光学系统调制传递函数

MTF是Modulation Transfer Function的英文简称,中文为调制传递函数。

MTF是指调制度随空间频率变化的函数称为调制度传递函数。最开始是为了说明镜头的能力。在各个摄像头镜头中经常采用MTF描述镜头的MTF曲线,表明光学镜头的能力。

MTF是描述不同空间频率下的调制函数。那么什么是空间频率呢?通常,描述频率的单位是赫兹(Hz),比如50Hz、100MHz之类的。但空间频率的表述习惯用“每毫米线对”。(LP/mm),就是每毫米的宽度内有多少线对。每两条线条之间的距离,以及线条本身的宽度之比是个定值,目前我国分辨率的标板规定,这个定为公因子是20√10≈1.122等比级数。一般MTF的计算离不开线对

光学系统调制传递函数_第1张图片

实际拍摄得到的图像,就如下图一样频率越高(越细)的线对就越模糊。但是越好的成像系统得到的线对就越清晰。

光学系统调制传递函数_第2张图片

光学系统调制传递函数_第3张图片

MTF是通过找线对中最大亮度点和最小亮度点的对比度来计算的。计算公式为

MTF=(最大亮度-最小亮度)/(最大亮度+最小亮度)

调制度介于0和1之间。调制度越大,意味着反差越大,越好。

所以MTF的计算不会出现大于1的情况。像下面的图表示的这样,当我们测试了很多不同频率下的MTF值。通过将这些值和空间频率进行一一的对照。

通过这条曲线我们就能知道现在的成像系统在什么样的空间频率下的对比度如何。也就知道了在什么频率的纹理下的解析能力。

光学系统调制传递函数_第4张图片

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