Cómo leer los gráficos del MTF

Cuando mi artículo sobre curvatura de campo fue publicado hace un tiempo, en el que hablaba de cómo se podía hacer un análisis rápido de los datos del MTF de la lente y determinar si presenta alguna curvatura de campo, algunos de nuestros lectores expresaron interés en entender cómo leer los gráficos del MTF. Como aquí en Photography Life hablamos bastante sobre el rendimiento de la lente y los datos del MTF, decidí escribir un artículo detallado sobre el tema y hacer todo lo posible para explicar a fondo todo lo relacionado con las curvas del MTF, los gráficos y toda la palabrería que viene con ellos.

Debido a que muchos fabricantes de lentes modernos publican datos MTF para mostrar el rendimiento potencial de sus lentes recién lanzadas, puede ser muy útil saber cómo interpretar los datos proporcionados, ya sea que esté investigando las lentes, comparándolas o evaluando su rendimiento antes de tomar una decisión de compra. Al principio, los gráficos del MTF parecen demasiado complejos, pero una vez que entienda los fundamentos subyacentes, podrá evaluar rápidamente los datos y sacar conclusiones importantes.

1. Contraste y resolución

Antes de hablar del MTF, es una buena idea familiarizarse con los términos “contraste” y “resolución”, ya que ambos términos se utilizan ampliamente en este artículo. Para la mayoría de los fotógrafos, el término “contraste” se asocia con un control deslizante en Photoshop o Lightroom que se utiliza para aumentar el contraste global en las imágenes y hacerlas “pop”, como algunos dicen. La resolución, por otro lado, se asocia a menudo con la resolución del sensor y de la imagen en píxeles, como “800 x 600”. Aunque los dos términos suenan como si no tuvieran nada que ver el uno con el otro, en realidad están interrelacionados en la óptica y significan cosas diferentes. En el mundo de la óptica, la resolución representa la cantidad de detalles finos que una lente es capaz de transmitir (lo que también se conoce como “microcontraste”), mientras que el contraste representa la capacidad de una lente para distinguir entre diferentes intensidades de luz (por ejemplo, blancos y negros). Cuando los niveles de contraste descienden significativamente, las líneas en blanco y negro eventualmente se vuelven grises e indistinguibles. Eche un vistazo al siguiente ejemplo:

Mirando al lado izquierdo (grande) de la imagen, se puede leer “Leer es fácil” con facilidad, sin tener que concentrar los ojos. El contraste es muy alto aquí y hay una clara distinción entre el negro de caña y el blanco brillante. En la parte inferior, sin embargo, cambié el fondo blanco a gris e hice el color negro ligeramente más oscuro en comparación. El texto “Reading is hard” es ahora más difícil de distinguir. Todavía es perfectamente legible, porque el texto es grande y sus ojos pueden ver los bordes entre las dos sombras de gris. Sin embargo, si la misma imagen se reduce en un 400%, todavía puede leer el texto de alto contraste (ya que tiene mucha resolución), pero le será difícil leer el texto inferior sin concentrar su visión. Y si todavía crees que puedes leerlo fácilmente, presta mucha atención – el texto ahora dice “Bead1ng is baid” en lugar del texto original. Si no te lo hubiera dicho, nunca habrías notado el cambio en el texto. Lo que esto demuestra es que tanto la resolución como el contraste son igualmente importantes: una lente podría tener alta resolución, pero carecer de contraste, y viceversa. Una buena lente debe ser capaz de resolver suficientes detalles, al mismo tiempo que tiene una cantidad razonable de contraste para distinguir entre esos detalles. Eche un vistazo a la siguiente fotografía que ilustra tres escenarios de casos extremos diferentes:

La imagen de la izquierda muestra claramente un contraste muy bajo (un ejemplo bastante exagerado a efectos ilustrativos), mientras que la resolución sigue siendo relativamente alta. Se pueden ver algunos detalles de plumas en la garza, pero la falta de contraste en la imagen hace que muchos colores y matices sean indistinguibles. En resumen, la lente proporciona suficiente resolución, pero no suficiente contraste. La imagen del medio tiene mucho contraste, sin embargo, la falta de resolución hace que la imagen parezca borrosa. La imagen de la derecha, sin embargo, tiene un alto contraste y una alta resolución, lo que nos hace percibirla como la más nítida y detallada de las tres.

Para ser un poco más técnicamente correcto, voy a reformular lo anterior. Nunca dirías algo como “esa foto tiene alta resolución”, sino algo como “esa foto es nítida”. Ahora vamos a profundizar un poco más en la definición de la nitidez y su percepción.

