¿Qué es MTF?

MTF, conocida como función de transferencia de modulación, es un término utilizado en ingeniería óptica para evaluar el rendimiento de una lente (sistema óptico). En el campo de la calidad de imagen, también se puede utilizar para evaluar la nitidez de la imagen. Los componentes más importantes de MTF son: resolución y contraste.

Resolución describe la capacidad de un sistema de imágenes para recuperar detalles en una escena y, a menudo, se expresa en lp/mm como el número de pares de líneas por milímetro, donde un par de líneas es una secuencia de una línea negra y una línea blanca. Este par de líneas por milímetro también se denomina frecuencia. El recíproco de la frecuencia produce la distancia en milímetros entre las dos líneas resueltas. Para todos los elementos de imágenes, los bordes de las líneas perfectas se vuelven borrosos hasta cierto punto cuando se obtienen imágenes de una placa de resolución. Las imágenes de alta resolución son aquellas que exhiben muchos detalles debido a la mínima borrosidad y, por el contrario, las imágenes de baja resolución carecen de detalles. En resumen, la resolución es la capacidad de un sistema de imágenes para distinguir los detalles de un objeto.

Contraste indica la diferencia entre las áreas claras y oscuras en una imagen. Cuando la parte negra de la imagen es verdaderamente negra y la parte blanca es verdaderamente blanca, la imagen es una restauración completa de la escena real y su contraste es máximo. Cuanto mayor sea la diferencia de intensidad entre las líneas claras y oscuras, mayor será el contraste. Cuanto más tiende a ser gris la información en blanco y negro, menor es el contraste en esa frecuencia. Su fórmula de cálculo es:

MTF combina métricas de resolución y contraste y es una métrica intensiva en información que refleja cómo el sistema de imágenes reproduce el contraste a medida que cambia la frecuencia espacial (resolución), es decir, la capacidad de convertir la resolución en contraste. Estas curvas brindan una descripción completa de cómo la aberración óptica afecta el rendimiento bajo una combinación específica de parámetros básicos determinados de acuerdo con los requisitos de la aplicación.

Común curvas MTF se muestran en las siguientes figuras:

La coordenada horizontal en la figura representa la frecuencia espacial, la coordenada vertical representa el contraste y las líneas de diferentes colores representan diferentes posiciones del campo de visión. Hay dos líneas para cada color: curva en T y curva en S, que representan la imagen del meridiano y la imagen sagital. Se pueden obtener las siguientes conclusiones:

1、Cuanto mayor sea la curva MTF, mejor será el área encerrada con el eje XY, mejor será la resolución y el contraste.

2、Cuanto más cerca estén las líneas de diferentes colores, mejor será la consistencia de la imagen entre la posición del borde y la posición central del campo de visión.

3、Cuanto más cerca estén la curva T y la curva S, mejor será la consistencia de las imágenes en las superficies meridiana y sagital.