Cómo leer gráficos MTF

Cuando se publicó mi artículo sobre la curvatura de campo hace un tiempo, donde hablé sobre cómo se puede hacer un análisis rápido de los datos de MTF de la lente y determinar si presenta alguna curvatura de campo, algunos de nuestros lectores expresaron interés en comprender cómo leer los gráficos de MTF. Dado que hablamos bastante sobre el rendimiento de la lente y los datos MTF aquí en Photography Life, decidí escribir un artículo detallado sobre el tema y hacer todo lo posible para explicar a fondo todo lo relacionado con las curvas MTF, los gráficos y toda la palabrería que los acompaña.

Debido a que muchos fabricantes de lentes modernos publican datos MTF para mostrar el rendimiento potencial de sus lentes recién lanzados, puede ser muy útil saber cómo interpretar los datos proporcionados, ya sea que esté investigando lentes, comparándolos o evaluando su rendimiento antes de realizar una compra. decisión. Al principio, los gráficos MTF parecen demasiado complejos, pero una vez que comprenda los conceptos básicos subyacentes, podrá evaluar rápidamente los datos y sacar conclusiones importantes.

Contraste y Resolución

Antes de hablar de MTF, es una buena idea familiarizarse con los términos "contraste" y "resolución", ya que ambos términos se usan ampliamente a lo largo de este artículo. Para la mayoría de los fotógrafos, el término "contraste" está asociado con un control deslizante en Photoshop o Lightroom que se usa para aumentar el contraste global en las imágenes y hacer que las imágenes "salten", como dicen algunos. La resolución, por otro lado, a menudo se asocia con el sensor y la resolución de la imagen en píxeles, como "800 x 600". Si bien los dos términos suenan como si no tuvieran nada que ver entre sí, en realidad están interrelacionados en la óptica y significan cosas diferentes. En el mundo de la óptica, la resolución representa la cantidad de detalles finos que una lente es capaz de transmitir (lo que también se conoce como "microcontraste"), mientras que el contraste representa la capacidad de una lente para distinguir entre diferentes intensidades de luz (p. gramo. negros y blancos). Cuando los niveles de contraste caen significativamente, las líneas blancas y negras finalmente se vuelven grises e indistinguibles. Echa un vistazo al siguiente ejemplo:

Mirando el lado izquierdo (grande) de la imagen, puede leer "Reading is easy" con facilidad, sin tener que concentrar la vista. El contraste es muy alto aquí y hay una clara distinción entre el negro intenso y el blanco brillante. En el lado inferior, sin embargo, cambié el fondo blanco a gris e hice que el color negro fuera un poco más oscuro en comparación. El texto "Leer es difícil" ahora es más difícil de distinguir. Todavía es perfectamente legible, porque el texto es grande y tus ojos aún pueden ver los bordes entre los dos tonos de gris. Sin embargo, si la misma imagen se reduce en un 400%, aún puede leer el texto de alto contraste (ya que tiene mucha resolución), pero tendrá dificultades para leer el texto de abajo sin concentrar su visión. Y si todavía crees que puedes leerlo fácilmente, preste mucha atención: el texto ahora dice "Bead1ng is baid" en lugar del texto original. Si no te hubiera dicho esto, nunca habrías notado el cambio en el texto. Lo que esto muestra es que tanto la resolución como el contraste son igualmente importantes: una lente puede tener una alta resolución, pero carecer de contraste, y viceversa. Una buena lente debe poder resolver suficientes detalles, al tiempo que tiene una cantidad razonable de contraste para distinguir entre esos detalles. Eche un vistazo a la siguiente fotografía que ilustra tres escenarios de casos extremos diferentes: mientras tiene una cantidad razonable de contraste para distinguir entre esos detalles. Eche un vistazo a la siguiente fotografía que ilustra tres escenarios de casos extremos diferentes: mientras tiene una cantidad razonable de contraste para distinguir entre esos detalles. Eche un vistazo a la siguiente fotografía que ilustra tres escenarios de casos extremos diferentes:

La imagen de la izquierda muestra claramente un contraste muy bajo (un ejemplo bastante exagerado con fines ilustrativos), mientras que la resolución sigue siendo relativamente alta. Puedes ver algunos detalles de plumas en la garza, pero la falta de contraste en la imagen hace que muchos colores y sombras sean indistinguibles. En resumen, la lente proporciona suficiente resolución, pero no suficiente contraste. La imagen del medio tiene mucho contraste, sin embargo, la falta de resolución hace que la imagen parezca borrosa. La imagen de la derecha, sin embargo, tiene tanto alto contraste como alta resolución, lo que nos hace percibirla como la más nítida y detallada de las tres.

