每一只ZEISS的鏡頭，都有附上一張圖表，顯示其MTF值，透光效率（Relative illuminance）及變形效率（Distoration in％）。我們可以由這三個圖大略地判斷出一個鏡頭的特性及其優(yōu)劣。

㈠MTF（Modulation Transfer Function）

MTF圖是將一個鏡頭的解析力用數(shù)據(jù)的方式表示出來。MTF測量機器是由ZEISS發(fā)展、制造出來，并且提供給其它廠商用來測量其鏡頭。而ZEISS所生產(chǎn)的每一個鏡頭都必須先經(jīng)過這套儀器測量，符合標(biāo)準(zhǔn)的才上市。

MTF在對鏡頭做測試時，是對鏡頭輸入一組固定頻率的光線，再利用光學(xué)儀器去計算切線及法線方向每lmm可以讀到多少對線(Line Part)。

例如lmm中有40道白光，此時會形成40組黑白線條。這組光線在經(jīng)過鏡頭之后，會因為光學(xué)損而開始顯得不是那么地黑白分明。經(jīng)由儀器的測量就可知道此鏡頭各個區(qū)域?qū)@一組黑白線條的分辨能力。

在MTF圖中，垂直坐標(biāo)表示對黑白線條的分辨能力。1.0表示百分之百完全分辨，0.6表示只有六成的分辨能力，此時白色線條略帶灰色，黑色線條也不是深黑色。0.0表示完全無法分辨，所呈現(xiàn)出來的只是一片灰色。

水平坐標(biāo)表示底片中心到底片邊角的距離。由于鏡頭設(shè)計時其清晰呈像圖以須涵蓋全部的底片，而以底片對角線做為清晰呈像圖的直徑即可達(dá)到這個要求。在MTF圖中，取底片中心到對角線的路徑（亦是清晰呈像圖的半徑，在35mm規(guī)格的底片中長度大約是22mm）就足以表示出從底片中心到底片邊緣的解析力表現(xiàn)。

Zeiss的MTF圖中共有三組線，第一組線代表對lmm中10對線的辨識能力屬于對低解析的要求。第二組線代表對lmm中20對線的辨識能力。第三組線代表對lmm中40對線的辨識能力，屬于對高分辨率的要求。在每一組線中實線代表法線與清晰呈像圖半徑相平行的，虛線則代表相垂直的線。

MTF圖通常都會兩個光圈值的圖表；一個是全開光圈（鏡頭表現(xiàn)最差的光圈值），一個是中間級光圈（鏡頭表現(xiàn)最好的光圈值），我們以CONTOX F/1.4-50MM為例說明：在F/1.4時：底片中心對10 lp /mm的辨識能力約為82％，對20 lp /mm的辨識率約為64％，對40lp /mm的辨識率約為70％左右，對20lp/mm的辨識率約為57％，對40 lp/mm的辨識率約為30％。在底片的最角落（22mm處），對10 lp/mm的辨識率介于30％～40％之間，對20 lp/mm的辨識率約18％，對40lp/mm的辨識率介于5％～18％（約10％左右）。在收光圈（f/5.6）時：底片中心對10 lp/mm的辨識率約為95％，對20lp/mm的辨識率約為86％，對40 lp/mm的辨識率約為65％。距底片中心10mm處，對10lp/mm的辨識率約為95％，對20 lp/mm的辨識率介于87％～92％（約為90％左右），對40 lp/mm的辨識率介于70％～79％之間（約為75％左右）。底片的最角茖（約22mm處），對10 lp/mm的辨識率介于68％～84％（約為75％左右），對20 lp/mm的辨識率介于35％～59％（約為47％），對40 lp/mm的辨識率介于10％～24％（約17％左右）。

在了解MTF圖的涵意之后，我們可以由MTF圖輕易地判斷一顆鏡頭的優(yōu)劣。通常曲線的位置越高，水平下降越少，表示鏡頭的表現(xiàn)越好。但是在判讀，MTF圖時，須要注意到兩點：

一般人在判斷MTF圖時，比較注重40 lp/mm曲線的表現(xiàn)，而忽略了10 lp/mm，20 lp/mm的表現(xiàn)40lp/mm對微末細(xì)節(jié)的表現(xiàn)是有很大的影響，但是10 lp/mm，20 lp/mm的表現(xiàn)會影響到整個畫面質(zhì)感與層次感。且因為底片的特性或放相、印刷時的損失，影像的細(xì)節(jié)紋理常常難以表現(xiàn)例如用一般彩色負(fù)片洗成4”*6”的生活照片，事實上是無法表現(xiàn)出40 lp/mm曲線的特性。

對于解析力相同，但反差不同的鏡頭，在MTF圖上會有不同的曲線出現(xiàn)。由于MTF只對純粹的黑白線條做辨識，并沒有中間調(diào)，因此高反差的鏡頭可輕易地形成漂亮的MTF曲線。但是反差過高的鏡頭在實際拍照時有它的缺點。例如對兩個解析力相同但反差不同的鏡頭對同一個景物的暗部測光，做為曝光標(biāo)準(zhǔn)，反差適中的鏡頭可以同時保有亮部的細(xì)節(jié)，而反差高的鏡頭在亮部可能會曝光過度而喪失細(xì)節(jié)。