2. Nitidez percibida

No importa cómo se mire, la nitidez es siempre subjetiva. Una imagen puede parecer nítida a una persona, mientras que una imagen puede parecer borrosa / suave a otra. Por eso hay tantos debates interminables sobre por qué una lente es mejor que otra, o por qué el fabricante A es mejor que el fabricante B. El hecho es que la gente percibe la nitidez de manera diferente. Si digo que el objetivo Nikon 200-400mm f/4G es blando con el teleconvertidor 2x debido a una pérdida significativa de nitidez, siempre habrá alguien que argumente lo contrario. No porque tengan una mejor copia de la lente o del teleconvertidor, o mejor técnica, sino porque su percepción de la nitidez es muy diferente a la mía. Lo que yo defino como “inaceptable” podría ser “razonablemente agudo” para otra persona. Esto me ha pasado recientemente, cuando uno de nuestros lectores se quejó de mi comentario y me envió una foto “nítida”. Después de abrir la imagen, pude ver claramente que estaba lejos de ser nítida e incluso carecía de contraste, pero el remitente aparentemente no lo creía. Para muchos fotógrafos, una nitidez razonable con suficiente detalle como para poder reducir el tamaño de la muestra y agudizar la imagen para la web es más que suficiente. Mientras que para mí y para muchos otros, esa no es una opción, porque queremos vender copias de alta resolución, no pequeñas imágenes que sólo se mostrarán en Internet. Y muchos de nosotros que fotografiamos pajaritos a menudo tenemos que recortar mucho, lo que muestra todas las deficiencias a nivel de píxeles. Si tiene en cuenta otras variables como el tamaño del sensor, la calidad de la lente, la nitidez dentro de la cámara, la reducción del muestreo y el posprocesamiento, se dará cuenta de cuántos factores diferentes pueden influir potencialmente en la nitidez percibida de una imagen.

3. Nitidez: Resolución y Acutancia

Si eliminamos la “agudeza subjetiva” de la ecuación por ahora y tratamos de definir el término más o menos objetivamente, nos daremos cuenta de que la agudeza se compone de dos partes: Resolución y Acutancia. Tanto la resolución como la agudeza son igualmente importantes y, por lo tanto, afectan a la nitidez general percibida. Como se definió anteriormente, la resolución es la cantidad de detalle que una lente es capaz de transmitir. Todos esos detalles finos de las plumas y el cabello son resueltos por el lente y luego transmitidos al sensor de imágenes. Acutance, por otro lado, no se trata de resolver detalles finos, sino más bien de la transición entre los bordes de una imagen. La agudeza puede verse incrementada en gran medida por una serie de factores, como el afilado dentro de la cámara, la reducción del muestreo y la aplicación del afilado en el posprocesamiento. La resolución, por otro lado, no se puede cambiar – si un objetivo no es capaz de resolver detalles finos, esos detalles no se pueden añadir después de capturar la imagen. Por lo tanto, si una imagen es muy blanda al principio, no se pueden añadir los detalles que faltan afilándola más tarde. Echa un vistazo a otra muestra de la imagen:

El primer recorte en la parte superior de la imagen muestra baja agudeza y alta resolución. El objetivo pudo resolver muchos detalles, pero la transición entre los bordes no es repentina, lo que hace que la imagen parezca un poco blanda. La segunda imagen en el centro carece de resolución, pero tiene una alta agudeza (transiciones de bordes), porque se aplicó una cantidad excesiva de nitidez para hacer que la imagen se vea nítida. Como puede ver, todos los detalles no se pudieron recuperar por completo y, por lo tanto, algunas de las características están muy sobreexageradas. La última imagen tiene una gran cantidad de agudeza y resolución, lo que nos hace percibirla como la más nítida y detallada de las tres. Este ejemplo muestra que nuestra percepción de la nitidez depende en gran medida tanto de la resolución como de la agudeza.

Ahora que entiende lo importante que son el contraste, la resolución y la agudeza para obtener imágenes nítidas, vayamos un paso más allá y hablemos de la medición y cuantificación del rendimiento de la lente.

4. ¿Qué es el MTF?

