Zabougornov Äîáðûé Àäìèíèñòðàòîð (èíîãäà)

: 06.03.2005 : 12000 : Îáåð-ãðóïïåí-äîöåíò, ñò. ðóêîâîäèòåëü ãðóïïû ñêîðîñòíûõ ñâèíãåðîâ, îí æå Çàáàøëåâè÷ Îöààò Ïîýëåâè÷
|
: , 31 2006, 15:35:03 : ×àñòîòíî-êîíòðàñòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà (MTF) |
|
|
http://www.filmscan.ru/articles/article17.html
×òî íàì ìîæåò ïîâåäàòü MTF?
Ââåäåíèå â èñêóññòâî ïîíèìàòü ÷àñòîòíî-êîíòðàñòíóþ õàðàêòåðèñòèêó.
Èãîðü Åôðåìîâ
îãëàâëåíèå
Ìîæíî ëè ñóäèòü î êà÷åñòâå îáúåêòèâà ïî åãî ÷àñòîòíî-êîíòðàñòíûì õàðàêòåðèñòèêàì (×ÊÕ), øèðîêî èçâåñòíûì òàêæå ïîä àíãëîÿçû÷íûì íàèìåíîâàíèåì modulation transfer functions (MTF). Îòâåò ïðîñò: êðèâûå MTF ãîâîðÿò î ìíîãîì, íî íå îáî âñåì. Ýòà ñòàòüÿ — ïîïûòêà îáúÿñíèòü ôèçè÷åñêèé ñìûñë ýòèõ êðèâûõ áåç äåòàëüíîãî îáñóæäåíèÿ ïîäðîáíîñòåé è òîíêîñòåé.
Èòàê, ÷òî æå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êðèâàÿ MTF? Ñôîòîãðàôèðóåì ÷åðåäóþùèåñÿ ÷åðíûå è áåëûå øòðèõè îäèíàêîâîé øèðèíû, ïîìåùåííûå â êàêîì-ëèáî ìåñòå êàäðà. Åñëè ìû ñòàíåì ðàññìàòðèâàòü ðåçóëüòàò, òî îáíàðóæèì, ÷òî êîíòðàñò øòðèõîâ íà ïëåíêå áóäåò ìåíüøå ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðàñòîì îðèãèíàëà. ×åðíûå øòðèõè ñòàíóò íåìíîãî ñâåòëåå, à áåëûå - òåìíåå. Áîëåå òîãî, íåòðóäíî áóäåò çàìåòèòü, ÷òî ïàäåíèå êîíòðàñòà áóäåò çàâèñåòü îò òîãî, ãäå ìû ðàçìåñòèëè íàøè øòðèõè. Êðèâàÿ MTF êàê ðàç è ïîêàçûâàåò, êàê ïàäàåò êîíòðàñò îò ñåðåäèíû êàäðà ê åãî êðàþ.
Äëÿ îäíîãî è òîãî æå îáúåêòèâà ìîæíî ïîñòðîèòü íåñêîëüêî êðèâûõ â çàâèñèìîñòè îò ðÿäà ïàðàìåòðîâ:
1. Øòðèõè ìîæíî ðàçìåùàòü êàê ïî ðàäèóñàì, èñõîäÿùèì èç öåíòðà êàäðà (ðàäèàëüíî), òàê è ïåðïåíäèêóëÿðíî ýòèì ðàäèóñàì (òàíãåíöèàëüíî).
2. Íà îäíîì ìèëëèìåòðå ìîæíî ðàçìåñòèòü ðàçíîå ÷èñëî ïàð øòðèõîâ, òî åñòü øòðèõè ìîãóò ñëåäîâàòü ñ ðàçíîé ïðîñòðàíñòâåííîé ÷àñòîòîé.
3. Èçìåðÿòü ïàäåíèå êîíòðàñòà ìîæíî ïðè ðàçíûõ äèàôðàãìàõ.
