调制传递函数(Modulation Transfer Function)
英文缩写MTF,是光学工程里的一个术语,常用于评价镜头(光学系统)的性能。在图像画质领域,也可用于评价图像清晰度。
分辨率(resolution):分辨率描述了成像系统恢复场景细节的能力,常用每毫米有多少线对(line pair)表示,单位是lp/mm,一个线对由一条黑线和一条白线组成。

对比度(contrast):对比度表示图像中明暗区域的差异,当图像的黑色部分是真正的黑色而白色部分是真正的白色时,图像完整地还原了现实场景,其对比度最大。然而由于成像系统出现模糊,会导致对比度下降。其计算公式为:
contrast=Imax−IminImax+Imin

MTF(modulation transfer function):MTF结合了分辨率和对比度两种指标,表示了成像系统将分辨率转换为对比度的能力。什么意思呢,随着图像分辨率的升高,对比度会下降,(如下图,与上图对比,1mm的距离内线对更多,因此成像系统造成的模糊带来的影响也更严重,对比度会比上图更差),MTF表示了成像系统在分辨率升高的情况下保证对比度的能力。

胶片相机镜头测试使用的空间频率单位常为线对每毫米(lp/mm)。在数字传感器为主要感光器件的数字相机中,传感器尺寸变化较大,常建议使用线宽每像高(LW/PH)来表征相机可复制的细节。其中,线宽每像高与线对每毫米之间的换算公式为:LW/PH = 2 * lp/mm * (用毫米表示的picture height)。另一常用的空间频率单位为:像素每周期(cycles per pixel(C/P)),该单位不涉及相机的长度单位。
空间频率单位(Spatial Frequency Units)
| MTF Unit MTF 单位 | Application 应用 | Equation 公式 |
|
Cycles/Pixel (C/P) 周期/像素(C/P) |
Shows how well pixels are utilized. Nyquist frequency fNyq is always 0.5 C/P. 显示像素的利用率。奈奎斯特频率 f Nyq 始终为 0.5 C/P。 | |
|
Cycles/Distance 周期/距离 (cycles/mm or cycles/inch) (cycles/mm 或 cycles/inch) |
Cycles per distance on the sensor. Pixel spacing or pitch must be entered. Popular for comparing resolution in the old days of standard film formats (e.g., 24x36mm for 35mm film). 传感器上的每单位距离的周期数。必须输入像素间距或节距。在标准胶片格式(例如,35mm 胶片的 24x36mm)的旧时代,常用于比较分辨率。 | MTF(C/P)pixel pitch |
|
Line Widths/Picture Height (LW/PH) 线宽/图片高度(LW/PH) note: for cropped images enter the original picture height into the more settings dimensions input 注意:对于裁剪的图片,将原始图片高度输入到“更多设置”中的“尺寸”输入框中。 |
Measures overall image sharpness. This is the best unit for comparing the performance of cameras with different sensor sizes and pixel counts. Line Widths is traditional for TV measurements. Recommended for image-centric applications in Comparing sharpness in different cameras. 测量整体图像清晰度。这是比较不同传感器尺寸和像素数量相机性能的最佳单位。线宽是电视测量的传统单位。推荐用于图像中心应用,以比较不同相机的清晰度。 Note that 1 Cycle = 1 Line Pair (LP) = 2 Line Widths (LW). 注意:1 周期 = 1 线对(LP)= 2 线宽(LW)。 | 2×MTF(LPPH) ; 2×MTF(CP)×PH |
|
Line Pairs/Picture Height (LP/PH) 线对/图像高度(LP/PH) note: for cropped images enter the original picture height into the more settings dimensions input 注意:对于裁剪图像,请将原始图像高度输入到更多设置中的尺寸输入框。 |
Measures overall image sharpness. Differs from LW/PH by a factor of 2. Used by dpreview.com. 测量整体图像清晰度。与 LW/PH 相比,差异为 2 倍。由 dpreview.com 使用。 | MTF(LWPH)/2 ; MTF(CP)×PH |
|
Angular frequency 角频率 Cycles/milliradian 周期/毫弧度 |
Angular frequencies. Pixel spacing or pitch must be entered. Focal length (FL) in mm is usually included in EXIF data in commercial image files. If it isn’t available it must be entered manually, typically in the EXIF parameters region at the bottom of the settings window. If pixel spacing or focal length is missing, units will default to Cycles/Pixel. 角频率。必须输入像素间距或节距。商业图像文件中的 EXIF 数据通常包含以毫米为单位的焦距(FL)。如果不可用,则必须手动输入,通常在设置窗口底部的 EXIF 参数区域。如果像素间距或焦距缺失,单位将默认为周期/像素。 Cycles/degree is useful for comparing camera systems to the human eye, which has an MTF50 of roughly 20 Cycles/Degree (depending on the individual’s eyesight and illumination). 周期/度对于比较相机系统与人眼(人眼具有约 20 周期/度的 MTF50,具体取决于个人的视力状况和照明条件)非常有用。 FL can be calculated from the simple lens equation*, 1/FL=1/s1+1/s2, where s1 is the lens-to-chart distance (easy to measure), s2 is the lens-to-sensor distance, and magnification M=s2/s1. 焦距 FL 可以通过简单的透镜公式* 1/FL=1/s1+1/s2 计算得出,其中 s 1 是透镜到图表的距离(易于测量),s 2 是透镜到传感器的距离,以及放大率 M=s2/s1 。 FL=s1/(1+1/|M|) = s2/(1+|M|) *Unless s1 >> s2, (by 100× or more), lens geometry (s1, s2, and FL) is not reliable for calculating M because lenses can deviate significantly from the simple lens equation. *除非 s 1 >> s 2 (放大 100 倍或更多),否则镜头几何形状(s 1 ,s 2 ,以及 FL)对于计算 M 是不可靠的,因为镜头会显著偏离简单的镜头方程。 |