Dado que la nitidez percibida es siempre subjetiva, es imposible cuantificar el rendimiento del objetivo con sólo mirar los detalles de una imagen. Como he señalado anteriormente, demasiadas variables podrían influir en nuestra percepción. Debido a esto, los fabricantes idearon métodos objetivos para medir el rendimiento de la lente en entornos de laboratorio controlados o aproximar el rendimiento potencial de una lente a través de simulaciones por ordenador (más información sobre los datos MTF simulados a continuación) sin depender de la percepción humana. Esta medida comúnmente aceptada del rendimiento de la lente se denomina MTF, que significa “Modulation Transfer Function” (Función de transferencia de modulación). Dado que ninguna lente es perfecta para transmitir luz, el MTF puede ser muy útil para cuantificar la pérdida de contraste y de resolución. La precisión no es aplicable aquí, porque no estamos hablando de nuestra percepción de la nitidez, sino más bien de la capacidad de una lente para resolver una gran cantidad de detalles con el máximo contraste.

La mayoría de las gráficas MTF que se ven hoy en día están hechas con software informático especializado que mide o simula el rendimiento de la lente y produce los resultados. En nuestro sitio, por ejemplo, utilizamos el software Imatest para medir el rendimiento de la lente.

Una de las ventajas del MTF, es que es capaz de proporcionar mucha información útil en un solo gráfico. Los gráficos del MTF pueden proporcionar algunos o todos los datos siguientes:

1. Resolución de la lente (centro a esquinas extremas al máximo y aberturas detenidas)
2. Contraste de la lente (del centro a las esquinas extremas al máximo y aberturas detenidas)
3. Astigmatismo y Aberración cromática lateral

Estos datos pueden revelar bastante información sobre el rendimiento general de la lente. Los mismos datos se pueden utilizar para comparar la resolución y el contraste entre diferentes lentes del mismo fabricante. Sin embargo, los datos del MTF no pueden ser comparados entre diferentes marcas (ver notas adicionales a continuación) y hay otros datos ópticos que los gráficos del MTF no pueden proporcionar, como por ejemplo:

3. Reproducción de color

Por lo tanto, aunque los gráficos MTF pueden ser útiles para evaluar algunos datos, no proporcionan una imagen completa del rendimiento óptico de una lente. La mayoría de los fabricantes llegaron a la conclusión de que proporcionar datos del MTF es suficiente y que las deficiencias mencionadas anteriormente nunca se incorporaron a pruebas específicas de lentes o gráficos adicionales. También es importante tener en cuenta que el rendimiento entre distancias focales cortas y largas en los objetivos zoom tampoco se suele proporcionar. Por ejemplo, para un objetivo de 70-200mm, los fabricantes proporcionarán datos MTF sólo para las distancias focales más cortas y más largas de 70mm y 200mm, pero nada intermedio. Esa es una de las razones por las que nosotros (y muchos otros sitios) nos enfocamos en los problemas ópticos y las deficiencias de datos mencionados anteriormente cuando revisamos los lentes.

5. Cómo se mide el MTF

Hablemos ahora del proceso real de medición de los datos del MTF. Como ya sabrá, el rendimiento de una lente puede variar mucho desde su centro hasta las esquinas extremas. La mayoría de las lentes están optimizadas para un rendimiento extremadamente bueno en el centro, pero empiezan a deshacerse en nitidez hacia las esquinas. Las lentes con diseños ópticos “mágicos” pueden ser bastante fuertes en todo el marco de la imagen, pero hay muy pocas – incluso algunas de las mejores y más caras lentes de calidad profesional tienen varios problemas ópticos. Por lo tanto, tomar sólo una porción del marco de la imagen y evaluar su nitidez sería muy limitante, razón por la cual los datos del MTF están compuestos por múltiples puntos que se miden: desde el centro del marco hasta las esquinas extremas. Aquí hay una imagen proporcionada por Nikon que muestra cada punto en el que se evalúa el rendimiento de la lente:

Esos puntos rojos son patrones de líneas finas que se analizan en una cierta posición desde el centro del marco de la imagen, o el sensor de efectos de fotograma completo de 24x36mm en este caso. Las medidas se toman a 5mm, 10mm, 15mm y 20mm del centro del sensor. En los sensores de tamaño APS-C, Nikon realiza mediciones a intervalos ligeramente diferentes – 3mm, 6mm, 9mm y 12mm, ya que el tamaño del sensor es obviamente mucho menor que el del marco completo.