Para ser un poco más técnicamente correcto, voy a reformular lo anterior. Nunca dirías algo como “esa foto tiene alta resolución”, sino algo como “esa foto es nítida”. Ahora vamos a profundizar un paso más en la definición de nitidez y su percepción.

Nitidez percibida

No importa cómo lo mires, la nitidez siempre es subjetiva. Una imagen puede parecer nítida para una persona, mientras que para otra puede parecer borrosa/suave. Es por eso que hay tantos debates interminables sobre por qué una lente es mejor que otra, o por qué el fabricante A es mejor que el fabricante B. El hecho es que las personas perciben la nitidez de manera diferente. Si digo que el objetivo Nikon 200-400mm f/4G es blando con el teleconversor 2x debido a una pérdida significativa de nitidez, siempre habrá alguien que argumente lo contrario. No porque tengan una mejor copia del objetivo o del teleconvertidor, o mejor técnica, sino porque su percepción de la nitidez es muy diferente a la mía. Lo que defino como "inaceptable" podría ser "razonablemente agudo" para otra persona. Esto me ha pasado recientemente, cuando uno de nuestros lectores se quejó de mi comentario y me envió una foto "nítida". Después de abrir la imagen, pude ver claramente que estaba lejos de ser nítida e incluso carecía de contraste, pero el remitente aparentemente no lo creía así. Para muchos fotógrafos, una nitidez razonable con suficientes detalles para poder reducir la resolución y mejorar la nitidez de la imagen para la web es más que adecuada. Mientras que para mí y para muchos otros, esa no es realmente una opción, porque queremos vender impresiones de alta resolución, no imágenes diminutas que solo se mostrarán en Internet. Y muchos de nosotros que fotografiamos pajaritos a menudo tenemos que recortar mucho, lo que muestra todas las deficiencias a nivel de píxeles. Si tiene en cuenta otras variables, como el tamaño del sensor, la calidad de la lente, la nitidez en la cámara, la reducción de resolución y el posprocesamiento,

Nitidez: resolución y agudeza

Si descartamos la "nitidez subjetiva" de la ecuación por ahora y tratamos de definir el término de manera más o menos objetiva, nos daremos cuenta de que la nitidez se compone de dos partes: resolución y agudeza. Tanto la resolución como la agudeza son igualmente importantes y, por lo tanto, afectan la nitidez general percibida. Como se definió anteriormente, la resolución es la cantidad de detalle que una lente es capaz de transmitir. Todos esos detalles finos de plumas y cabellos son resueltos por la lente y luego transmitidos al sensor de imágenes. La agudeza, por otro lado, no se trata de resolver detalles finos, sino más bien de la transición entre los bordes de una imagen. La agudeza se puede aumentar en gran medida por una serie de factores, como la nitidez en la cámara, la reducción de la resolución y la aplicación de la nitidez en el procesamiento posterior. Resolución, por otra parte, no se puede cambiar: si una lente no puede resolver los detalles finos, esos detalles no se pueden agregar después de capturar la imagen. Por lo tanto, si una imagen es muy suave al principio, no puede agregarle los detalles que faltan al enfocarla más tarde. Eche un vistazo a otra muestra de imagen:

El primer recorte en la parte superior de la imagen muestra baja agudeza y alta resolución. La lente pudo resolver muchos detalles, pero la transición entre los bordes no es repentina, lo que hace que la imagen parezca un poco suave. La segunda imagen en el medio carece de resolución, pero tiene mucha agudeza (transiciones de borde), porque se aplicó una cantidad excesiva de nitidez para que la imagen se viera nítida. Como puede ver, los detalles completos no se pudieron recuperar por completo y, por lo tanto, algunas de las funciones se exageran demasiado. La última imagen tiene una gran cantidad tanto de agudeza como de resolución, lo que nos hace percibirla como la más nítida y detallada de las tres. Este ejemplo muestra que nuestra percepción de la nitidez depende en gran medida tanto de la resolución como de la agudeza.

Ahora que comprende la importancia del contraste, la resolución y la agudeza para producir imágenes nítidas, avancemos un paso más y hablemos sobre la medición y cuantificación del rendimiento de la lente.

¿Qué es MTF?

