EOS Техника  

Результаты тестов

Насколько хороши ваши объективы ? Все объективы Canon достаточно качественны, но некоторые лучше, чем остальные. Мы рассмотрим различные методики тестирования объективов и расскажем о функции передачи модуляции (MTF).


Это - увеличенная часть негатива с изображением теста для объективов. Эта картинка повторяется много раз по всей области теста, так что можно оценить разрешение объектива как в центре изображения, так и в различных краевых точках. Самая маленькая группа линий, которую всё ещё можно различить как отдельные линии, даёт информацию о разрешении объектива. Каждый набор линий повторяется и горизонтально, и вертикально, так как разрешение объектива может зависеть от направления. Также на результат влияет и расстояние, с которого фотографируется тест.

Методика тестирования
Когда вы приходите на осмотр к окулисту, вы тестируете два самых важных объектива, которые у вас есть. Базовый глазной тест включает в себя чтение строк из букв, напечатанных на тестовом листе. Буквы на верхней строке большие и их довольно легко прочесть. Буквы на каждой последующей строке становятся всё меньше и меньше. По мере того, как вы стареете, объективы в ваших глазах становятся всё менее гибкими и нижние строки из букв становится всё труднее прочесть.

Вы можете протестировать объектив камеры, используя глазной тест. Установите объектив камеры напротив листа с тестом и сделайте кадр на мелкозернистом негативе. Затем проявите плёнку, увеличьте негатив, чтобы получился отпечаток такого же размера, как и лист с тестом, и сравните отпечаток с оригиналом.

Загвоздка в том, что большинство современных объективов настолько хороши, что они воспроизведут даже самые мелкие буквы на нижней строке теста, так что этот тест не расскажет вам обо всём.

Как бы то ни было, этот принцип сравнения картинки, полученной объективом, с оригиналом - основа всех технологий тестирования объективов. Ни один объектив не даёт изображение, идентичное оригиналу. Если вы сможете придумать методику измерения различий - вы будете иметь полезную шкалу оптического качества.

Подходящие объекты
Самый простой способ тестировать объектив - пользоваться им. Если вы довольны результатами - это хороший объектив. Однако, эта оценка очень субъективна и по этой оценке не всегда можно сказать, что один объектив лучше, чем другой.

Объективная методика тестирования - фотографирование одного и того же объекта разными объективами и сравнение результатов. Но какой объект выбрать ? Если вы посмотрите на большое количество ваших фотографий, вы увидите, что на многих есть сильный центральный объект, но на краях нет ничего интересного. Скорее всего, ваш объектив обладает хорошим качеством в центре - у большинства объективов это так. А наибольшие вариации возникают именно по краям, и оценить качество объектива очень сложно, если, к примеру, смотреть на изображение неба.

Всё, что вам нужно - так это объект, который достигает краёв вашего видоискателя. Очень хороша кирпичная стена. Если вы сфотографируете её, когда солнце находится под углом к поверхности, результирующая текстура облегчит анализ резкости по всей площади изображения.

Но здесь мы сталкиваемся с одной их первых проблем в тестировании объективов. Качество света на кирпичах будет варьироваться между тестовыми сессиями, а иногда даже в процессе одной сессии. Рассеянный солнечный свет уменьшит контраст, и изображение будет выглядеть менее резким.

Всё это привело к разработке специализированных тестов для объективов, в оригинале напечатанных чёрной краской на белой бумаге, чтобы обеспечить максимальный контраст. Тесты обычно включают серии чёрных линий различной толщины и различного расстояния между ними. Большинство объективов могут воспроизвести самые толстые линии с большим расстоянием между ними, но у них начинаются проблемы с более тонкими линиями, расположенными рядом. К определённому моменту объектив уже не может воспроизводить линии и на плёнке будет зафиксированзафиксированоо всего лишь серое пятно из смеси чёрных линий и белого пространства между ними.

Если различные наборы линий калиброваны в соответствии с толщиной и расстоянием между ними, становится возможным дать значение оптическому качеству объектива, которое базируется на самом тонком наборе линий, которые этот объектив способен воспроизвести.