ßñíî, ÷òî ÷åì ñèëüíåå óïàäåò êîíòðàñò, òåì òÿæåëåå áóäåò îòëè÷èòü òåìíûå øòðèõè îò ñâåòëûõ. Åñëè ïðè çàäàííûõ íà÷àëüíûõ óñëîâèÿõ êîíòðàñò óïàäåò íèæå íåêîòîðîãî óðîâíÿ, òî øòðèõè ïåðåñòàíóò ðàçëè÷àòüñÿ ãëàçîì, è ìîæíî áóäåò ãîâîðèòü, ÷òî äàííóþ ïðîñòðàíñòâåííóþ ÷àñòîòó â äàííîé òî÷êå êàäðà îáúåêòèâ íå ðàçðåøàåò. Çäåñü ìû íå áóäåì îáñóæäàòü âåëè÷èíó ýòîãî ïîðîãà. Ýòî îòäåëüíàÿ áîëüøàÿ òåìà. Ñêàæåì ëèøü, ÷òî ïî ðàçíûì îöåíêàì îí ëåæèò â èíòåðâàëå îò 50% äî 10%.
Èíûìè ñëîâàìè, êðèâûå MTF ñîîáùàþò íàì ðàçâåðíóòóþ èíôîðìàöèþ î ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè. Îíè äåìîíñòðèðóþò, êàê ìåíÿåòñÿ êîíòðàñò (à âìåñòå ñ íèì è ÷åòêîñòü) ïî ïëîùàäè êàäðà è êàê îí çàâèñèò îò äèàôðàãìû îáúåêòèâà è ïðî÷èõ ôàêòîðîâ.
Ðàññìîòðèì óïðîùåííûé ïðèìåð. ×óòü íèæå íà ðèñóíêå ïîêàçàíû äâå êðèâûå MTF äëÿ äâóõ ðàçíûõ îáúåêòèâîâ. Êðèâûå áûëè ïîëó÷åíû ïðè îäèíàêîâûõ èñõîäíûõ óñëîâèÿõ. Ñêàæåì, òàêèõ:
- äèàôðàãìà = 5.6
- ïðîñòðàíñòâåííàÿ ÷àñòîòà = 20 ïàð ëèíèé íà ìèëëèìåòð
- øòðèõè ðàñïîëîæåíû ðàäèàëüíî.
×òî ìîæíî ñêàçàòü ïðî ýòè îáúåêòèâû?
Ïåðâûé îáúåêòèâ (êðàñíàÿ ëèíèÿ) èìååò îòëè÷íîå ðàçðåøåíèå â öåíòðàëüíîé ÷àñòè êàäðà (70% ïî ëèíåéíûì ðàçìåðàì è ïðèìåðíî 50% ïî ïëîùàäè). Íî ê êðàÿì êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ äîâîëüíî ñèëüíî ïàäàåò. Íà ôîòîæàðãîíå â òàêèõ ñëó÷àÿõ ãîâîðÿò, ÷òî îáúåêòèâ «ìûëèò» íà êðàÿõ.
Âòîðîé îáúåêòèâ (ñèíÿÿ ëèíèÿ) óñòóïàåò ïåðâîìó â öåíòðå. Ðàçíèöà â êîíòðàñòå ñîñòàâëÿåò äî 15%. Íî çàòî êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ, ôîðìèðóåìîãî ýòèì îáúåêòèâîì, îäèíàêîâî ïî âñåé ïëîùàäè êàäðà. Êðèâàÿ MTF â äàííîì ñëó÷àå íåñêîëüêî íåðàâíîìåðíà, îäíàêî íåðàâíîìåðíîñòü íåâåëèêà.
Êàêîé îáúåêòèâ ëó÷øå? Îäíîçíà÷íîãî îòâåòà íå ñóùåñòâóåò.