Dado que la nitidez percibida siempre es subjetiva, es imposible cuantificar el rendimiento de la lente simplemente observando los detalles de una imagen. Como he señalado anteriormente, demasiadas variables podrían influir en nuestra percepción. Debido a esto, los fabricantes idearon métodos objetivos para medir el rendimiento de la lente en entornos de laboratorio controlados o aproximar el rendimiento potencial de una lente a través de simulaciones por computadora (más información sobre los datos MTF simulados a continuación) sin depender de la percepción humana. Esta medida comúnmente aceptada del rendimiento de la lente se llama MTF, que significa "Función de transferencia de modulación". Dado que ninguna lente es perfecta para transmitir luz, MTF puede ser muy útil para cuantificar la pérdida de contraste y resolución. La agudeza no se aplica aquí, porque no estamos hablando de nuestra nitidez percibida,

La mayoría de los gráficos MTF que ve hoy están hechos con un software de computadora especializado que mide o simula el rendimiento de la lente y genera los resultados. En nuestro sitio, por ejemplo, usamos el software Imatest para medir el rendimiento de la lente.

Una de las ventajas de MTF es que es capaz de proporcionar mucha información útil en un solo gráfico. Los gráficos MTF pueden proporcionar potencialmente algunos o todos los siguientes datos:

1. Resolución de la lente (del centro a las esquinas extremas en aperturas máximas y reducidas)
2. Contraste de la lente (del centro a las esquinas extremas en aperturas máximas y reducidas)
3. Astigmatismo y aberración cromática lateral
4. Curvatura de campo
5. Cambio de enfoque

Estos datos pueden revelar bastante información sobre el rendimiento general de la lente. Los mismos datos también se pueden usar para comparar la resolución y el contraste entre diferentes lentes del mismo fabricante. Sin embargo, los datos MTF no se pueden comparar entre diferentes marcas (consulte las notas adicionales a continuación) y hay otros datos ópticos que los gráficos MTF no pueden proporcionar, como:

1. Distorsión
2. Aberración cromática longitudinal
3. Reproducción de color
4. viñeteado
5. Destello de lente

Por lo tanto, si bien los gráficos MTF pueden ser útiles para evaluar algunos datos, no brindan una imagen completa del rendimiento óptico de una lente. La mayoría de los fabricantes llegaron a la conclusión de que proporcionar datos MTF es suficiente y que las deficiencias anteriores nunca se incorporaron en pruebas de lentes específicas o gráficos adicionales. También es importante tener en cuenta que, por lo general, tampoco se proporciona rendimiento entre distancias focales cortas y largas en lentes con zoom. Por ejemplo, para una lente de 70-200 mm, los fabricantes proporcionarán datos MTF solo para las distancias focales más cortas y más largas de 70 mm y 200 mm, pero nada intermedio. Esa es una de las razones por las que nosotros (y muchos otros sitios) nos enfocamos en los problemas ópticos y las deficiencias de datos anteriores al revisar lentes.

Cómo se mide el MTF

Ahora hablemos sobre el proceso real de medición de datos MTF. Como ya sabrá, el rendimiento de una lente puede variar mucho desde su centro hasta las esquinas extremas. La mayoría de las lentes están optimizadas para funcionar extremadamente bien en el centro, pero comienzan a perder nitidez hacia las esquinas. Los lentes con diseños ópticos "mágicos" pueden ser bastante fuertes en todo el marco de la imagen, pero hay muy pocos de ellos, incluso algunos de los mejores y más caros lentes de nivel profesional tienen varios problemas ópticos. Por lo tanto, tomar solo una parte del marco de la imagen y evaluar su nitidez sería muy limitante, por lo que los datos MTF se componen de múltiples puntos que se miden: desde el centro del marco hasta las esquinas extremas. Aquí hay una imagen proporcionada por Nikon que muestra cada punto donde se evalúa el rendimiento de la lente:

Esos puntos rojos son patrones de líneas finas que se analizan en una determinada posición desde el centro del cuadro de la imagen, o el sensor FX de cuadro completo de 24x36 mm en este caso. Las medidas se toman a 5 mm, 10 mm, 15 mm y 20 mm desde el centro del sensor. En los sensores de tamaño APS-C, Nikon toma medidas en intervalos ligeramente diferentes: 3 mm, 6 mm, 9 mm y 12 mm, porque el tamaño del sensor es obviamente mucho más pequeño que el de fotograma completo.

La evaluación del rendimiento de la lente se realiza con líneas rectas simples, generalmente líneas negras sobre un fondo blanco. Los pares de líneas más gruesos se utilizan para medir el contraste y suelen tener 10 líneas/mm, mientras que las líneas más finas que se utilizan para medir la resolución son 30 líneas/mm. Eche un vistazo al siguiente gráfico proporcionado por Nikon:

Como puede ver, se colocan líneas rojas gruesas y delgadas a diferentes intervalos para medir el contraste y la resolución, respectivamente. Los grupos de líneas se colocan estratégicamente en dos ángulos diferentes: uno en ángulo desde el centro del marco hacia afuera, paralelo al radio de la lente y apuntando hacia el centro (también conocido como "Sagital") y el otro en ángulo en la dirección opuesta (también conocido como “Meridiano”). Esto se hace por una razón: debido a las aberraciones de la lente, algunas lentes son muy buenas para resolver detalles que apuntan en una dirección, pero no tan buenos para resolver detalles que apuntan en otra dirección. Para las mediciones MTF, se proporcionan datos sagitales y meridianos, lo que ayuda a identificar fácilmente los lentes que muestran astigmatismo (más información sobre el astigmatismo a continuación).