0.001×MTF(cyclesmm)×FL(mm) |
|
Cycles/degree 周期/度 |
π180×MTF(cyclesmm)×FL(mm) |
|
|
Cycles/object mm 周期/物体 毫米 Cycles/object in 周期/物体 英寸 |
Cycles per distance on the object being photographed (what some people think of as the “subject”). Pixel spacing must be entered, and either: 被拍摄物体上的每单位距离的周期数(有些人称之为“主体”)。必须输入像素间距,然后: For object-centric applications see Comparing sharpness in different cameras. 对于以物体为中心的应用,请参阅比较不同相机的锐度。 |
MTF(CyclesDistance)×|Magnification| Cycles/distance is Cycles/mm or Cycles/in on the image sensor. 周期/距离在图像传感器上是周期/毫米或周期/英寸。 |
|
Line Widths/Crop Height 线宽/裁剪高度 Line Pairs/Crop Height 线对数/裁剪高度 |
Primarily used for testing when the active chart height (rather than the total image height) is significant. No longer recommended because it’s dependent on the crop size, which is not standardized. 主要用于测试当活动图表高度(而不是总图像高度)很重要时。不再推荐,因为它依赖于裁剪大小,而裁剪大小没有标准化。 | |
|
Line Widths/ 线宽/ Feature Ht (Px) 特征高度(像素) Line Pairs/ 线对/ Feature Ht (Px) 特征高度(像素) (formerly Line Widths or Line Pairs/N Pixels (PH)) (曾用线宽或线对数/像素(PH)) |
When either of these is selected, a Feature Ht pixels box appears to the right of the MTF plot units (sometimes used for Magnification) that lets you enter a feature height in pixels, which could be the height of a monitor under test, a test chart, or the active field of view in an image that has an inactive area. This unit selection is useful for comparing the resolution of specific objects for cameras with different image or pixel sizes. Recommended for object-centric applications in Comparing sharpness in different cameras. 当选择其中之一时,MTF 图单位右侧会出现一个特征高度像素框,允许输入像素值特征高度,这可以是测试显示器的高度、测试图表或具有非活动区域图像的主动视场。此单位选择适用于比较不同图像或像素尺寸相机的特定对象分辨率。推荐用于比较不同相机中物体中心应用的锐度。 |
2×MTF(CP)×Feature Height MTF(CP)×Feature Height |
|
PH = Picture Height in pixels. FL(mm) = Lens focal length in mm. Pixel pitch = distance per pixel = 1/(pixels per distance). 像素高度(以像素为单位)。焦距(毫米)= 镜头焦距(毫米)。像素间距 = 每像素距离 = 1/(每单位距离的像素数)。 Note: Different units scale differently with image sensor and pixel size. 注意:不同单位在图像传感器和像素尺寸上的缩放方式不同。 |
||
|
MTF单位 |
应用 |
等式 |
|
Cycles/Pixel (C/P) |
奈奎斯特频率为fNyq 通常为0.5 C/P。 |
|
| Cycles/Distance (cycles/mm 或cycles/inch) |
传感器每单位长度所包含的周期数。必须要输入像素间隔。 |
MTF(C/P) /像素间隔 |
|
Line Widths/Picture Height (LW/PH) |
测量整幅图像的图像清晰度。1 Cycle = 1 Line Pair (LP) = 2 Line Widths (LW) |
2 * MTF(LP/PH) 2 * MTF(C/P) * PH |
|
Line Pairs/Picture Height (LP/PH) |
测量整个图像清晰度,该单位可在dpreview评测网站中经常见到 |
MTF(LW/PH) / 2 MTF(C/P) * PH |
|
Cycles/milliradian |
角频率。必须键入像素间隔与焦距(Focal length)。通常焦距在图像的EXIF文件中都可看到,如果没有需要手动键入。否则,默认单位是Cycles/Pixel。 |
0.001 * MTF(cycles/mm) * (lens focal length in mm) |
|
Cycles/degree |
角频率。必须键入像素间隔与焦距(Focal length)。通常焦距在图像的EXIF文件中都可看到,如果没有需要手动键入。通常用于将相机系统与人眼比较的过程,人眼MTF50通常约为20 Cycles/Degree(受个人视力和光照影响)。 |
π/180 * MTF(cycles/mm) * (lens focal length in mm) |
|
Cycles/object mm Cycles/object in |
拍摄物体长度范围内的周期数。必须键入像素间隔与放大率。当系统规范参照被摄物体时(例如,如果需要检测某个宽度的裂缝)就很重要了。 |
MTF(Cycles/ Distance) * |Magnification| |
|
Line Widths/Crop Height Line Pairs/Crop Height |
测试卡高度(而不是整个图像高度)很重要时使用 |
|
| PH== Picture Height in pixels(用像素数表示的图像高度)。Pixel pitch = distance per pixel = 1/(pixels per distance)。图像传感器与像素尺寸不同,不同单位大小不同。 | ||
网硕互联帮助中心





评论前必须登录!
注册