Ôîòîãðàô À. ìîæåò ðàññóæäàòü òàê: Òàê èëè èíà÷å, ñþæåòíî âàæíàÿ ÷àñòü êàäðà âñåãäà íàõîäèòñÿ â öåíòðå. Ó ïåðâîãî îáúåêòèâà êîíòðàñò ïàäàåò íèæå 50% òîëüêî íà ïîñëåäíèõ 20% êàäðà. Ýòî íå áåäà, òàê êàê íà êðàÿõ èíòåðåñíîãî áûâàåò ìàëî. Ìîé âûáîð — îáúåêòèâ ¹1.
Ôîòîãðàô Á: Ðàçíèöà â 15% ñìåõîòâîðíà. Íèêòî åå âèçóàëüíî íå çàìåòèò. À âîò îäèíàêîâîå êà÷åñòâî íà âñåì êàäðå èìåòü î÷åíü áû õîòåëîñü. Ìîé âûáîð — îáúåêòèâ ¹2.
Ôîòîãðàô Â: À ìíå íóæåí îáúåêòèâ äëÿ ìîåé öèôðîâîé çåðêàëêè. Ìàòðèöà ó íåå íå ïîëíîðàçìåðíàÿ, ïîýòîìó èñïîëüçîâàòüñÿ áóäåò òîëüêî öåíòðàëüíàÿ ÷àñòü òðàäèöèîííîãî êàäðà. Êîíå÷íî, ìíå áîëüøå íðàâèòñÿ îáúåêòèâ ¹1.
Ôîòîãðàô Ã: Ïî ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè ýòè óñòðîéñòâà ïðèìåðíî îäèíàêîâû. Íåïëîõî áû ïîñìîòðåòü íà ðåàëüíûå èçîáðàæåíèÿ, êîòîðûå äàþò ýòè îáúåêòèâû.
Ñèòóàöèÿ íåñêîëüêî óòðèðîâàíà. Ïîìèìî ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè åñòü ìíîãî äðóãèõ âàæíûõ ïàðàìåòðîâ, íàïðèìåð, òàêèõ, êàê äèñòîðñèÿ, âèíüåòèðîâàíèå, ïðîñâåòëåíèå, ìåõàíè÷åñêàÿ ïðî÷íîñòü è ò.ï. Íî äàæå åñëè íà ñåêóíäó çàáûòü îáî âñåõ ýòèõ äåòàëÿõ, òî è òîãäà, ãëÿäÿ íà êðèâóþ MTF, îäíîçíà÷íûé âûáîð ñäåëàòü òðóäíî.
Èíîãäà, ñîâîêóïíîñòü êðèâûõ «îòæèìàþò» äî îäíîãî åäèíñòâåííîãî ÷èñëà. Áûâàåò, ÷òî íà îñíîâàíèè ýòèõ ÷èñåë âûñòðàèâàþò äàæå ðåéòèíãè îáúåêòèâîâ. Íè÷åãî áîëåå àáñóðäíîãî ïðåäñòàâèòü ñåáå íåëüçÿ! Âåñü ñìûñë êðèâûõ MTF èìåííî â ðàçâåðíóòîé èíôîðìàöèè. Âåðíåìñÿ íà ìãíîâåíèå ê íàøåìó ïðèìåðó. Ââåäåì èíòåãðàëüíûé êðèòåðèé êà÷åñòâà: ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü îáúåêòèâà òåì ëó÷øå, ÷åì áîëüøå ïëîùàäü ïîä êðèâîé MTF. Ïëîùàäü ïîä êðèâîé ¹1 âñå æå íà 6-7% áîëüøå, ÷åì ïëîùàäü ïîä êðèâîé ¹2. Ïîýòîìó îáúåêòèâó ¹1 ìîæíî ïðèñóäèòü 4,9 áàëëà, à îáúåêòèâó ¹2 — 4,6 áàëëà. Î ÷åì ãîâîðÿò ýòè áàëëû? Äà, íè î ÷åì! Íåò, êîíå÷íî, åñëè áû îáúåêòèâû ðàçëè÷àëèñü ïî áàëëàì ïðîöåíòîâ íà 40-50%, òîãäà-òî êàêèå-òî âûâîäû ìîæíî áûëî áû ñäåëàòü. Äî òåõ æå ïîð, ïîêà îáúåêòèâû ðàçëè÷àþòñÿ ïî áàëëàì íà 10-20%, äåëàòü âûâîäû î ðàçëè÷èè â èõ êà÷åñòâå íåëüçÿ. Áîëåå òîãî, â íàøåì ïðèìåðå ëåãêî ìîæíî áûëî áû èçîáðàçèòü òàêèå æå ïî ñóòè äâå êðèâûå, íî ñ áîëüøåé íà 10% ïëîùàäüþ ïîä êðèâîé ¹2. Ïîâëèÿëî áû ýòî íà âûáîð «ôîòîãðàôà À»? ßñíî, ÷òî íåò!