Una vez que un gráfico de prueba con las líneas sagitales y meridianas colocadas a diferentes intervalos se alinea correctamente frente a la lente, tanto el contraste como la resolución se pueden medir evaluando el grosor de la transición de los grupos de líneas de negro a blanco. Una lente de alta resolución con un contraste excelente mostrará un límite claro entre los blancos y los negros y distinguirá claramente las líneas en el grupo fino de 30 líneas/mm tanto para las líneas sagitales como para las meridianas. Por otro lado, una lente de baja resolución con fallas ópticas mostrará una transición muy suave de negros a blancos, lo que indica un bajo contraste, y desenfocará tanto el grupo de 30 líneas/mm que todo se convierte en una mancha gris, como se muestra. abajo:

Las líneas de la izquierda se distinguen fácilmente: eso es lo que transmitiría una lente perfecta sin fallas ópticas. Dado que tal lente no existe, siempre habrá una cierta cantidad de desenfoque visible. A medida que empeora el rendimiento de una lente, especialmente hacia la esquina, es posible que el sistema de medición ya no distinga los negros de los blancos, lo que básicamente significa una pérdida total de resolución.

Si toma el grupo mucho más grueso de 10 líneas/mm y repite el mismo ejercicio, es muy poco probable que los negros converjan con los blancos en gris. Incluso algunas de las peores lentes modernas tienen un contraste más que suficiente para 10 líneas/mm. Solo si uno fuera a desenfocar la lente, esos patrones podrían volverse indistinguibles.

Cómo leer un gráfico MTF

Ahora que sabe cómo se colocan y miden los grupos de líneas, ahora es el momento de aprender a leer los gráficos MTF típicos. Tenga en cuenta que todos los fabricantes tienen su propia metodología sobre cómo muestran los datos de MTF y qué datos representan realmente, por lo que una sola guía de "instrucciones" no es suficiente para cubrirlo todo. Es por eso que separé esta parte por el fabricante. Antes de saltar a los detalles, repasemos el diseño típico de un gráfico MTF.

Antes de entrar en curvas, primero debe comprender para qué sirven los ejes X e Y. Arriba hay un gráfico MTF de Nikon simplificado sin datos trazados en él.

El eje X (horizontal) muestra la distancia desde el centro del marco hacia las esquinas. El valor 0 indica punto muerto, mientras que 5, 10, 15 y 20 representan la distancia en mm desde el centro de un sensor de fotograma completo del que hablé anteriormente. Por lo general, la mayoría de los fabricantes tendrán los mismos intervalos para lentes de marco completo. Si el gráfico anterior fuera para un sensor de tamaño Nikon APS-C más pequeño, los números serían 0, 3, 6, 9 y 12. Los pasos de intervalo para los sensores APS-C pueden ser diferentes entre los fabricantes: Canon, por ejemplo, usa 0, 5, 10 y 13 para lentes APS-C.

El eje Y (vertical) muestra la cantidad de luz que una lente es capaz de transmitir. En lugar de trazar porcentajes (0 % a 100 %) que indican la cantidad de luz que se transmite, los datos se simplifican de 0 (0 %) a 1 (100 %). Cada línea horizontal del gráfico se traza en incrementos de 0,1 (10 %), como 0, 0,1, 0,2, etc.

Como recordará de la sección 5 de este artículo, se miden dos grupos de líneas para MTF: un grupo de detalle "fino" de 30 líneas/mm que mide la resolución y un grupo mucho más grueso de 10 líneas/mm que mide el contraste. Por lo tanto, normalmente verá las curvas de contraste y resolución trazadas en un gráfico MTF. Una lente perfecta tendría una línea recta tanto para el contraste como para la resolución desde el centro del encuadre hasta las esquinas extremas:

Para este ejemplo en particular, estoy usando una línea roja para mostrar el contraste y una línea azul para mostrar la resolución. Como puede ver, ambos son planos y se ubican en la parte superior del gráfico, lo que básicamente significa que la lente transmite el 100% de la luz. Pero sabemos que tal lente no puede existir, así que examinemos un gráfico MTF mucho más realista:

Si examinamos la curva roja, que indica el contraste de la lente, podemos ver que la lente tiene un contraste bastante alto en el centro, que luego disminuye gradualmente hacia la mitad del marco, luego cae bruscamente justo en el medio (marca de 10 mm ), luego sube entre el marco medio y las esquinas, luego vuelve a caer bruscamente hacia las esquinas extremas. La resolución comienza bastante fuerte en el centro, luego cae gradualmente hacia la mitad del marco, luego aumenta un poco entre el medio y las esquinas, luego cae bruscamente en las esquinas. Lo que todo esto significa es que en esta apertura en particular, si tomara una fotografía de un objetivo plano, vería un rendimiento central impresionante que cae gradualmente hacia el centro y luego bruscamente en las esquinas. La naturaleza "ondulada" de la curva indica la presencia de curvatura de campo, como se explica en mi artículo sobrecurvatura de campo .

Quizás se esté preguntando qué números en el eje Y vertical pueden considerarse "buenos" o "malos" tanto para el contraste como para la resolución. En general, el contraste suele ser más alto que la resolución en los gráficos MTF, por lo que cualquier valor superior a 0,9 indica un contraste excelente, entre 0,7 y 0,9 generalmente es muy bueno, entre 0,5 y 0,7 es promedio y cualquier valor inferior a 0,5 es débil/malo. Para la resolución, estas cifras obviamente serán un poco más bajas, especialmente para el rendimiento abierto. Pero esta es mi opinión subjetiva: los rangos de lo que se considera excelente o promedio probablemente variarán de persona a persona.

Este es un gráfico MTF muy simple, ya que solo muestra dos curvas. Debido a que las mediciones de MTF incluyen líneas sagitales y meridianas, un gráfico típico en realidad contendría al menos cuatro líneas, como se muestra en el siguiente ejemplo de MTF:

Obviamente, este es un gráfico MTF más completo, porque nos muestra muchos más datos. Con solo analizar el gráfico anterior, podemos obtener los siguientes datos:

1. Resolución (30 líneas/mm) desde el centro hasta la esquina del cuadro para los grupos de líneas Sagitales y Meridonales
2. Contraste (10 líneas/mm) desde el centro hasta la esquina del marco para los grupos de líneas Sagitales y Meridonales
3. Astigmatismo y aberración cromática lateral
4. Curvatura de campo

Si compara el gráfico anterior con el anterior, ahora debería poder decir que esta lente tiene un mejor rendimiento general que la anterior. Tanto el contraste (líneas rojas) como la resolución (líneas azules) son más altos y el rendimiento de ambos es muy bueno hasta las esquinas. En las esquinas extremas, hay una fuerte disminución de la resolución, pero el contraste se mantiene muy alto. Ahora, lo que es importante tener en cuenta aquí es que también tenemos líneas punteadas que corren cerca de las líneas continuas, por lo que si observa la leyenda del gráfico, verá que los dos tipos de líneas indican Sagital (línea continua) y Meridional (línea punteada). line) grupos de los que hablábamos antes. Entonces, en este caso, debido a que las líneas continuas y las líneas punteadas están bastante cerca una de la otra en el centro, la lente casi no presenta astigmatismo. Las líneas se separan un poco más del marco medio,

Algunos fabricantes afirman que la cercanía de las líneas Sagital y Meridional indica una buena calidad de desenfoque o “ bokeh ”. No trataría de sacar conclusiones rápidas sobre la calidad del bokeh mirando solo los gráficos MTF, porque hay muchos otros factores que afectan la calidad del desenfoque, que incluyen: número de hojas del diafragma, apertura, calidad de los elementos ópticos, etc. Personalmente, Solo observo la separación de líneas sólidas y punteadas para ver si la lente sufre de astigmatismo intenso y aberración cromática lateral. La fuerte separación de las líneas Sagital y Meridonial es siempre una indicación de que la lente está mal corregida por astigmatismo y aberraciones ópticas laterales. Para las pruebas de bokeh, realizo pruebas completamente diferentes en un entorno controlado (que puede ver en muchas de mis revisiones de lentes).

Por último, debido a que la lente no se curva hacia arriba y hacia abajo a lo largo del marco, podemos concluir que esta lente en particular no sufre problemas de curvatura de campo ondulado como en el ejemplo de la "lente típica".

Ahora repasemos ejemplos específicos sobre cómo leer e interpretar datos MTF específicos del fabricante.