Преимущество использования этого теста для объективов - то, что его можно фотографировать внутри помещения, где для проведения тестовых сессий может быть использовано стандартное освещение. Однако, устанавливать камеру и объектив нужно очень тщательно, так как они должны быть абсолютно перпендикулярны к плоскости листа с тестом. Расстояние от каждого угла плёнки до соответствующего угла теста должно быть идентично. Если тест находится не в идеальном фокусе по всему кадру, точная оценка качества объектива невозможна.

Также, конечно, камера должна быть установлена на прочной платформе, чтобы не было риска перемещения камеры во время экспозиции. Бесполезно работать на первом или втором этаже здания, где ходящие по полу люди могут вызвать перемещение камеры. Лучшее место для тестирования объективов - в прочном подвале.

Даже с учётом всех предосторожностей, всё равно присутствуют переменные величины - в основном связанные с плёнкой - проявка и печать. Обычно используется мелкозернистая чёрно-белая плёнка - предпочтительно Kodak Technical Pan. Различия между партиями этой плёнки очень малы, но очень важно обеспечивать неизменное качество проявки - одно и то же время, при одной и той же температуре - для каждого теста. Некоторые люди предпочитают рассматривать негатив через увеличитель, чтобы оценить разрешение тестовых линий, так как это устраняет вариации, которые могут возникнуть, если негативы увеличивают, чтобы сделать отпечатки. С другой стороны, увеличенные отпечатки проще сравнивать.

Тестирование без плёнки
Один из способов исключения переменных величин, возникающих из-за использования плёнки, является тестирование объективов без плёнки. Через объектив проецируется узор из чёрных и белых линий. Потом измеряется контрастность полученного с помощью объектива изображения. Далее контрастность сверяется с контрастностью оригинального узора теста. Если узоры теста и изображения имеют одинаковый контраст, объектив имеет стопроцентное качество.

Это, в общих чертах, и является основным принципом тестов функции передачи модуляции (MTF).

Функция передачи модуляции - должно быть, это звучит очень технически, но всё, что это означает - то, что объектив тестируется на различных частотах (модуляция означает настройку, коррекцию или изменение амплитуды или частоты). В тестах объективов это означает изменение размера и расстояния между чёрными линиями - вы могли видеть термин "пространственная частота". MTF часто используется для тестирования аудиоаппаратуры, чтобы понять, насколько хорошо hi-fi система может воспроизводить оригинальный звук.

Простейший тест MTF использует узор с единственной пространственной частотой. Это серия из чёрных линий одинаковой толщины и с одинаковым расстоянием между ними. Расстояние между линиями такое же, как и толщина этих линий. Можно провести серию тестов с использованием разных узоров, чтобы создать график MTF по всему диапазону пространственных частот.

Как альтернативный вариант - возможна вариация пространственной частоты в одном тесте с одновременным измерением контраста по всему диапазону.

Оптическое качество объектива часто выражается в линиях на миллиметр (lpm) и относится к количеству линий, которые можно различить. Однако более точным является спецификация пар линий - чёрной линии и белой линии (пространства между чёрными линиями). По этой причине, иногда оптическое качество выражается в парах линий на миллиметр (lp/mm). Оба описания имеют один и тот же смысл.

Современное оборудование для тестирования MTF очень дорогое и чтобы работать с ним, требуется высококвалифицированный оператор, так что в основном оно используется только в специализированных оптических лабораториях.

Неполная картина
Современные методики тестирования MTF обладают большой точностью. В определённом смысле, слишком большой точностью. Методики позволяют выявить различия между разными экземплярами одной и той же модели объектива. Это означает, что фотожурналы, которые используют тесты MTF как основу для своих обзоров, всего лишь дают вам результаты тестирования одного конкретного экземпляра модели объектива (очень небольшое количество журналов использует более одного экземпляра какого бы то ни было продукта). Объектив, который вы купите, может немного отличаться по качеству по сравнению с протестированными экземплярами, хотя современные методы производства свели вариации к минимуму.

По этой причине журналы, которые рейтингуют продукты по 5- или 10-балльной шкале, скорее всего, дают вам лучший ориентир среднестатистического качества, чем те, кто использует 100-балльную оценку.