La evaluación del rendimiento de la lente se realiza con líneas rectas simples, normalmente líneas negras sobre un fondo blanco. Los pares de líneas más gruesas se utilizan para medir el contraste y suelen ser de 10 líneas/mm, mientras que las líneas más finas que se utilizan para medir la resolución son de 30 líneas/mm. Echa un vistazo al siguiente gráfico proporcionado por Nikon:

Como puede ver, las líneas rojas gruesas y finas se colocan a diferentes intervalos para medir el contraste y la resolución, respectivamente. Los grupos de líneas se colocan estratégicamente en dos ángulos diferentes – uno en ángulo desde el centro de la montura hacia afuera, paralelo al radio de la lente y apuntando hacia el centro (también conocido como “Sagittal”) y el otro en ángulo en la dirección opuesta (también conocido como “Meridonial”). Esto se hace por una razón: debido a las aberraciones de la lente, algunas lentes son muy buenas para resolver detalles que apuntan en una dirección, pero no tan buenas para resolver detalles que apuntan en otra dirección. Para las mediciones del MTF, se proporcionan datos sagitales y meridionales, lo que ayuda a identificar fácilmente las lentes que presentan astigmatismo (más información sobre el astigmatismo más adelante).

Una vez que un gráfico de prueba con las líneas sagitales y meridionales colocadas a diferentes intervalos está correctamente alineado a través de la lente, tanto el contraste como la resolución se pueden medir evaluando el grosor de la transición de los grupos de líneas del blanco al negro. Una lente de alta resolución con un contraste excelente mostrará un límite claro entre los blancos y los negros y distinguirá claramente las líneas en el grupo de 30 líneas finas/mm tanto para las líneas sagitales como para las meridionales. Por otro lado, una lente de baja resolución con defectos ópticos mostrará una transición muy suave de los negros a los blancos, lo que indica un bajo contraste, y difuminará el grupo de 30 líneas/mm tanto que todo se convertirá en una sola gota gris, como se muestra a continuación:

Las líneas de la izquierda se distinguen fácilmente – eso es lo que transmitiría una lente perfecta sin defectos ópticos. Dado que no existe tal lente, siempre habrá una cierta cantidad de borrosidad visible. A medida que el rendimiento de una lente empeora, especialmente hacia la esquina, es posible que el sistema de medición ya no distinga a los negros de los blancos, lo que básicamente significa una pérdida total de resolución.

Si tomas el grupo de 10 líneas/mm mucho más grueso y repites el mismo ejercicio, es muy poco probable que los negros converjan con los blancos al gris. Incluso algunos de los peores objetivos modernos tienen un contraste más que suficiente para 10 líneas/mm. Sólo si se desenfoca la lente, esos patrones podrían volverse indistinguibles.

6. Cómo leer un cuadro del MTF

Ahora que sabe cómo se colocan y miden los grupos de líneas, es el momento de saber cómo leer los gráficos típicos del MTF. Tenga en cuenta que todos los fabricantes tienen su propia metodología sobre cómo mostrar los datos del MTF y qué datos trazan realmente, por lo que una única guía de “cómo” no es suficiente para cubrirlo todo. Por eso separé esta parte por fabricante. Antes de pasar a los detalles, repasemos el diseño típico de un gráfico MTF.

Antes de entrar en las curvas, primero hay que entender para qué sirven los ejes X e Y. Arriba hay un gráfico simplificado de Nikon MTF sin datos trazados en él.

El eje X (horizontal) muestra la distancia desde el centro del marco hacia las esquinas. El valor 0 indica el punto muerto, mientras que 5, 10, 15 y 20 representan la distancia en mm desde el centro de un sensor de cuadro completo del que hablé anteriormente. Normalmente, la mayoría de los fabricantes tienen los mismos intervalos para los lentes de armazón completo. Si la tabla anterior fuera para un sensor de tamaño APS-C de Nikon más pequeño, los números serían 0, 3, 6, 9 y 12. Los pasos de intervalo para los sensores APS-C pueden ser diferentes entre fabricantes – Canon, por ejemplo, utiliza 0, 5, 10 y 13 para las lentes APS-C.

El eje Y (vertical) muestra la cantidad de luz que una lente es capaz de transmitir. En lugar de trazar porcentajes (0% a 100%) que indican la cantidad de luz que se transmite, los datos se simplifican de 0 (0%) a 1 (100%). Cada línea horizontal del gráfico se representa en incrementos de 0,1 (10%), como 0, 0,1, 0,2, etc.

