Cómo interpretar las curvas MTF de los objetivos

¿Qué son las curvas MTF?

Las curvas MTF (Modular Transfer Function) son una guía visual para entender el rendimiento de un objetivo.

Más concretamente, es un gráfico que muestra la nitidez del centro del objetivo y de sus extremos, entendiendo por nitidez la relación que existe entre el contraste y la resolución de la imagen transferida por un objetivo.

¿Cómo las interpretamos?

De izquierda a derecha, en el eje horizontal del gráfico (cuyos valores están expresados en milímetros), vemos el comportamiento de un objetivo desde el centro hasta los extremos, siendo 0 el centro de la óptica y 24 los extremos (trabajando con un sensor de formato completo, es decir, de 36 x 24 milímetros).

Cuanto más plana sea la curva, más uniforme será el resultado en toda la imagen, desde el centro hasta los extremos.

Por su parte, el eje vertical nos indica la nitidez del objetivo en porcentaje, siendo 1 el máximo (es decir, el 100%). Cuanto más arriba esté la curva, más nítida será la imagen en ese punto.

MTF

Gráfica de curvas MTF (difracción) correspondiente al SIGMA 35mm F1.2 DG DN | Art.

Las curvas son pruebas realizadas con la máxima apertura de diafragma, que es donde puede haber más diferencia de comportamiento entre el centro y los extremos. A menudo SIGMA publica una gráfica para cada apertura para poder ver el comportamiento del objetivo en distintas situaciones y ayudarnos a encontrar su ‘punto dulce’.

En el caso de los objetivos zoom o de longitud focal variable, podemos encontrar una curva MTF para las distintas focales que a menudo será para cada uno de los extremos (la posición más angular y la más larga o tele). En los superzooms, el rendimiento puede variar mucho en cada longitud focal, apreciándose una gran diferencia en los extremos.

En la gráfica apreciamos dos grupos de líneas: verdes y rojas. Representan la capacidad de reproducción del objetivo de una imagen de muestra.

Las rojas son la representación de un objeto de alta resolución (una muestra con 10 líneas por milímetro cuadrado). Las verdes son la representación de un objeto de muy alta resolución (30 líneas por milímetro cuadrado).

MTF

La diferencia entre las curvas verdes y rojas es la orientación de los objetos respecto al objetivo.

Las líneas contínuas, tanto verdes como rojas, representan las líneas sagitales (o verticales), mientras que las discontinuas representan las líneas meridionales (u horizontales).

Tipos de curvas MTF

Curvas geométricas

Las curvas geométricas son las más fáciles de calcular. No contemplan el fenómeno de difracción de la luz. Son muy útiles para entender el diseño óptico de un objetivo, pero no describen con precisión el comportamiento real de ese objetivo.

Curvas de difracción

Las curvas de difracción son las que más se asemejan al comportamiento real, práctico del objetivo. Contemplan el fenómeno de difracción del diafragma, así como las reflexiones internas. Ahora bien, son increíblemente complejas de calcular, y su correlación con la realidad no es exacta puesto que en el resultado pueden variar factores como la humedad del entorno, la temperatura, la presión atmosférica, etcétera.

Aunque describen mejor su comportamiento de campo, no son tan precisas como las geométricas para entender el comportamiento óptico ni su diseño.

SIGMA hace públicas las dos curvas para facilitar la comprensión del rendimiento real del objetivo.

Curvas de 'viñeteo'

Los gráficos de viñeteo que proporciona SIGMA para algunos de sus objetivos permiten conocer la incidencia de este fenómeno consistente en el oscurecimiento de los bordes de la imagen.

Las curvas de viñeteo nos dibujan una de las esquinas de la óptica, y en ella, la caída de luz desde el centro de la imagen hasta el extremo. Al tratarse de una imagen circular, los datos de una esquina son extrapolables al resto.

MTF

Curvas de viñeteo del SIGMA 18-35mm F1.8 DC HSM | Art, un objetivo para cámaras con sensor de tamaño APS-C. En este gráfico (correspondiente a la focal de 18 milímetros) se muestran tres valores de viñeteo al disparar con un diafragma de F1.8 (azul), F4 (rojo) y F8 (verde).

En el eje horizontal vemos la distancia del centro al extremo de la imagen expresada en milímetros. El valor 0, a la izquierda, representa el centro de la imagen, mientras que el valor de 12,5 hace referencia en este caso a la altura de un sensor de tamaño APS-C (el área activa de los sensores de imagen de este formato mide generalmente 22,2 x 14,8 milímetros).

En el eje vertical vemos una escala de 0 a 100 que indica el porcentaje de la caída de la luminosidad. Una caída del 25% corresponde, por ejemplo, a 1/3 de paso de diafragma.

Los distintos colores indican el viñeteo a distintas aperturas de diafragma. Cuanto menor sea la apertura, menor resulta el viñeteo hasta un valor prácticamente inexistente.