Тесты MTF обычно проводятся с объективами, сфокусированными на бесконечности. Качество на близких расстояниях может быть как лучше, так и хуже. Единственное, что тестируется MTF - это контрастность и резкость объектива. С помощью MTF нельзя выяснить, как ваш объектив ведёт себя в плане бликов, виньетирования или искажений.

Как бы то ни было, на сегодняшний день можно точно сказать, что график MTF является наилучшим руководством к определению оптического качества объективов и если вы будете основываться на MTF в своём решении о покупке - это будет правильно.

Как понять график MTF
Canon публикует данные MTF большинства своих объективов. Вы найдёте эти графики в их книгах под названием "Lens Work".

График MTF может на первый взгляд выглядеть немного устрашающе, потому что куча данных втиснута в довольно маленькое пространство. Однако, когда вы поймёте, что тут происходит, вы сможете интерпретировать большинство этих данных.

Вертикальная ось графика означает контрастность изображения по отношению к контрастности оригинала. Идеальный объектив имел бы значение "1". Но в жизни нет такой вещи, как идеальный объектив - изображение всегда хуже оригинала. Как бы то ни было, чем ближе линия к верху графика - тем лучше.

Горизонтальная ось показывает расстояние от центра изображения (ось объектива). Шкала идёт примерно до 22мм, поскольку это расстояние от центра до угла 35мм кадра.

Пространственная
частота
Максимальная диафрагма Диафрагма f/8
S M S M
10 линий/мм
30 линий/мм

График MTF от Canon может быть интерпретирован с трудом, так как на нём показаны восемь различных линий.
На иллюстрации показано значение каждой из них.

Пространственная частота показывает значение lpm, использованное для чтения показания MTF. Для своих тестов Canon использует значения 10 и 30 lpm (или lp/mm). В тестах других производителей вы можете найти значения 5, 20 или 40 lpm.

Показания при 10 lpm дают ориентировочную контрастность объектива. Показания при 30 lpm больше относятся к резкости изображения, даваемого объективом. Однако, нужно очень осторожно интерпретировать результат, так как объектив с хорошей контрастностью, но низкой резкостью может давать более резкую картинку, чем объектив с низкой контрастностью и высокой резкостью !

Показания снимаются при максимальной диафрагме объектива, а также при f/8. Как правило, наилучшее качество объектива достигается при диафрагме, зажатой на две ступени от самого открытого значения. Для многих зум-объективов это примерно f/8, и Canon сделал это значение стандартным для тестов MTF.

Для каждой комбинации значения lpm и диафрагмы снимается два показания - сагитальное (S) и меридиональное (М). Эти термины станут вам яснее, если мы используем их альтернативные формы - радиальное и тангенциальное.

Всё это означает, что одно показание снимается с тестовым узором, параллельным радиусу объектива, а второе показание снимается с тестовым узором, повёрнутым на 90 градусов - так, что узор оказывается перпендикулярен радиусу.

На большинстве тестовых листов наборы линий напечатаны перпендикулярно друг к другу, так что сагитальные и диагональные показания считываются с одного изображения. Идеальный объектив имел бы идентичные показания по обоим направлениям - но на практике так никогда не бывает.


Толстые линии
Толстые линии показывают результаты при значении 10 lpm и в основном говорят о контрастности объектива. Хорошая контрастность важна для хорошей резкости.

Наилучшее оптическое качество объектива должно достигаться при f/8. Вы увидите, что это так практически для всех объективов Canon. Некоторый спад справа вполне нормален, так как он показывает падение оптического качества по мере приближения к краю объектива. Однако, многие объективы EF поддерживают хорошее качество вплоть до краёв.

Меридиональное (тангенциальное) качество (пунктирная линия) довольно часто оказывается хуже, чем сагитальное (радиальное) качество. Однако, это не всегда так. Объектив EF 50мм f/1.8 II имеет лучшее меридиональное качество по краям.

Оптическое качество при максимально открытой диафрагме редко оказывается настолько же хорошим, как при f/8. У объектива EF 50мм f/1.0L качество при максимальной диафрагме относительно слабое. То, за что вы платите - это невероятная светосильная мощность объектива, позволяющая снимать при низкой освещённости. Однако, если вы посмотрите на график MTF объектива EF 600мм f/4L, то увидите, что сагитальное (радиальное) линии при 10 lpm при f/4 и f/8 имеют значение, близкое к "1" вдоль всей горизонтальной оси.

