Vybíráme objektiv (8): jak číst a hodnotit MTF křivky

Při výběru objektivů se logicky soustředíme nejen na ohniskové vzdálenosti a světelnost, ale i na samotnou kvalitu objektivu. A tou se myslí především ostrost a kresba poskytovaného obrazu, také takzvaný přenos kontrastu.

Přestože to jsou hlediska silně subjektivní a kvalitativní, existuje nástroj, pomocí kterého lze kvalitu objektivu částečně vyjádřit. Je jím tzv. MTF Chart, neboli Modulation Transfer Function graf. V tomto článku si vysvětlíme, co MTF graf vyjadřuje, jak z něj číst a jak jej využít při výběru objektivu.

Úvodem o MTF křivkách

MTF je zkratkou pojmu Modulation Transfer Function a je to funkce, kterou vídáme u specifikací objektivů. Vyjadřuje se grafem nebo více grafy, na kterých jsou zaneseny takové zvláštní křivky. V následujícím článku se budeme věnovat právě těmto zvláštním křivkám, které jsou často součástí specifikačních tabulek.

Vysvětlíme si:

• Co MTF křivky vyjadřují.
• Jak MTF křivky číst a chápat.
• Jak MTF křivek využít v praxi při výběru objektivu.

Kontrast versus ostrost

Ještě než se pustíme do vysvětlení samotných MTF křivek, zastavme se na moment u ostrosti a kontrastu. To jsou dva odlišné pojmy a pro správné pochopení principu MTF křivek budeme muset mezi nimi znát rozdíl.

Protože lepší, než tisíc slov, je jeden obrázek, vysvětlíme si kontrast versus ostrost na následujícím nákresu.

Obrazec zcela vlevo reprezentuje v praxi prostředek fotografie z kvalitního objektivu. Obrazec druhý zleva reprezentuje rohovou část fotografie z objektivu, který nekreslí zcela ostře po celé ploše obrazu (většina objektivů). Obrazec třetí zleva znázorňuje rohovou část nějaké fotografie z objektivu, který kreslí ostře i v rozích, ale silně vinětuje. Poslední obrazec (zcela vpravo) pak znázorňuje rohovou část snímku z objektivu, který jednak nekreslí ostře v rozích a navíc ještě silně vinětuje.

Nyní již máme jasno v tom, co je ostrost a co je kontrast. Oba tyto parametry totiž MTF křivky zobrazují.

Co MTF křivky vyjadřují

MTF křivky velmi jednoduše řečeno poukazují na ostrost a kontrast obrazů (fotografií), které objektivy poskytují.

MTF křivky jsou vynášeny do grafů o dvou osách. Na ose horizontální (vodorovné) je měřítko poukazující na vzdálenost od středu kinofilmového pole (snímače). Na ose vertikální (svislé) je relativní měřítko poukazující na míru kontrastu a ostrosti. ve škále od nuly do jedné

MFT graf totiž zachycuje, jak se vyvíjí ostrost a kontrast fotografií v závislosti na vzdálenosti od středu snímku. Jinak řečeno podle MTF křivek lze určit, jak budou fotografie ostré a kontrastní nejen uprostřed, ale hlavně i v rozích.

Vpravo vidíme ukázkový MTF graf, který se skládá z uvedených částí:

• Na ose x vzdálenost od středu kinofilmového pole (snímače) k rohu v mm.
• Na ose y relativní měřítko znázorňující úroveň kontrastu a ostrosti.
• MTF křivky znázorňující aktuální hodnoty pro různé kombinace vzdáleností od středu a kontrastu / ostrosti.

Z uvedeného vzorového MTF grafu objektivu vyplývá, že ostrost i kontrast je vcelku dost dobrá. Až v rozích obrazu trochu výrazněji klesá.

Co přesně vyjadřuje vertikální (svislá) osa: praxi se to měří tak, že se fotí testovací obrazec, na kterém jsou různě rozmístěné čáry o různé hustotě (pro měření kontrastu a měření ostrosti). Pokud je fotografie stejně kontrastní / ostrá, jako předloha, pak to odpovídá hodnotě 1. Pokud je kontrast / ostrost třetinová vzhledem k předloze, odpovídá to hodnotě 0,333.

To v praxi znamená, že pohybuje-li se MTF křivka blízko jedničky (nebo dokonce přímo v ní), pak objektiv kreslí perfektně. Pokud se blíží nule, pak objektiv skoro nekreslí.

Na ukázkovém MTF grafu ale vidíme více křivek. Co znázorňují? Více MTF křivek v jednom grafu zpravidla znázorňuje:

• Jiná křivka je pro kontrast (10 čar/mm) a jiná pro ostrost (30 čar/mm).
• Jiná křivka pro čáry kolmo na úhlopříčku (sagittal lines) a jiná pro čáry rovnoběžně s úhlopříčkou (meridional lines).
• A aby toho nebylo málo, tak u některých objektivů se uvádí ještě další křivky, a to pro různá clonová čísla, při kterých byl testovací obrazec fotografován.

To znamená, že použijí-li se první dvě kritéria, vychází z toho celkem čtyři křivky v jednom grafu (kontrast, ostrost, sagittal lines, meridional lines).

Je-li v grafu set čtyř křivek, pak tyto křivky obvykle znázorňují výsledky při použití takzvané plné díry, tj. nejnižšího použitelného clonového čísla.

Chce-li výrobce zanést do grafu také vliv clonových čísel, objeví se v grafu ještě další čtyři křivky - ve stejném smyslu, jako čtyři původní, ale tyto nové čtyři jsou při použití odlišné clony. Výsledek pak může vypadat jako ukázkový graf vlevo.