Como recordará de la sección #5 de este artículo, se miden dos grupos de líneas para MTF – un grupo de detalle “fino” de 30 líneas/mm que mide la resolución y un grupo mucho más grueso de 10 líneas/mm que mide el contraste. Por lo tanto, normalmente verá las curvas de contraste y de resolución representadas en un gráfico del MTF. Una lente perfecta tendría una línea recta tanto para el contraste como para la resolución que va desde el centro de la montura hasta sus esquinas extremas:

Para este ejemplo en particular, estoy usando una línea roja para mostrar el contraste y una línea azul para mostrar la resolución. Como puede ver, ambos son planos, sentados en la parte superior de la tabla, lo que básicamente significa que la lente transmite el 100% de la luz. Pero sabemos que tal lente no puede existir, así que vamos a examinar un gráfico de MTF mucho más realista en su lugar:

Si examinamos la curva roja, que indica el contraste de la lente, podemos ver que la lente tiene un contraste bastante alto en el centro, que luego disminuye gradualmente hacia el centro de la montura, luego cae bruscamente justo en el centro (marca de 10mm), luego se recoge entre la montura media y las esquinas, luego cae bruscamente de nuevo hacia las esquinas extremas. La resolución comienza bastante fuerte en el centro, luego gradualmente cae hacia el centro del marco, luego se recoge un poco entre el centro y las esquinas, y luego cae bruscamente en las esquinas. Lo que todo esto significa, es que en esta apertura en particular, si tomas una foto de un objetivo plano, verás un rendimiento central bastante impresionante que gradualmente cae hacia el centro y luego bruscamente en las esquinas. La naturaleza “ondulada” de la curva indica la presencia de curvatura de campo, como se explica en mi artículo sobre curvatura de campo .

Puede que se pregunte qué números del eje Y vertical pueden considerarse “buenos” o “malos” tanto para el contraste como para la resolución. Generalmente, el contraste suele ser mayor que la resolución en los gráficos MTF, por lo que cualquier valor superior a 0,9 indica un contraste excelente, entre 0,7 y 0,9 es generalmente muy bueno, entre 0,5 y 0,7 es la media y cualquier valor inferior a 0,5 es suave / malo. Para la resolución, estas cifras van a ser obviamente un poco más bajas, especialmente para el rendimiento abierto. Pero esta es mi opinión subjetiva – los rangos para lo que se considera excelente o promedio probablemente variarán de persona a persona.

Este es un gráfico de MTF muy simple, ya que sólo muestra dos curvas. Debido a que las mediciones del MTF incluyen tanto líneas sagitales como meridionales, un gráfico típico en realidad contendría al menos cuatro líneas, como se muestra en el ejemplo del MTF que se muestra a continuación:

Este es obviamente un gráfico de MTF más completo, porque nos muestra muchos más datos. A partir del análisis de la tabla anterior, podemos obtener los siguientes datos:

1. Resolución (30 líneas/mm) desde el centro a la esquina de la trama para grupos de líneas sagitales y meridionales
2. Contraste (10 líneas/mm) desde el centro a la esquina del marco para grupos de líneas sagitales y meridionales
3. Astigmatismo y aberración cromática lateral
4. Curvatura de campo

Si compara la tabla anterior con la anterior, ahora podrá comprobar que esta lente tiene un mejor rendimiento global que la anterior. Tanto el contraste (líneas rojas) como la resolución (líneas azules) son mayores y el rendimiento de ambos es muy bueno hasta las esquinas. En las esquinas extremas, hay una fuerte disminución de la resolución, pero el contraste se mantiene muy alto. Ahora lo que es importante notar aquí, es que también tenemos líneas punteadas que corren cerca de las líneas sólidas, así que si miras la leyenda del gráfico, verás que los dos tipos de líneas indican grupos Sagitales (línea sólida) y Meridionales (línea punteada) de los que hablamos antes. Así que en este caso, debido a que las líneas sólidas y las líneas punteadas están bastante cerca una de la otra en el centro, el lente no exhibe casi ningún astigmatismo. Las líneas se separan un poco más del cuadro central, por lo que deberíamos esperar ver un poco más de astigmatismo en esa área del cuadro.

Algunos fabricantes afirman que la proximidad de las líneas sagitales y meridionales indica una buena calidad de desenfoque o “bokeh “. No intentaría sacar conclusiones rápidas sobre la calidad del bokeh mirando sólo los gráficos del MTF, porque hay muchos otros factores que afectan a la calidad del desenfoque, incluyendo: número de láminas del diafragma, apertura, calidad de los elementos ópticos, etc. Personalmente, sólo miro la separación de las líneas sólidas y punteadas para ver si la lente sufre de astigmatismo intenso y aberración cromática lateral. La fuerte separación de las líneas sagital y meridonial es siempre una indicación de que la lente está mal corregida por el astigmatismo y las aberraciones ópticas laterales. Para las pruebas de bokeh, realizo pruebas completamente diferentes en un entorno controlado (que puedes ver en muchas de mis reseñas de lens ).

Por último, como la lente no se curva hacia arriba y hacia abajo en toda la montura, podemos concluir que esta lente en particular no sufre de problemas de curvatura de campo ondulado como en el ejemplo de la “lente típica”.

