Das MTF-Kurvendiagramm (Modulationsübertragungsfunktion) dient als wichtiges Analyseinstrument zur Bewertung der optischen Leistung von Objektiven. Durch die Quantifizierung der Kontrasterhaltungsfähigkeit des Objektivs über verschiedene Raumfrequenzen hinweg veranschaulicht es wichtige Abbildungsmerkmale wie Auflösung, Kontrasttreue und Randkonsistenz. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Erklärung:
I. Interpretation von Koordinatenachsen und Kurven
Horizontale Achse (Abstand vom Mittelpunkt)
Diese Achse stellt den Abstand von der Bildmitte (links beginnend bei 0 mm) zum Bildrand (rechts endend) in Millimetern (mm) dar. Bei Vollformatobjektiven ist insbesondere der Bereich von 0 bis 21 mm zu beachten, der der halben Sensordiagonale (43 mm) entspricht. Bei Objektiven im APS-C-Format beschränkt sich der relevante Bereich typischerweise auf 0 bis 13 mm, was dem zentralen Teil des Bildkreises entspricht.
Vertikale Achse (MTF-Wert)
Die vertikale Achse gibt den Grad der Kontrasterhaltung an. Sie reicht von 0 (keine Kontrasterhaltung) bis 1 (perfekte Kontrasterhaltung). Ein Wert von 1 stellt ein theoretisch ideales Szenario dar, das in der Praxis nicht erreicht werden kann. Werte nahe 1 weisen auf eine bessere Leistung hin.
Wichtige Kurventypen
Ortsfrequenz (Einheit: Linienpaare pro Millimeter, lp/mm):
- Die 10 lp/mm-Kurve (durch eine dicke Linie dargestellt) spiegelt die allgemeine Kontrastwiedergabefähigkeit des Objektivs wider. Ein MTF-Wert über 0,8 gilt im Allgemeinen als ausgezeichnet.
– Die 30 lp/mm-Kurve (dünne Linie) gibt Aufschluss über das Auflösungsvermögen und die Schärfe des Objektivs. Ein MTF-Wert über 0,6 gilt als gut.
Linienrichtung:
- Durchgezogene Linie (S / Sagittal oder Radial): Stellt Testlinien dar, die radial vom Mittelpunkt nach außen verlaufen (ähneln z. B. den Speichen eines Rades).
– Gepunktete Linie (M / Meridional oder Tangential): Stellt Testlinien dar, die in konzentrischen Kreisen angeordnet sind (z. B. ringförmige Muster).
II. Kriterien für die Leistungsbewertung
Kurvenhöhe
Zentraler Bereich (linke Seite der horizontalen Achse): Höhere MTF-Werte sowohl für 10 lp/mm- als auch für 30 lp/mm-Kurven weisen auf eine schärfere zentrale Abbildung hin. Hochwertige Objektive erreichen oft zentrale MTF-Werte über 0,9.
Randbereich (rechte Seite der horizontalen Achse): Eine geringere Dämpfung der MTF-Werte zu den Rändern hin bedeutet eine bessere Randleistung. Beispielsweise ist ein Rand-MTF-Wert von 30 lp/mm über 0,4 akzeptabel, während ein Wert über 0,6 als ausgezeichnet gilt.
Kurvenglätte
Ein sanfterer Übergang zwischen Bildmitte und Bildrand deutet auf eine gleichmäßigere Bildqualität über den gesamten Bildausschnitt hin. Ein steiler Abfall deutet auf einen deutlichen Qualitätsverlust zu den Bildrändern hin.
Nähe der S- und M-Kurven
Die Nähe der sagittalen (durchgezogene Linie) und meridionalen (gestrichelte Linie) Kurven spiegelt die Astigmatismuskontrolle des Objektivs wider. Eine engere Ausrichtung führt zu einem natürlicheren Bokeh und reduzierten Aberrationen. Ein deutlicher Abstand kann zu Problemen wie Fokusatmung oder Doppellinienartefakten führen.
Weitere Einflussfaktoren
Blendengröße
Maximale Blende (z. B. f/1,4): Kann zu einer höheren zentralen MTF führen, kann aber aufgrund optischer Aberrationen zu einer Randverschlechterung führen.
Optimale Blende (z. B. f/8): Bietet normalerweise eine ausgewogenere MTF-Leistung über den gesamten Rahmen und wird in MTF-Diagrammen oft blau hervorgehoben.
Variabilität des Zoomobjektivs
Bei Zoomobjektiven sollten die MTF-Kurven am Weitwinkel- und Teleobjektivende separat ausgewertet werden, da die Leistung je nach Brennweite variieren kann.
IV. Wichtige Überlegungen
Einschränkungen der MTF-Analyse
Die MTF liefert zwar wertvolle Erkenntnisse zu Auflösung und Kontrast, berücksichtigt jedoch nicht andere optische Mängel wie Verzerrung, chromatische Aberration oder Streulicht. Diese Aspekte erfordern eine zusätzliche Bewertung mithilfe ergänzender Messgrößen.
Markenübergreifende Vergleiche
Aufgrund unterschiedlicher Testmethoden und Standards zwischen den Herstellern sollten direkte Vergleiche der MTF-Kurven verschiedener Marken vermieden werden.
Kurvenstabilität und Symmetrie
Unregelmäßige Schwankungen oder Asymmetrien in den MTF-Kurven können auf Fertigungsinkonsistenzen oder Probleme bei der Qualitätskontrolle hinweisen.
Kurze Zusammenfassung:
Eigenschaften von Hochleistungsobjektiven:
– Die gesamte 10 lp/mm-Kurve bleibt über 0,8
– Zentral 30 lp/mm übersteigt 0,6
– Kante 30 lp/mm überschreitet 0,4
– Sagittal- und Meridionalkurven liegen eng beieinander
– Sanfter und allmählicher MTF-Abfall von der Mitte zum Rand
Primärer Bewertungsschwerpunkt:
– Zentraler 30 lp/mm-Wert
– Grad der Kanten-MTF-Dämpfung
– Nähe von S- und M-Kurven
Die Aufrechterhaltung hervorragender Leistungen in allen drei Bereichen ist ein klares Indiz für eine überlegene optische Konstruktion und Verarbeitungsqualität.
Beitragszeit: 09.07.2025