Ïðèâîäèìûå íà ñàéòå Photodo èíòåãðàëüíûå îöåíêè îáúåêòèâîâ âáèðàþò â ñåáÿ åùå áîëüøå ôàêòîðîâ, óâîäÿ ÷èòàòåëÿ èç ìèðà ôèçèêè â ìèð ñòàòèñòèêè. Îäíàêî â ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ êàëüêóëÿòîðû ÿâëÿþòñÿ ïëîõîé çàìåíîé ôèçè÷åñêîìó è çäðàâîìó ñìûñëàì. Èñïîëüçîâàíèå â êà÷åñòâå èíòåãðàëüíîé îöåíêè öåíû îáúåêòèâà, ïîæàëóé, èìåëî áû äàæå áîëüøèé ñìûñë.
Èòàê, êðèâûå MTF áåçóñëîâíî íåñóò ìíîãî ïîëåçíîé èíôîðìàöèè. Íî ìíîãîå îñòàåòñÿ çà êàäðîì. Äàæå ïðî ðåçêîñòü îíè ãîâîðÿò íå âñå.
1. Ïðè èçìåðåíèÿõ îáúåêòèâû îáû÷íî ôîêóñèðóþò íà áåñêîíå÷íîñòü, à âåäü áûëî áû ïîëåçíî âçãëÿíóòü íà êðèâûå äëÿ ñëó÷àÿ ôîêóñèðîâêè íà áëèæíèé îáúåêò.
2. Áûëî áû, íàïðèìåð, èíòåðåñíî ïðîàíàëèçèðîâàòü ïàäåíèå êîíòðàñòà íå ïî øòðèõîâîé êàðòèíêå, à ïî òî÷å÷íî-ìîçàè÷íîé (÷òî-òî ïîõîæåå íà øàõìàòíóþ äîñêó). Ðåçóëüòàò ìîã áû ïîëó÷èòüñÿ íåñêîëüêî èíûì.
3. Ìîæíî áûëî áû ïîëþáîïûòñòâîâàòü, çà ñ÷åò ÷åãî ïàäàåò ðàçðåøåíèå. Óõóäøåíèå ðåçêîñòè çà ñ÷åò õðîìàòè÷åñêîé àáåððàöèè ìîæåò âèçóàëüíî âûãëÿäåòü èíà÷å, ÷åì óõóäøåíèå ðåçêîñòè çà ñ÷åò äðóãèõ ïðè÷èí.
4. Èíòåðåñíî áûëî áû òàêæå ïðîâåñòè ýêñïåðèìåíò íå ñ ÷åðíî-áåëûìè, à ñ öâåòíûìè øòðèõàìè.
Äà ìàëî ëè, êàêèìè åùå âîïðîñàìè ìîæíî áûëî áû çàäàòüñÿ! Èíûìè ñëîâàìè, êàêîé áû íå áûëà ñîâåðøåííîé ìåòîäèêà è àïïàðàòóðà èçìåðåíèé, âñåãäà îñòàíóòñÿ âîïðîñû, íà êîòîðûå åùå íå ïîëó÷åí îòâåò. Ýòî àáñîëþòíî íîðìàëüíî. È íå ñëåäóåò óïðîùàòü ðåàëüíîñòü äî îäíîé åäèíñòâåííîé îöåíêè, êàêîé çàìå÷àòåëüíîé íå áûëà áû ìåòîäèêà åå ïîëó÷åíèÿ.
