes datos:

1. Desempeño de los lentes a máxima apertura.
2. Desempeño de los lentes a máxima y mínima distancia focal.
3. Cifras sagitales y meridionales a 10 l/mm y a 30 l/mm.
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral.
5. Curvatura de campo.

Lamentablemente, los gráficos Nikon no proveen de mediciones a diafragmas más cerrados, por ejemplo a f/8 (tal como lo hace Canon y otras marcas). También son limitadas las mediciones en caso de los zoom, ya que consignan datos solamente para los extremos de DF. Por ejemplo, en caso de los súper zoom de Nikon como el 18-300mm, el usuario solamente cuenta con datos para 18 y para 300 mm y nada en medio.
Aquí muestro un gráfico Nikon a modo de ejemplo – para el lente AF-S Nikon 50mm f/1.8G:

Tal como se percibe, el lente presenta un buen contraste en el centro y hasta la mitad del cuadro, cayendo en forma notoria hacia el extremo y se vuelve bastante pobre. Prácticamente no muestra signos de curvatura de campo, ya que no se visualizan picos en ninguna de las curvas. Las líneas sagitales y meridionales muestran una separación notoria para las líneas de contraste, pero no es igual para la resolución, lo que implica que el lente muestra astigmatismo y aberración cromática lateral menos notoria para los detalles finos y no significa un problema general importante.

Es el tipo de resumen que se puede hacer a partir de un gráfico como este.

 

Como interpretar un gráfico MTF Canon

Al igual que para Nikon, se encuentran gráficos MTF para todos los lentes Canon que se encuentran actualmente. Canon tiene un método ligeramente diferente para proveer de los datos MTF: Canon muestra el comportamiento de sus lentes con el diafragma cerrado a f/8, lo que resulta sumamente útil. Aquí los datos que se pueden obtener a partir de un gráfico de Canon:

1. Desempeño de los lentes a máxima apertura y a f/8.
2. Desempeño de los lentes a máxima y mínima distancia focal.
3. Cifras sagitales y meridionales a 10 l/mm y a 30 l/mm.
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral.
5. Curvatura de campo.
6. Desplazamiento de foco.

Además de la diferencia de gráficos en apertura máxima y con el diafragma cerrado, el resto de los datos son prácticamente similares. Veamos un gráfico para el lente Canon EF 50mm f/1.8II:

El gráfico de Canon se ve más confuso que el de Nikon, pero provee de más información. Las líneas gruesas representan la medición de contraste, mientras las líneas finas representan la resolución. Las líneas negras muestran el comportamiento a máxima apertura y las azules lo hacen a f/8. Como los demás gráficos, utilizan líneas punteadas para representar mediciones sagitales y líneas enteras para representar mediciones meridionales.

Considerando esas características, analicemos el comportamiento del lente: en principio, observemos las líneas negras, que muestran el comportamiento a una apertura de f/1.8. El contraste es muy bueno en el centro, aunque obviamente baja a medida que nos alejamos hacia los bordes. La resolución está en números promedio, disminuyendo también hacia los extremos del cuadro. Ambos tipos de líneas (sagitales y meridionales) se muestran prácticamente juntas en el centro, lo que es una buena noticia, aunque se separan bastante hacia los extremos, lo que demuestra bastante astigmatismo y aberración cromática. Presenta algo de curvatura de campo, aunque está más o menos bajo control.

Al cerrar el diafragma a f/8 el rendimiento del lente mejora dramáticamente. El contraste es excelente desde el centro hasta los bordes extremos, mientras la resolución también se muestra excelente, aunque se percibe cierta curvatura de campo. Es decir que los signos de astigmatismo y aberración cromática aún están allí, pero solo en los extremos del cuadro. La resolución meridional se mantiene prácticamente recta, pero la medición sagital muestra una caída evidente en la marca de 17mm. Debido a que se muestra el comportamiento todo abierto y en f/8 se hace posible una potencial evaluación de problemas serios de desplazamiento de foco: si la nitidez se desplaza a partir del centro al cerrar el diafragma, es una muestra segura de que el lente sufre de problemas de desplazamiento de foco.

Observando los datos a máxima apertura, podríamos concluir de que el Canon EF 50mm f/1.8 II es peor que el Nikon 50mm f/1.8G; no me apresuraría a pensar esa conclusión, ya que no es posible comparar los datos de MTF entre objetivos de distintos fabricantes, ya que las mediciones y criterios ópticos son diferentes entre Canon y Nikon.