Меридиональное (тангенциальное) качество (пунктирная линия) иногда может быть лучше, чем сагитальное (радиальное) качество.

Грубо говоря, значение выше 0.90 в центре (левая сторона графика), падающее примерно до 0.80 на краях (правая сторона графика) означает хорошее качество - хотя объективы, не укладывающиеся в этот диапазон, могут давать хорошие результаты.

Тонкие линии
Тонкие линии показывают результаты при значении 30 lpm. Проще говоря, это говорит о резкости. Значения всегда будут ниже, чем при 10 lpm.

Грубо говоря, значение выше 0.80 в центре (левая сторона графика), падающее примерно до 0.40 на краях (правая сторона графика) означает хорошее качество.

Между строк
Помните, что объективы тестируются в лабораториях при условиях, которые очень сильно отличаются от обычных условий съёмки. Тесты проводятся только для одного фокального расстояния и пары значений диафрагмы. По результатам вполне можно оценить общее качество объектива, но всё понять вы не сможете.

Подверженность объектива бликам, к примеру, не оценивается тестами MTF, но может оказать существенное влияние на оптическое качество в определённых ситуациях.

Наиболее эффективный способ протестировать объектив - использовать его для фотографирования ваших любимых объектов при различных условиях освещения. Если результат вам понравится - для вас это будет хорошим объективом.


График MTF даёт оценку качества объектива только для одного фокального расстояния. Когда тестируется зум-объектив, показания снимаются для двух фокальных расстояний - самого короткого и самого длинного. Эти иллюстрации показывают результаты MTF для 100мм (слева) и 300мм (справа) зум-объектива EF 100-300мм f/4-5.6 USM.

Как улучшить качество ваших объективов
Слабая техническая подготовка означает, что многие фотографы никогда не используют свои объективы с максимально возможным качеством. Вот несколько способов получить более лучшие результаты.

Используйте камеру и объектив на стабильном штативе. Вы можете думать, что вы можете снимать с рук при 1/60с или 1/125с, но из-за тряски камеры резкость покинет ваши кадры.

Используйте как можно более короткую выдержку. Даже со штативом, небольшие вибрации внутри камеры могут влиять на качество изображения. Эти эффекты будут уменьшены короткой выдержкой.

Устанавливайте среднюю диафрагму. Многие фотографы думают, что качество объектива улучшится, если зажать диафрагму до упора. Это не совсем так. Наилучшее качество объектива достигается установкой диафрагмы в районе двух ступеней ниже максимума. Как только вы устанавливаете диафрагму f/11 и ниже, качество опять начнёт падать.

Очень тщательно фокусируйтесь. Автофокус - хорошая штука, но только в том случае, если камера фокусируется на правильную часть объекта. Если вы снимаете портрет, камера может сфокусироваться на носу, а вам нужно фокусироваться на глазах. Многие объективы EF имеют функцию постоянной механической или электронной фокусировки, которая позволяет вам подрегулировать фокус без переключения объектива в режим ручной фокусировки.

Избегайте необязательных фильтров. Некоторые фильтры могут влиять на качество картинки, даваемой объективом. У вас может быть очень веская причина использовать фильтр (для поляризационных эффектов, или для того, чтобы защитить объектив от вредных условий работы), но помните, что наилучшее качество обычно достигается без фильтров.

Следите за тем, чтобы элементы объектива всегда были в чистоте. Время от времени слегка полируйте передний и задний элементы объектива мягкой сухой тряпочкой, чтобы удалить грязь. Тем не менее, не нужно чистить объектив без необходимости - в противном случае вы рискуете поцарапать поверхности линз. Даже самые тонкие царапины могут негативно повлиять на оптическое качество объектива.

Даже если вы не сможете следовать этим советам всё время, стоит хотя бы один раз взять и последовать всем этим советам сразу, чтобы увидеть, на что способны ваши объективы в идеальных условиях.

eos.nmi.ru © 2002-2008 Александр Жаворонков