Cómo leer los gráficos MTF de Nikon

Nikon ha estado proporcionando datos MTF para cada lente nueva que fabrica desde hace un tiempo. Es posible que no pueda encontrar gráficos MTF para algunos de los lentes Nikkor muy antiguos, pero todos los actuales tienen datos MTF, incluidos algunos lentes AF-D de 10 a 15 años. Cuando se trata de proporcionar datos de rendimiento de lentes, los gráficos MTF de Nikon contienen los siguientes datos:

1. Rendimiento de la lente en la apertura máxima
2. Rendimiento de la lente en las distancias focales más cortas y más largas
3. Figuras de resolución y contraste sagital y meridiano a 10 líneas/mm y 30 líneas/mm
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral
5. Curvatura de campo

Lo que las tablas MTF de Nikon no proporcionan, desafortunadamente, es el rendimiento reducido de las lentes en f/8 (como lo hacen Canon y otros fabricantes). Los datos de MTF también están limitados para lentes de zoom porque solo se proporcionan las distancias focales más cortas y más largas. En el caso de lentes superzoom como Nikon 18-300mm, básicamente significa que solo puedes mirar el rendimiento a 18mm y 300mm, pero nada en el medio.

Si está familiarizado con los gráficos MTF de Nikon, a estas alturas ya habrá reconocido que el gráfico MTF que utilicé anteriormente es de un objetivo Nikon. Aquí hay otra muestra de gráfico MTF para análisis: el AF-S Nikkor 50mm f/1.8G:

Como puede ver, el Nikon 50mm f/1.8G tiene un contraste bastante bueno para las líneas Sagital y Meridonal en el centro y el medio del encuadre en la apertura máxima de f/1.8. La resolución es muy buena en el centro y va cayendo poco a poco hacia las esquinas extremas, donde es bastante débil. Casi no hay signos de curvatura de campo ondulado, porque no vemos picos repentinos en ambas curvas. Las líneas Sagitales y Meridonales se separan en las esquinas extremas para la frecuencia espacial más gruesa de 10 líneas/mm (contraste), pero no tanto para las 30 líneas/mm (resolución), lo que significa que el astigmatismo y la aberración cromática lateral son menos pronunciados en patrones finos y no debería ser un problema en general.

Este es el tipo de resumen que puede hacer con solo mirar el gráfico MTF anterior. Al mismo tiempo, como ya he señalado anteriormente, el MTF de Nikon es bastante limitante, ya que no muestra el rendimiento detenido de la lente.

Cómo leer gráficos MTF de Canon

Al igual que Nikon, puede encontrar datos MTF para todos los objetivos Canon que se fabrican actualmente. Canon tiene un método ligeramente diferente para proporcionar datos MTF. A diferencia de Nikon, Canon también muestra el rendimiento reducido de las lentes en f/8, lo que puede ser muy útil. Por lo tanto, este es el tipo de datos que puede obtener de los gráficos MTF de Canon:

1. Rendimiento del objetivo con la apertura máxima y f/8
2. Rendimiento de la lente en las distancias focales más cortas y más largas
3. Figuras de resolución y contraste sagital y meridiano a 10 líneas/mm y 30 líneas/mm
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral
5. Curvatura de campo
6. Cambio de enfoque

Aparte de la diferencia en el rendimiento abierto y cerrado, el resto de los datos son prácticamente iguales. Echemos un vistazo a una muestra de Canon MTF; en este caso, es para el objetivo Canon EF 50mm f/1.8 II:

El gráfico MTF parece más desordenado que el de Nikon, pero en realidad proporciona información más útil. Las líneas gruesas representan medidas de contraste (10 líneas/mm), mientras que las líneas finas representan resolución (30 líneas/mm). Las líneas negras muestran el rendimiento con la apertura máxima, mientras que las líneas azules muestran el rendimiento con f/8. Las líneas sólidas representan medidas sagitales, mientras que las líneas punteadas representan medidas meridianas.

Teniendo todo esto en cuenta, echemos un vistazo al rendimiento de la lente. Primero, echaremos un vistazo a las líneas negras, que representan el contraste y la resolución de la lente en la apertura máxima de f/1.8. Parece que el contraste de la lente es muy bueno en el centro, que obviamente empeora hacia las esquinas extremas. La resolución es bastante promedio y también disminuye hacia las esquinas. Tanto la línea sagital como la meridiana están bastante juntas en el centro, lo cual es una buena noticia, pero se separan en gran medida en las esquinas, lo que se traduce en astigmatismo y aberración cromática lateral. Hay un poco de curvatura de campo, pero está más o menos bajo control.

Reducido a f/8, el rendimiento de la lente mejora drásticamente. El contraste es excelente desde el centro hasta las esquinas extremas, mientras que la resolución también es excelente, aunque hay cierta cantidad de curvatura de campo ondulado presente. La resolución Meridonial se mantiene bastante plana, pero Sagital cae bruscamente en la marca de 17 mm. Así que todavía quedan signos de astigmatismo y aberración cromática lateral, pero solo en las esquinas extremas. Debido a que se proporciona un rendimiento de apertura grande y pequeña, también podría evaluar problemas serios de cambio de enfoque. Si la nitidez se aleja del centro cuando la lente se detiene, generalmente significa que la lente sufre problemas de cambio de enfoque.