如果是拍攝一件單色的衣服，例如綠色，衣服會因為皺折起伏而產(chǎn)生不同的色調(diào)變化，如深線、淺線等，這時反差適中的鏡頭所能紀(jì)錄的色調(diào)變化會比反差過高或過低鏡頭來得豐富。在這里必須建立一個觀念：銳利感并不等于高解析力，高反差的鏡頭可以使人產(chǎn)生銳利底也可以在MTF圖上得到很好的測試結(jié)題。但是，對于色調(diào)變化的記錄能力，在MTF圖上是表現(xiàn)不出的，這是MTF的盲點。一個好的鏡頭，應(yīng)該是呈像柔和，而色調(diào)與細(xì)節(jié)都能表現(xiàn)豐富。

（二）變形率（Distortion in ％ image height u）

所有的鏡頭都存在有變形的現(xiàn)象。其中以直線線條最為明顯。實物中的直線，在經(jīng)過鏡頭的呈像之后而顯得為彎曲，就是產(chǎn)生了變形，如果直線是朝內(nèi)向底片中心（光軸）彎，一般稱之為枕狀變形。如果底片是朝外向底片邊緣彎曲，一般稱之為桶狀變形。在ZEISS所附變形率圖表中，水平坐標(biāo)仍然代表著從底片中心到邊角的距離，垂直坐標(biāo)則代表著變形率。變形率為”負(fù)”（曲線往下降）表產(chǎn)生桶狀變形。變形率為”正”（曲線往上揚）表示產(chǎn)枕狀變形?；旧献冃温试?-（坐標(biāo)圖中垂直坐標(biāo)為+、-、2.0）以內(nèi)都是合乎標(biāo)準(zhǔn)。

（三）透光率

在透光率圖中，水平坐標(biāo)代表從底片中心到邊角的距離。垂直坐標(biāo)則代表著透光率高低。1.0表示在底片上所呈現(xiàn)的是100，透光（標(biāo)準(zhǔn)曝值），0.0表示完全不透光，0.6表示有60％的透光率。而在坐標(biāo)中的虛線與實線，所代表的是不同光圈級數(shù)中所產(chǎn)生的透光率曲線。所有的鏡頭都會有不同程度的邊角失光現(xiàn)象，但是在經(jīng)過放相成為照片之后，幾乎無法察覺這種失光現(xiàn)象，因為放大機的鏡頭也會有失光，所以在放相的過程中會形成一種互補的效應(yīng)而消除了失光的現(xiàn)象。

鏡頭的調(diào)制傳遞參數(shù)（MTF）

MTF：同時表征系統(tǒng)重現(xiàn)物方空間的幾何和灰度細(xì)節(jié)能力，是衡量成像系統(tǒng)性能的最佳方式。對于一個實際的成像系統(tǒng)，細(xì)節(jié)密集地方的對比度要小于細(xì)節(jié)稀疏位置的對比度.

MTF圖

如何去看MTF圖,如上圖所示,橫軸表示鏡頭的分辨率,縱軸表示對比度即MTF值,一般在設(shè)計鏡頭時,MTF值要在0.3(即對比度在30%以上)。On axis表示在光軸上即鏡頭中心的MTF曲線，2mm off axis表示像高在2mm時候的MTF曲線，同理4mm off axis表示像高在4mm時候的MTF曲線。

鏡頭分辨率要做到多少線對才能符合ccd的要求,假如ccd的像元大小為:3um*3um ，則分辨率的極限為：1000/3/2 =170line/mm，此極限稱為奈奎斯特極限，一般在設(shè)計鏡頭的時候，鏡頭的分辨率應(yīng)為奈奎斯特極限分辨率的1/3 ~1/2，即鏡頭的分辨率在85lp/mm的時候最好，且在設(shè)計的時候MTF值在0.3以上。

奈奎斯特定理即采樣定理，當(dāng)采樣頻率fs.max大于信號中最高頻率fmax的2倍時，即：fs.max>=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號完整地保留了原始信號中的信息；

以施奈德的鏡頭為例，如何去看MTF圖，以及各個參數(shù)的含義：

施奈德鏡頭MTF圖

鏡頭APO-XENOPLAN1.4/23的MTF參數(shù)表如上圖所示，我們通過解讀MTF圖來了解這款鏡頭的特性。

WaveLength為表示光波波長；Spectral Weighting：表示光譜響應(yīng)的權(quán)重，就是不同波長光占的百分比，由CCD決定，CCD上有光譜響應(yīng)的曲線，可以看出，需要選定CCD后才進行相應(yīng)的鏡頭設(shè)計，波長的權(quán)重不同影響很大，否則可能導(dǎo)致前期的設(shè)計白做。

Spatial frequency R[1/mm]:指空間頻率，就是分辨率，線對數(shù)。

Format[mm x mm]:表示鏡頭對應(yīng)的CCD的尺寸最大為6.6mm x 8.8mm

Diagonal 2u’[mm]:表示鏡頭對應(yīng)的CCD對角線的尺寸最大為11mm

圖中縱坐標(biāo)表示MTF值，橫坐標(biāo)為最大視場的百分比，最大視場5.5mm，這個圖意思就是最大視場不同百分比(即不同視場)時三種線對數(shù)對應(yīng)的MTF值。