Wykresy MTF to nie nudna teoria dla jajogłowych – to praktyczna ściągawka z tego, jak obiektyw radzi sobie w rzeczywistości. Umiejętność ich czytania pozwala ocenić, czy dany obiektyw zaoferuje idealną płaszczyznę ostrości potrzebną przy reprodukcji czy fotografii produktowej, lub czy da ładne rozmycie. Jeden rzut oka na wykres i od razu wiesz, z jakim zawodnikiem masz do czynienia.

MTF to skrót od Modulation Transfer Function (Funkcja Przeniesienia Modulacji). Mówiąc po ludzku: to matematyczny i obiektywny sposób na zmierzenie, jak dobrze obiektyw przenosi kontrast i detale z rzeczywistego świata na matrycę aparatu.

Po co to w ogóle powstało? Dawno temu, w połowie XX wieku, kiedy optyka zaczęła gwałtownie się rozwijać, przemysł potrzebował jednej, uniwersalnej miary jakości szkła. Wcześniej ocenianie obiektywów było czysto subiektywne – jeden fotograf mówił, że „rysuje ostro”, a drugi, że „mydli”.

Wykresy MTF powstały po to, aby ukrócić te dyskusje i wprowadzić twarde, laboratoryjne fakty. Dzięki nim wiemy, jak optyka zachowuje się w idealnych warunkach testowych, zanim jeszcze podepniesz ją do aparatu.

Oś pionowa (od 0,0 do 1,0 lub od 0% do 100%): Reprezentuje kontrast, czyli zdolność obiektywu do wiernego przenoszenia modulacji światła. Im wyżej biegnie dana linia (bliżej wartości 1.0), tym obiektyw jest doskonalszy, a obraz bardziej soczysty i wyrazisty. Spadek linii w dół to jednoznaczna informacja o utracie kontrastu i powstawaniu optycznego „mydła”.

Oś pozioma (od 0 do 21,6 mm): Pokazuje fizyczną odległość od środka kadru do jego narożnika. Punkt „0” to idealne centrum zdjęcia. Wartość „21,6 mm” oznacza z kolei sam róg klatki formatu małoobrazkowego (35 mm / Full Frame), którego przekątna wynosi dokładnie 43,2 mm. Dzięki temu patrząc na wykres od lewej do prawej, widzisz jak jakość obrazu spada w miarę przesuwania się od centrum ku brzegom.

Linie niskiej częstotliwości (10 linii na milimetr): Mierzą globalny kontrast obiektywu. Jeśli te linie utrzymują się wysoko, zdjęcia będą miały głębokie czernie, żywe kolory i dobrą dynamikę, nawet jeśli sam obiektyw nie jest rekordzistą pod względem ostrości.

Linie wysokiej częstotliwości (30 linii na milimetr): Odpowiadają za rozdzielczość i mikro-ostrość, czyli zdolność optyki do reprodukcji najmniejszych detali. To od nich zależy, czy na zdjęciu bez problemu policzysz pojedyncze rzęsy i włosy oraz zobaczysz perfekcyjną fakturę materiału.

Linia ciągła vs przerywana (Sagittal i Meridional)

Linie na wykresie zawsze występują w parach: jedna jest ciągła, a druga przerywana. Pokazują one, jak obiektyw radzi sobie z odwzorowaniem struktur przebiegających w różnych kierunkach:

Linia ciągła (Sagittal):
Odnosi się do linii ułożonych promieniście, czyli zorientowanych wzdłuż linii biegnących od środka kadru ku jego brzegom.

Linia przerywana (Meridional):
Odnosi się do linii ułożonych koncentrycznie (prostopadle do linii Sagittal), czyli ułożonych w łuki wokół centrum kadru.

Im bliżej siebie biegną obie te linie, tym mniejszy astygmatyzm wykazuje obiektyw, co w foto przekłada się na gładki, miękki i plastyczny bokeh. Duży rozjazd między linią ciągłą a przerywaną to gwarancja nerwowych, poszarpanych nieostrości.