Êðèâûå MTF ìîæíî ïîëó÷èòü íå òîëüêî äëÿ îáúåêòèâîâ, íî è äëÿ ïëåíêè, ñêàíåðà, öèôðîâîãî ôîòîàïïàðàòà, ïîëèãðàôè÷åñêîé ìàøèíû è ò.ï. Âûãëÿäåòü îíè ìîãóò íåñêîëüêî èíà÷å.
Òàê, íàïðèìåð, äëÿ ïëåíêè íå èìååò ñìûñëà îòêëàäûâàòü ïî ãîðèçîíòàëüíîé îñè ðàññòîÿíèå. Ïëåíêà îáëàäàåò îäíèìè è òåìè æå ñâîéñòâàìè ïî âñåé ñâîåé ïëîùàäè.  òàêèõ ñëó÷àÿõ êðèâûå MTF ïîêàçûâàþò, êàê áóäåò çàâèñåòü êîíòðàñò îò ïðîñòðàíñòâåííîé ÷àñòîòû. Ñòðîãî ãîâîðÿ, ýòî äàæå áîëåå ðàñïðîñòðàíåííûé è òèïè÷íûé âèä ãðàôèêîâ MTF. Ñàìî íàçâàíèå «÷àñòîòíî-êîíòðàñòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà» ïðåäïîëàãàåò, ÷òî ïî îäíîé îñè îòêëàäûâàåòñÿ êîíòðàñò â ïðîöåíòàõ îò îðèãèíàëà, à ïî äðóãîé — ïðîñòðàíñòâåííàÿ ÷àñòîòà â ïàðàõ ëèíèé íà ìèëëèìåòð.  êà÷åñòâå ïðèìåðà íà ðèñóíêå ïîêàçàíà êðèâàÿ MTF äëÿ ôîòîïëåíêè AGFACOLOR OPTIMA II 400.
Êðèâûå MTF — ïîëåçíûé èíñòðóìåíò, íàõîäÿùèé ïðèìåíåíèå âî âñåõ îáëàñòÿõ, ñâÿçàííûõ ñ ïîëó÷åíèåì èçîáðàæåíèé: â îïòèêå, â ïîëèãðàôèè, â ñêàíèðîâàíèè è ò.ä. Òåì âàæíåå óìåòü ïðàâèëüíî ýòèì èíñòðóìåíòîì ïîëüçîâàòüñÿ.
* * *
Ññûëêè
1. Åñëè âû ÷èòàåòå ïî-àíãëèéñêè è ïðåäïî÷èòàåòå áîëåå ñòðîãîå èçëîæåíèå ìàòåðèàëà, âàì áåçóñëîâíî áóäåò èíòåðåñíî ïðî÷åñòü ñòàòüþ Íîðìàíà Êîðåíà (Norman Koren) «Understanding Image Sharpness». Êîãäà áóäåòå ÷èòàòü, íå çàáûâàéòå, ÷òî çà ìàòåìàòèêîé ñòîèò ôèçè÷åñêèé ñìûñë.
2. Êðèâûå MTF äëÿ ìíîãèõ ïðîìûøëåííî âûïóñêàþùèõñÿ îáúåêòèâîâ ìîæíî íàéòè íà ñàéòå Photodo.
© È.Åôðåìîâ, 2002
Îðèãèíàë ñòàòüè: http://www.hobbymaker.narod.ru/Articles/mtf_rus.htm
Ñ äðóãèìè ñòàòüÿìè ýòîãî àâòîðà ìîæíî îçíàêîìèòüñÿ íà åãî ñàéòå: http://www.hobbymaker.narod.ru _________________ A la guerre comme a la guerre èëè âòîðàÿ ðåäàêöèÿ Çàáóãîðíîâà |
|