Cómo interpretar un gráfico MTF Zeiss

A esta altura seguramente se pregunten por qué los fabricantes no utilizan métodos estándar para medir y graficar los datos MTF. En el caso de Zeiss, los datos provistos se miden en lentes reales, es decir que los datos MTF no son teóricos o “simulados”. Por lo tanto, los números MTF provistos en las gráficas de Zeiss son comparables típicamente con lo que podemos observar en un lente comprado. En cuanto a los gráficos Zeiss, este es el tipo de información que podemos obtener:

1. Resultado del lente a máxima apertura y con el diafragma cerrado (las aperturas varían según el lente).
2. Resultado del lente en las distancias focales más corta y más larga.
3. Números de contraste y resolución sagital y meridional a 10, 20 y 40 l/mm
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral.
5. Curvatura de campo.
6. Desplazamiento de foco.

Una diferencia mayor entre los gráficos MTF de Zeiss y Nikon/Canon, es que los gráficos provistos por Zeiss proveen datos obtenidos en tres frecuencias diferentes – 10, 20 y 40 líneas por milímetro. La medición de 40 l/mm es una medición mucho más fina que los 30 l/mm que utilizan Nikon/Canon. Adicionalmente, Zeiss provee datos en posiciones de diafragma abierto y cerrado, lo que implica que la cantidad de datos provistos por Zeiss es superior. Dado que cada frecuencia se muestra tanto con valores sagitales y meridionales, esto produce seis curvas por gráfico. Dibujar las curvas de diafragma abierto y cerrado produciría doce curvas por gráfico, lo que los haría confusos y difícil de interpretar. Por esa razón, Zeiss muestra el comportamiento para cada lente en ambas condiciones en gráficos separados. Además, Zeiss utiliza directamente porcentajes en el eje vertical, en vez de simbolizarlos con números de 0 a 1.

Aquí hay un ejemplo de los gráficos MTF para el Zeiss Planar T* 50mm f/1,4:

El gráfico de la izquierda representa el comportamiento a máxima apertura de f/1,4, mientras el de la derecha lo muestra con el diafragma cerrado a f/4. Las líneas no están coloreadas ni tienen diferente espesor, podemos asumir que la primera línea desde arriba es la de 10 l/mm, utilizada para medir contraste; las que siguen más abajo son la de 20 l/mm y de 40 l/mm, utilizadas para medir resolución.

Observando el gráfico a máxima apertura de f/1,4, podemos hacer las siguientes conjeturas: el contraste del lente es excelente en el centro y disminuye levemente hacia los bordes extremos. La resolución es muy uniforme, no mostrando prácticamente signos  de curvatura de campo hasta la marca de 17mm – que es donde la resolución comienza a caer. Las líneas sagitales y meridionales están juntas en todas las frecuencias en el centro del cuadro. Desde el centro, la medición meridional cae, lo que indica cierto nivel de astigmatismo y aberración cromática lateral visible cerca de los bordes del cuadro.

Con el diafragma cerrado a f/4, tanto el contraste como la resolución mejoran dramáticamente. El contraste se mantiene excelente en todo el cuadro, mientras la resolución comienza muy bien en el centro del cuadro y se incrementa al acercarse al medio del cuadro, que es un signo de desplazamiento de foco. Se percibe una leve curvatura de campo que se hace visible en las frecuencias más finas. Tanto las líneas sagitales como las meridionales se mantienen prácticamente paralelas en todo el cuadro y descienden juntas, lo que indica que el astigmatismo y la aberración cromática lateral está prácticamente ausente (solamente se hace visible en los extremos a 40 l/mm).

Como pueden apreciar, los datos MTF son presentados en forma bien diferente por las tres marcas de ópticas que analizamos. Si buscan gráficos MTF de otras marcas pueden utilizar frecuencias mayores o menores. Por ejemplo, Leica provee la mayor cantidad de información al utilizar mediciones a 5, 10, 20, y 40 líneas por milímetro.

 

 

Notas al pie:

[1] Aberración óptica en el que un objeto plano normal al eje óptico no se puede enfocar sobre el plano de una imagen plana.

[2] https://photographylife.com

[3] www.imatest.com – conjunto de programas y cartas para medir el comportamiento de los lentes.

[4] Defecto que se produce en ciertos lentes que muestran un desplazamiento del punto de enfoque al abrir el diafragma al máximo.