Al observar los datos de apertura máxima, puede llegar a la conclusión de que el Canon EF 50mm f/1.8 II es peor que el Nikon 50mm f/1.8G. No me apresuraría a hacer esa suposición, porque los datos de MTF no se pueden comparar entre diferentes fabricantes. Esto se debe al hecho de que las medidas ópticas, así como los criterios MTF, son diferentes entre Nikon y Canon.

Cómo leer gráficos Zeiss MTF

Cuando llegue a esta sección, probablemente ya se esté preguntando por qué los fabricantes no pueden simplemente usar un método estandarizado para medir y mostrar datos MTF. En el caso de Zeiss, como he señalado anteriormente, los datos MTF proporcionados se miden a partir de lentes reales, por lo que los datos MTF no son teóricos ni "simulados". Por lo tanto, las cifras de MTF proporcionadas por Zeiss suelen ser comparables a lo que vería con una lente comprada. En cuanto a los datos de Zeiss MTF, este es el tipo de información que puede obtener de ellos:

1. Rendimiento de la lente en la apertura máxima y detenida (las aperturas detenidas varían según la lente)
2. Rendimiento de la lente en las distancias focales más cortas y más largas
3. Cifras Sagitales y Meridonales de Contraste y Resolución a 10, 20 y 40 líneas/mm
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral
5. Curvatura de campo
6. Cambio de enfoque

Una diferencia importante entre los gráficos MTF de Zeiss y Nikon/Canon es que Zeiss proporciona datos MTF en tres frecuencias diferentes: 10, 20 y 40 líneas/mm. Las 40 líneas/mm es una medida muy fina que obviamente es superior a las 30 líneas/mm de Nikon/Canon. Además, Zeiss proporciona una gran apertura y un rendimiento MTF detenido, lo que significa que la cantidad de datos proporcionados en los gráficos MTF es mayor. Debido a que cada frecuencia se muestra con valores sagitales y meridianos, significa que hay un total de 6 curvas por gráfico. Mezclar el rendimiento máximo y detenido en un solo gráfico produciría 12 curvas totales, lo que abarrotaría el gráfico y lo haría ilegible. Debido a esto, Zeiss normalmente mantiene el rendimiento en diferentes aperturas en gráficos MTF separados. Además,

Aquí hay un ejemplo de dos gráficos MTF para el Zeiss Planar T* 50mm f/1.4:

El gráfico MTF de la izquierda representa el rendimiento en la apertura máxima de f/1.4, mientras que el gráfico de la derecha muestra el rendimiento detenido en f/4. Los datos MTF no están coloreados ni en negrita para las diferentes frecuencias, por lo que siempre puede asumir que la primera curva de 10 líneas/mm que se usa para medir el contraste está en la parte superior, seguida por la curva de 20 líneas/mm y la curva de 40 líneas/mm. la curva de resolución siempre está en la parte inferior.

Mirando el gráfico anterior con la apertura máxima de f/1.4, podemos hacer las siguientes suposiciones. El contraste de la lente es excelente en el centro, que disminuye constantemente hacia las esquinas extremas. La resolución es muy uniforme, prácticamente sin signos de curvatura de campo ondulado hasta que llega a la marca de 17 mm, ahí es donde cae la resolución. Las líneas Sagital y Meridonial están bastante juntas en todas las frecuencias hasta la mitad del marco. Comenzando desde el medio, las medidas del Meridonial caen, lo que indica que hay algo de astigmatismo y aberraciones cromáticas laterales visibles hacia los bordes del marco.

Reducido a f/4, tanto el contraste como la resolución mejoran drásticamente. El contraste es excelente en todo el encuadre. La resolución comienza muy fuerte en el centro y aumenta en nitidez hacia la mitad del encuadre, lo que es una señal de cambio de enfoque. Hay un poco de curvatura de campo ondulado visible en las frecuencias muy finas. Tanto las líneas sagitales como las meridianas discurren casi en paralelo y se separan gradualmente, lo que indica que el astigmatismo y las aberraciones cromáticas laterales están prácticamente ausentes (solo visibles en las esquinas a 40 líneas/mm).

Como puede ver, los datos de MTF se presentan de manera diferente entre las tres marcas que analizamos. Si observa los datos de MTF de otros fabricantes, podrían tener más o menos frecuencias en sus gráficos de MTF. Leica, por ejemplo, proporciona la mayor cantidad de datos con mediciones de 5, 10, 20 y 40 líneas/mm.