Wykres geometryczny czy dyfrakcyjny – na który patrzeć?

To ten moment, w którym wielu fotografów nabiera się na marketing i analizuje tylko jeden, wyselekcjonowany wykres. Producenci (np. Sigma) nie lecą w kulki i zazwyczaj pokazują dwa rodzaje danych. Na który warto patrzeć?

Wykres dyfrakcyjny:
To jest prawdziwa rzeźnia i brutalna rzeczywistość. Uwzględnia on fakt, że światło przechodzące przez otwór przysłony ugina się (dyfrakcja), co naturalnie degraduje obraz. I ten właśnie wybieramy.

Wykres geometryczny:
To czysta teoria. Pokazuje, jak obiektyw działałby w świecie idealnym, gdzie światło nie podlega prawom fizyki falowej (dyfrakcji). Te linie niemal zawsze wyglądają pięknie i wysoko. Można go zlać.

Pamiętajcie jednak o jednej rzeczy: to jest wykres laboratoryjny, dostarczony przez producenta. W prawdziwym świecie ten dyfrakcyjny wykres może się delikatnie różnić w zależności od konkretnego egzemplarza, który trafi w Wasze ręce. Na masową produkcję ma wpływ masa czynników – od minimalnych tolerancji przy wycinaniu soczewek, przez precyzję montażu, aż po kalibrację na taśmie. Jeden obiektyw ze sklepu zbliży się do ideału z wykresu, inny może mieć minimalnie słabszy róg.

MTF idealnego szkła

Taki obiektyw oczywiście nie istnieje, ponieważ prawa optyki i fizyki stawiają bariery nie do przejścia. Zjawisko dyfrakcji oraz naturalne aberracje sprawiają, że żaden układ soczewek nie jest w stanie przenieść 100% kontrastu i rozdzielczości od centrum aż po same rogi kadru.

Nawet w najbardziej zaawansowanych konstrukcjach zawsze występuje spadek jakości wynikający z krzywizny pola i tolerancji produkcyjnych, dlatego wykres taki pozostaje jedynie teoretycznym ideałem, do którego dążą projektanci.

A niemal wszystko o charakterze optycznym obiektywu:

Ostrość i jej spadek na brzegach
Jeśli linie w punkcie „0” (środek kadru) są wysoko, a potem gwałtownie spadają w dół w miarę przesuwania się w prawo – wiesz, że dostaniesz szkło ostre jak brzytwa w centrum, ale z „mydlanymi” i słabymi brzegami. Jeśli linie idą płasko od lewej do prawej – masz genialne, równe w całym kadrze szkło (często cecha topowych obiektywów makro).

Winieta
Choć MTF nie mierzy wprost jasności, to potężny spadek wszystkich linii na samym końcu osi poziomej często idzie w parze z silną winietą i utratą światła w rogach. Jeśli optyka drastycznie traci tam na kontraście, możesz spodziewać się ciemniejszych rogów.

Bokeh (Plastyka nieostrości)
Tak, z MTF-u da się wyczytać charakter rozmycia tła. Spójrz na pary linii (ciągłą i przerywaną dla tej samej częstotliwości). Jeśli linie biegną blisko siebie, niemal się pokrywając: Bokeh będzie gładki, kremowy, plastyczny i „spokojny” dla oka.
Jeśli linie mocno się rozjeżdżają (jest między nimi duża przerwa): Rozmycie tła będzie nerwowe, poszarpane, z charakterystycznym efektem „podwójnych konturów” (tzw. cebulowy lub nerwowy bokeh).

No dobrze, przygotowałem Wam kilka przykładów fikcyjnych MTF-ów abyście załapali na co patrzeć.