Ahora repasemos ejemplos específicos de cómo leer e interpretar los datos del MTF específicos del fabricante.

6.1. Cómo leer los gráficos de MTF de Nikon

Nikon ha estado proporcionando datos MTF para cada nueva lente que fabrica desde hace tiempo. Es posible que no pueda encontrar gráficos MTF para algunos de los lentes Nikkor muy antiguos, pero todos los actuales tienen datos MTF, incluyendo algunos lentes AF-D de 10-15 años de antigüedad. Cuando se trata de proporcionar datos de rendimiento de lentes, las tablas MTF de Nikon contienen los siguientes datos:

1. Rendimiento del objetivo en la apertura máxima
2. Rendimiento del objetivo a las distancias focales más corta y más larga
3. Contraste sagital y meridonial y figuras de resolución en 10 líneas/mm y 30 líneas/mm
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral
5. Curvatura de campo

Lo que los gráficos MTF de Nikon no proporcionan, desafortunadamente, es que el rendimiento de los lentes se ha detenido a f/8 (como hacen Canon y otros fabricantes). Los datos MTF también están limitados para los objetivos zoom, ya que sólo se proporcionan las distancias focales más cortas y más largas. En el caso de los objetivos con superzoom como Nikon 18-300mm, básicamente significa que sólo se puede ver el rendimiento a 18mm y 300mm, pero nada en el medio.

Si está familiarizado con los gráficos MTF de Nikon, ya ha reconocido que el gráfico MTF que utilicé anteriormente es de una lente de Nikon. Aquí hay otro ejemplo de carta MTF para análisis – el AF-S Nikkor 50mm f/1.8G:

Como puede ver, el Nikon 50mm f/1.8G tiene un contraste bastante bueno para las líneas sagital y meridonal en el centro y centro del marco en la apertura máxima de f/1.8. La resolución es muy buena en el centro y gradualmente cae hacia las esquinas extremas, donde es bastante débil. Casi no hay signos de curvatura de campo ondulado, porque no vemos picos repentinos en ambas curvas. Las líneas sagital y meridonal se separan en las esquinas extremas para la frecuencia espacial más gruesa de 10 líneas/mm (contraste), pero no tanto para las 30 líneas/mm (resolución), lo que significa que el astigmatismo y la aberración cromática lateral son menos pronunciados en patrones finos y no deberían ser un problema en general.

Este es el tipo de resumen que puede hacer con sólo mirar el gráfico del MTF anterior. Al mismo tiempo, como ya he señalado anteriormente, el MTF de Nikon es bastante limitante, ya que no muestra el rendimiento de parada de la lente.

6.2. Cómo leer las tablas MTF de Canon

Al iguLas líneas negras muestran el rendimiento a la apertura máxima, mientras que las líneas azules muestran el rendimiento a f/8. Las líneas sólidas representan mediciones sagitales, mientras que las líneas punteadas representan mediciones meridionales.

Teniendo todo esto en cuenta, echemos un vistazo al rendimiento de la lente. En primer lugar, veremos las líneas negras, que representan el contraste y la resolución del objetivo con una apertura máxima de f/1,8. Parece que el contraste de la lente es muy bueno en el centro, lo que obviamente empeora hacia las esquinas extremas. La resolución es bastante media y también disminuye hacia las esquinas. Tanto la línea sagital como la meridonial están bastante próximas en el centro, lo que es una buena noticia, pero separadas en gran medida en las esquinas, lo que se traduce en astigmatismo y aberración cromática lateral. Hay un poco de curvatura de campo, pero está más o menos bajo control.

Detenido en f/8, el rendimiento de la lente mejora drásticamente. El contraste es excelente desde el centro hasta las esquinas extremas, mientras que la resolución también es excelente, aunque hay una cierta cantidad de curvatura de campo ondulado presente. La resolución meridonial se mantiene bastante plana, pero Sagittal cae bruscamente en la marca de 17 mm. Así que los signos de astigmatismo y aberración cromática lateral todavía están presentes, pero sólo en las esquinas extremas. Debido a que se proporciona un rendimiento de apertura tanto grande como pequeño, también podría evaluar potencialmente problemas graves de desplazamiento de enfoque. Si la nitidez se aleja del centro cuando se detiene el lente, significa que el lente sufre de problemas de desplazamiento de enfoque.