Pruebas de banco óptico y simulación MTF

Cuando los fabricantes prueban las lentes, normalmente miden el rendimiento de la lente en sí, sin otros componentes como la cámara. Debido a que la tecnología de las cámaras cambia cada año y los sensores obviamente también cambian en resolución, sería una tontería que los fabricantes probaran lentes en un cuerpo de cámara en particular. Imagínese cómo se vería un gráfico MTF de hace 10 años probado en la Nikon D70 de 6 MP, en comparación con uno probado en la Nikon D800E de 36 MP. Debido a esto, las pruebas reales de MTF de los fabricantes siempre se llevan a cabo utilizando costosas configuraciones de banco óptico . Se miden diferentes frecuencias con instrumentos de precisión para producir datos MTF.

Por lo tanto, uno debe entender que cualquier resultado de MTF que involucre tanto a la lente como a la cámara siempre estará ligado a ese cuerpo de cámara en particular. Si pruebo una lente acoplada a un cuerpo Nikon D800E usando Imatest hoy, no puedo proporcionar datos comparables que se capturen con una cámara diferente mañana. Esta es la razón por la que a menudo no tiene ningún sentido comparar el contraste y la resolución entre diferentes marcas. Demasiadas variables entran en juego, desde la resolución del sensor y la conversión AD (analógico a digital) hasta la nitidez en la cámara. Todas estas variables afectarán los datos MTF producidos. La única excepción es cuando se usa un adaptador y se montan lentes de diferentes fabricantes en el mismo cuerpo de cámara. Pero incluso entonces, los adaptadores de lentes pueden crear otros problemas y aún potencialmente afectar la precisión de las mediciones.

Si bien muchos fabricantes proporcionan gráficos MTF para los lentes que fabrican, resulta que muy pocos realmente prueban los lentes. Esto puede sonarle chocante, pero es cierto. Aparte de muy pocos fabricantes como Zeiss, Schneider y Leica, la mayoría de los gráficos MTF son teóricos y solo muestran el rendimiento "potencial" de una lente, no su rendimiento real en el mundo real. Esto se debe a las tolerancias y variables de fabricación que pueden generar diferencias en el rendimiento de los lentes entre modelos de lentes idénticos. A estas alturas, probablemente haya escuchado a alguien decir algo como "la muestra de mi lente es nítida", lo que básicamente señala el hecho de que existe una variación de muestra.

Gracias a los modernos métodos de prueba computarizados y las líneas de montaje semiautomáticas o totalmente automatizadas, estas tolerancias sin duda han mejorado, pero todavía están ahí. Y si tiene en cuenta otras posibles causas de los defectos de las lentes, como sacudidas o caídas de los paquetes enviados, cambios de temperatura, etc., se dará cuenta de que es bastante natural que las lentes a veces varíen en rendimiento. Teniendo en cuenta todo esto, ¿qué lente tendría que probar el fabricante para proporcionar números MTF? ¿El que muestra el mejor rendimiento, el peor o un promedio de múltiples pruebas? Esta pregunta seguramente se convierte en un dilema, por lo que en lugar de pensar en todo esto y tratar de encontrar una buena medida, los fabricantes terminan eligiendo el “mejor rendimiento potencial”. Esto significa que para que pueda obtener cifras de rendimiento similares a las de la MTF publicada, su copia de la lente debe fabricarse a la perfección, desde cada elemento óptico de la lente hasta cada tuerca y tornillo que los asegura. Y todos sabemos que eso simplemente no sucede.

¿Significa que los datos MTF simulados son completamente inútiles y no se deben mirar? No, en absoluto. MTF sigue siendo una buena referencia para observar el rendimiento potencial de una lente y para comparar lentes del mismo fabricante. Si no hay datos MTF, ¿cómo sabría que el Nikon 50mm f/1.8G más nuevo funciona mejor con la apertura amplia que el Nikon 50mm f/1.4G más antiguo y más caro? Tendría que obtener ambos lentes, armar un laboratorio de pruebas y luego comenzar a descubrir las diferencias, o esperar a que un recurso confiable lo haga por usted. Obviamente, la mayoría de las personas no tienen el tiempo, la paciencia o los bolsillos profundos para probar lentes a fondo, por lo que un gráfico MTF se convierte en una buena referencia.

Pido disculpas por un artículo tan largo sobre la lectura de gráficos MTF. Simplemente sentí que el tema tenía que expandirse para explicar las cosas con un poco más de detalle. Tenga en cuenta que el lenguaje de este artículo está simplificado: la óptica puede ser bastante compleja de entender y simplemente no poseo un conocimiento tan profundo del tema como para entrar en todos los detalles.