Przykład 1

Patrząc na ten wykres, od razu widać, że mamy do czynienia z totalną porażką. Zwróć uwagę, gdzie linie zaczynają swój bieg po lewej stronie (w centrum kadru, czyli w punkcie 0):

Czerwone linie (kontrast – 10 l/mm) startują z poziomu zaledwie 0,55. To oznacza, że nawet w idealnym środku obrazu zdjęcia będą wyprane z nasycenia i czerni.

Zielone linie (mikro-detal – 30 l/mm) zaczynają jeszcze niżej, w okolicach 0,45. Zapomnij o liczeniu rzęs czy pojedynczych włosków – matryca dostanie rozmyte plamy zamiast ostrych krawędzi.

Prawdziwy dramat rozgrywa się jednak, gdy przesuwamy wzrok w prawo, w stronę brzegów kadru. Wszystkie cztery linie zaliczają permanentny zjazd. W okolicach 15 mm i dalej (rogi pełnej klatki) wykres szoruje po dnie, osiągając wartości bliskie zera. W praktyce oznacza to, że brzegi zdjęcia będą wyglądały, jakby ktoś posmarował obiektyw wazeliną. Klasyczny przykład tanich, starych zoomów na maksymalnie otwartej przysłonie.

Przykład 2

Ten wykres to doskonały przykład konstrukcji, która w centrum udaje klasę premium, ale kapituluje na rogach. W sekcji od 0 do 12 mm (czyli w całym bezpiecznym środku kadru) obiektyw to absolutny potwór. Zarówno czerwone, jak i zielone linie idą płasko i dumnie trzymają się niesamowicie wysoko – w przedziale od 0,8 do 0,9. Środek zdjęcia będzie ostry jak brzytwa, a kontrast wręcz idealny.

Spójrz jednak, co dzieje się po przekroczeniu granicy 12 mm, a zwłaszcza w strefie od 15 mm do 21.6 mm: Linie spadają w przepaść. Zarówno linie ciągłe, jak i przerywane lecą pionowo w dół, kończąc w rogu klatki w okolicach wartości 0,05 – 0,1.

Taki profil wykresu oznacza potężne winietowanie optyczne. Tubus obiektywu fizycznie odcina dopływ światła do rogów matrycy. Dostajesz zdjęcie ze świetnym, ostrym centrum, które nagle, w rogach, staje się bardzo ciemne, a jakość obrazu drastycznie się degraduje. Często cecha ekstremalnie jasnych stałek (np. f/1.2 lub f/1.4) projektowanych z naciskiem na jasność kosztem gabarytów

Przykład 3

Ten wykres wymaga sprytu, bo na pierwszy rzut oka linie wcale nie spadają do zera. Diabeł tkwi jednak w relacji między liniami ciągłymi a przerywanymi. Pamiętaj: linie ciągłe (Sagittal) i przerywane (Meridional) dla tych samych kolorów powinny iść ramię w ramię. Tutaj mamy optyczny rozwód.

Linie ciągłe (czerwona i zielona) radzą sobie nieźle. Nawet w rogach (21,6 mm) utrzymują się wysoko (zielona na 0,6, czerwona na blisko 0,7).

Linie przerywane (czerwona, a zwłaszcza zielona detaliczna) uciekają w dół jak szalone. Zielona przerywana na brzegu kadru spada poniżej poziomu 0,2!

Taki potężny rozjazd (powstanie ogromnej „dziury” między liniami) to dowód na wadę zwaną astygmatyzmem. Obiektyw zupełnie inaczej ogniskuje i rozmywa linie pionowe, a inaczej poziome.

Co to oznacza dla plastyki obrazu? Karuzelę i totalny chaos w nieostrościach (kiepski bokeh). Tło nie będzie miękkie i kremowe. Zamiast tego gałęzie, trawy czy światełka w tle dostaną ostrych, podwójnych konturów, będą poszarpane i „nerwowe”. Tło, zamiast delikatnie odcinać się od modela, zacznie odciągać od niego uwagę.