Si se observan los datos de apertura máxima, se puede llegar a la conclusión de que la Canon EF 50mm f/1.8 II es peor que la Nikon 50mm f/1.8G. No me apresuraría a hacer esa suposición, porque los datos del MTF no pueden compararse entre diferentes fabricantes. Esto se debe al hecho de que las mediciones ópticas, así como los criterios MTF son diferentes entre Nikon y Canon.

6.3. Cómo leer las tablas de Zeiss MTF

Para cuando llegue a esta sección, probablemente ya se esté preguntando por qué los fabricantes no pueden utilizar un método estandarizado para medir y mostrar los datos del MTF. En el caso de Zeiss, como he señalado anteriormente, los datos del MTF proporcionados se miden a partir de lentes reales, por lo que los datos del MTF no son teóricos ni “simulados”. Por lo tanto, las cifras del MTF proporcionadas por Zeiss son típicamente comparables a las que verías en una lente comprada. En cuanto a los datos del Zeiss MTF, aquí está el tipo de información que puede obtener de él:

1. Rendimiento del objetivo en la apertura máxima y detenido (las aperturas detenidas varían según el objetivo)
2. Rendimiento del objetivo a las distancias focales más corta y más larga
3. Contraste y resolución sagital y meridonial en figuras de 10, 20 y 40 líneas/mm
4. Astigmatismo y aberración cromática lateral
5. Curvatura de campo
6. Cambio de enfoque

Una de las principales diferencias entre las tablas de MTF de Zeiss y Nikon/Canon es que Zeiss proporciona datos de MTF en tres frecuencias diferentes: 10, 20 y 40 líneas/mm. Las 40 líneas/mm es una medida muy fina que es obviamente superior a las 30 líneas/mm de Nikon/Canon. Además, Zeiss proporciona una gran apertura y un rendimiento MTF detenido, lo que significa que la cantidad de datos proporcionados en los gráficos MTF es mayor. Debido a que cada frecuencia se muestra con valores sagitales y meridionales, esto significa que hay un total de 6 curvas por gráfico. Mezclar el rendimiento máximo y el de parada en un solo gráfico produciría un total de 12 curvas, lo que desordenaría el gráfico y lo haría ilegible. Debido a esto, Zeiss típicamente mantiene el rendimiento en diferentes aperturas en gráficos MTF separados. Además, Zeiss elige no normalizar las cifras porcentuales para el eje X vertical a 0-1, sino que utiliza porcentajes en su lugar.

He aquí un ejemplo de dos cartas MTF para el Zeiss Planar T* 50mm f/1.4:

El gráfico MTF de la izquierda representa el rendimiento con una apertura máxima de f/1,4, mientras que el gráfico de la derecha muestra un rendimiento detenido en f/4. Los datos del MTF no están coloreados ni en negrita para las diferentes frecuencias, por lo que siempre se puede suponer que la primera curva de 10 líneas/mm que se utiliza para medir el contraste está en la parte superior, seguida por la curva de 20 líneas/mm y la curva de 40 líneas/mm para la resolución está siempre en la parte inferior.

Mirando la tabla anterior a la apertura máxima de f/1,4, podemos hacer las siguientes suposiciones. El contraste de la lente es excelente en el centro, que disminuye constantemente hacia las esquinas extremas. La resolución es muy uniforme, sin prácticamente ningún signo de curvatura de campo ondulado hasta que llega a la marca de 17 mm – ahí es donde cae la resolución. Las líneas sagital y meridonial están bastante juntas en todas las frecuencias hasta la mitad de la imagen. A partir de la mitad, las medidas meridionales descienden, lo que indica que hay astigmatismo y aberraciones cromáticas laterales visibles hacia los bordes del marco.

Detenido en f/4, tanto el contraste como la resolución mejoran drásticamente. El contraste es excelente en todo el marco. La resolución comienza muy fuerte en el centro y aumenta en nitidez hacia el centro del cuadro, lo que es una señal de cambio de enfoque. Hay un poco de curvatura de campo ondulado visible en las frecuencias muy finas. Tanto la línea sagital como la meridonial discurren casi paralelas y gradualmente se van cayendo juntas, lo que indica que el astigmatismo y las aberraciones cromáticas laterales están prácticamente ausentes (sólo visibles en las esquinas a 40 líneas/mm).

Como puede ver, los datos del MTF se presentan de manera diferente entre las tres marcas que examinamos. Si se observan los datos del MTF de otros fabricantes, podrían tener más o menos frecuencias en sus gráficos del MTF. Leica, por ejemplo, proporciona la mayor cantidad de datos con mediciones de 5, 10, 20 y 40 líneas/mm.