Vlevo vidíme dva grafy k jednomu objektivu, z čehož logicky vyplývá, že jeden je pro počáteční ohnisko a druhý pro koncové. Takže jak vidíte, aby to nebylo jednoduché, berou se v úvahu i ohniskové vzdálenosti - proto výrobci obvykle zveřejňují grafy dva.

Uvedené křivky znázorňují:

• a: minimální clonové číslo (plná díra) - ostrost (30 čar/mm),
• b: clona o několik kroků větší - ostrost (30 čar/mm),
• c: minimální clonové číslo (plná díra) - kontrast (10 čar/mm),
• d: clona o několik kroků větší - kontrast (10 čar/mm),
• Plné křivky pak vyznačují měření na čarách rovnoběžně s úhlopříčkou (meridional lines), přerušované křivky vyznačují měření na čarách kolmo na úhlopříčku (sagittal lines).

Jak MTF křivky číst a chápat.

Vypadá to sice složitě a vědecky, ale má to svou logiku a lze to pochopit pomocí osvědčeného selského rozumu. V praxi bychom výše uvedené dva MTF grafy četli tak, že objektiv Canon EF 70-300mm f/4.5-5.6 IS USM (jemuž grafy náleží) poskytuje na počátečním ohnisku pěkně ostré i kontrastní snímky i v rozích. Dále z grafů vyčteme, že blízko rohů snímků je ostrost (kontrast) při minimálním zoomu dokonce stejná nebo větší, než uprostřed.

Z grafu také vyčteme, že při maximálním ohnisku na tom nebude ostrost a kontrast v rozích fotografií tak dobře.

Velikost snímače a typ objektivu hraje roli

Jak již bylo v minulých dílech našeho seriálu o objektivech zmíněno, existují digitální těla s různě velkými snímači a také existují různé objektivy, které na nich lze použít. To znamená, že hodnotíme-li například EF objektiv, který lze použít jak na full-frame těle, tak na těle typu např. Canon EOS 40D, tak musíme vzít v úvahu, na jakém těle jej budeme používat. Proč?

Protože pokud jej budeme používat na těle s menším snímačem, tak dojde k ořezu obrazu a hodnoty od 13.6mm dále nás nemusí vůbec zajímat. Např. uvedený Canon EOS 40D má snímač, jehož půlka úhlopříčky je něco málo přes 13mm, takže hodnoty v grafu v oblasti 13mm a dále nás vůbec nemusí zajímat, protože tam už dojde k ořezu obrazu.

Z MTF grafů výše, které náleží objektivu Sigma 70-300 mm F4.0-5.6 APO DG MACRO, vyplývá, že při použití tohoto objektivu na těle se snímačem velikosti APS-C, na tom je vcelku dobře. Ostrost ani kontrast směrem ke krajům fotografií příliš neklesá. Poznámka: však je tento objektiv vzhledem k jeho tržní ceně všeobecně velmi dobře hodnocen.

Použití tohoto objektivu například na Canonu 5D by ale nebylo vůbec rozumné, protože zvláště na počátečním ohnisku ostrost i kresba od 15mm dále ke kraji velmi výrazně klesá.

U těch objektivů, které lze použít jen na digitálních zrcadlovkách s menším snímačem, se logicky uvádí takové MTF grafy, které na vodorovné ose končí hodnotou většinou kolem 14mm.

Jak využít MTF křivky při výběru objektivu

V praxi se nejčastěji setkáme s takovými křivkami, jejichž hodnoty budou pomalu nebo větším tempem klesat. Je tomu tak hlavně u zoomových objektivů.

Konkrétně řečeno, u zoomových objektivů poskytujících velmi velký rozsah ohnisek (např. Sigma 18-200 mm F3.5-6.3 DC, klesají MTF křivky vcelku výrazným tempem (viz obr. vpravo). Je to logické - čím univerzálnější objektiv, tím složitější konstrukce a tím logicky celkově nižší kvalita.

Naopak u objektivů s pevným ohniskem se často setkáváme s MTF křivkami, které víceméně vůbec neklesají a navíc se pohybují ve vysokých úrovních míry kontrastu a ostrosti. Příkladem je makro-objektiv Sigma 105 mm F2.8 EX DG MACRO, jehož MTF křivky můžete vidět na obrázku vlevo (zelená značí ostrost, červená kontrast).

Využití MTF křivek v praxi spočívá v tom, že díky nim zjistíte, jak ostrý a kontrastní obraz objektiv poskytuje při různých ohniscích a v různých částech obrazu. Pokud se MTF křivky pohybují hodně strmě dolů, pak je jasné, že takový objektiv bude o kompromisech. Naopak jsou-li křivky spíše pozvolnější nebo dokonce neklesají, pak se jedná o prvotřídní sklo.

Závěrem

MTF křivky jsou velmi užitečné, ale bohužel ne všichni výrobci je zveřejňují. Například Canon je uvádí na amerických stránkách v popisu objektivů, Sigma je uvádí na svých japonských stránkách v angličtině, Nikon je uvádí na svých globálních stránkách, atd.

Takže není zrovna jednoduché ke všem objektivům MTF křivky nalézt.

Na závěr je ale potřeba dodat, že to nejsou pouze MTF křivky, které poukazují na kvalitu fotografií, které objektivy poskytují. Kvalita snímků je dost subjektivní záležitost a mnohdy je nejpodstatnější, jak objektiv kreslí, jak rozostřuje, jaký má bokeh... Takže to, že se objektiv vyznačuje dobrými MTF křivkami, ještě neznamená, že obraz bude na pohled úžasný. Je to spíše takový technický předpoklad pro určitou úroveň kvality. Nic víc, nic míň.

Sledujte MTF křivky, čtěte z nich, ale nepovažujte je za jediné kritérium pro výběr objektivu. Je totiž mnoho dalších hledisek, které jsou mnohdy ještě důležitější.