【Linkhou灵猴】微课堂|第七篇远心镜头MTF曲线图解读

第七期工业自动化

远心镜头MTF曲线图解读

更新的微课堂中

小编带您学习一下

工业远心镜头

MTF曲线图解读！

01 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，对比度均呈逐渐下降的趋势，所以我们通常看到的MTF曲线都是一条条下降的线条。

02 MTF曲线解析

    下图是灵猴的双远心镜头TCA118-0161-138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，max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，max半径是28mm，因此该镜头的max支持靶面可达φ56mm。

　　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28mm线条位置较低。另一方面，当中心至边缘对应的线条（这里的0mm、19.6mm和28mm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190lp/mm,根据耐奎斯特定律，像元为1000/（190*2）=2.63um，因此这款镜头支持的像元为2.63um，进一步，我们可以得到物方分辨率，图中MTF曲线在是0.161倍情况下的，那么物方分辨率=像元/倍率=2.63/0.161=16.3um。

      值得注意的是，上面的MTF图是针对光圈4.7时的情况，很多客户不清楚，其实对于一款镜头来说，不同光圈对应的MTF都不同，如下图所示：

F/#=4.7

F/#=8

F/#=16

      镜头设计是针对max光圈、中心倍率进行优化，因此这个时候的MTF曲线也是较好的，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。

03 总结

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，不同光圈下，MTF曲线是不同的。