7. Pruebas de banco óptico y simulación de MTF

Cuando los fabricantes prueban las lentes, normalmente miden el rendimiento de la propia lente, sin necesidad de otros componentes como la cámara. Dado que la tecnología de las cámaras cambia cada año y que los sensores también cambian en resolución, sería una tontería que los fabricantes probaran las lentes en un cuerpo de cámara en particular. Imagínese cómo sería una carta MTF de hace 10 años probada en la Nikon D70 de 6 MP, frente a una probada en la Nikon D800E de 36 MP. Debido a esto, las pruebas reales de MTF por parte de los fabricantes siempre se llevan a cabo utilizando costosas configuraciones banco óptico . Se miden diferentes frecuencias con instrumentos de precisión para producir datos MTF.

Por lo tanto, uno debe entender que cualquier resultado del MTF que involucre tanto al objetivo como a la cámara siempre estará ligado a ese cuerpo de cámara en particular. Si pruebo una lente conectada a un cuerpo de Nikon D800E usando Imatest hoy, no puedo proporcionar datos comparables que se capturen con una cámara diferente mañana. Por eso, a menudo no tiene sentido comparar el contraste y la resolución entre las diferentes marcas. Entran en juego demasiadas variables, desde la resolución del sensor y la conversión AD (analógica a digital), hasta la nitidez en la cámara. Todas estas variables afectarán a los datos producidos del MTF. La única excepción es cuando se utiliza un adaptador y se montan objetivos de diferentes fabricantes en el mismo cuerpo de la cámara. Pero incluso entonces, los adaptadores de lente pueden crear otros problemas y aún así afectar potencialmente la precisión de las mediciones.

Aunque muchos fabricantes proporcionan gráficos MTF para los lentes que fabrican, resulta que muy pocos realmente prueban los lentes. Esto puede sonar chocante para usted, pero es verdad. Aparte de muy pocos fabricantes como Zeiss, Schneider y Leica, la mayoría de los gráficos MTF son teóricos y sólo muestran el rendimiento “potencial” de una lente, no su rendimiento real en el mundo real. Esto se debe a las tolerancias de fabricación y a las variables que pueden dar lugar a diferencias en el rendimiento de los lentes entre modelos idénticos. A estas alturas, probablemente ya has oído a alguien decir algo como “mi muestra de lente es nítida”, lo que básicamente indica el hecho de que existe una variación en la muestra. Gracias a los modernos métodos de prueba computarizados y a las líneas de montaje semiautomáticas o totalmente automatizadas, estas tolerancias han mejorado, pero siguen existiendo. Y si se tienen en cuenta otras causas potenciales de defectos en los lentes, tales como sacudidas o caídas de los paquetes enviados, cambios de temperatura, etc., se dará cuenta de que es muy natural que los lentes varíen en su rendimiento. Teniendo en cuenta todo esto, ¿qué lente tendría que probar el fabricante para proporcionar los números MTF? ¿El que muestra el mejor desempeño, el peor, o un promedio de múltiples pruebas? Esta pregunta seguramente se convierte en un dilema, así que en lugar de pensar en todo esto y tratar de llegar a una buena medida, los fabricantes terminan eligiendo el “mejor rendimiento potencial”. Esto significa que para que usted obtenga números de rendimiento similares a los del MTF publicado, su copia de la lente tiene que ser fabricada perfectamente – desde cada elemento óptico en la lente hasta cada tuerca y perno que los asegura. Y todos sabemos que eso no sucede.

¿Significa que los datos simulados del MTF son completamente inútiles y no deben ser examinados? No, en absoluto. MTF sigue siendo una buena referencia para observar el rendimiento potencial de una lente y para comparar lentes del mismo fabricante. Si no hay datos del MTF, ¿cómo sabría que el nuevo Nikon 50mm f/1.8G funciona mejor abierto que el Nikon 50mm f/1.4G anterior y el más caro? Tendrías que obtener ambos lentes, montar un laboratorio de pruebas y luego empezar a averiguar las diferencias, o esperar a que un recurso de confianza lo haga por ti. Obviamente, la mayoría de las personas no tienen el tiempo, la paciencia o los bolsillos profundos para probar a fondo los lentes, por lo que un gráfico del MTF se convierte en una buena referencia.

Me disculpo por un artículo tan largo sobre la lectura de los gráficos del MTF. Sentí que el tema tenía que ser ampliado para explicar las cosas con un poco más de detalle. Por favor, tenga en cuenta que el lenguaje de este artículo es simplificado – la óptica puede ser bastante compleja de entender y simplemente no poseo un conocimiento tan profundo del tema para entrar en todos los detalles.