Самодельный тест разрешающей способности фотографических объективов.
Иногда возникает потребность в оценке такого параметра фотографической оптики как разрешающая способность, то есть способности объектива формировать резкое изображение объектов малых размеров. Любой тест такого рода предполагает фотосъемку набора объектов в виде чередующихся светлых и темных полос с различным числом полос на миллиметр. В общем случае при увеличении частоты полос снижается контраст изображения, до тех пор пока полосы становятся неразличимы. Оценивая частоту полос при которой исчезает контраст в изображении можно охарактеризовать разрешающую способность объектива. Правильно, конечно, делать это количественно, путем определения величины предельной частоты, или даже путем построения частотно контрастной характеристики (зависимости контраста изображения от пространственной частоты штрихов объекта), но это трудоемко, да и для фотографов как правило не требуется. Для сравнения разрешающей способности разных объективов иногда вполне достаточно качественно оценить тестовые изображения, сформированные этими стеклами.
Для качественных оценок наиболее удобен тестовый объект в виде радиальной миры:
Эту миру я нарисовал сам, и хотя она, возможно, не вполне соответствует требованиям стандартов, для внутреннего употребления вполне пригодна.
Делая тестовые снимки очень важно обеспечить выполнение условия: для всех сравниваемых снимков должно быть обеспечено примерное равенство размеров изображения миры в плоскости матрицы фотоаппарата. Я пытался добиться этого наблюдая изображение в видоискатель и стараясь как можно точнее вписать его в центральную квадратную метку автофокуса. Насколько удалось выполнить это условие можно впоследствии проверить измеряя размер изображения в кадре (только проверить, если размеры разные поправить уже нельзя, надо переснимать).
Проиллюстрируем применение радиальной миры на нескольких примерах.
1. Объектив Canon EF 24-70/1:2,8 L , фокусное расстояние 70 мм, изменяется величина диафрагмы (от 1:2,8 до 1:22)
1:2,8
1:5,6
1:8
1:16
1:22
Как видим наилучшее разрешение соответствует диафрагме 1:8, на более широких отверстиях контраст в мелких деталях ниже из-за сферической аберрации объектива. Но и дальнейшее уменьшение относительного отверстия приводит к ухудшению разрешения. Причиной скорее всего является размытие изображения за счет дифракции. Хотя здесь может сказываться еще один фактор, вполне возможно, что причиной снижения контраста в мелких деталях послужил смаз изображения, так как съемка при малых диафрагмах производилась при более высоких выдержках. Это, видимо, неправильно, для чистоты эксперимента следовало сохранять выдержку постоянной, за счет увеличения чувствительности.
2. Объектив Canon EF 24-70/1:2,8 L, диафрагма фиксирована 1:5,6, фокусное расстояние изменяется.
f=24 мм.
f=50мм.
f=70 мм.
Хорошо заметно, что разрешающая способность на фокусном расстоянии в середине диапазона (50 мм) лучше, чем на длинном и коротком концах.
3. А теперь три разных объектива с одинаковыми фокусными расстояниями (70 мм) и при одинаковых относительных отверстиях (1:5,6).
Sigma 28-135 / 1:3.8-5.6
Canon EF 24-70 / 1:2.8 L
Sigma 70-200 / 1:2.8
Как ни странно, разница между объективами выражена не очень ярко, не смотря на заметную разницу в цене (первый значительно дешевле). Разве что, Sigma 70-200 оказался немного получше других. Впрочем, он всегда мне нравился.
Возможно если смотреть разрешение не в центральной зоне, а на периферии кадра, падение разрешения будет заметнее.
Для качественных оценок наиболее удобен тестовый объект в виде радиальной миры:
Эту миру я нарисовал сам, и хотя она, возможно, не вполне соответствует требованиям стандартов, для внутреннего употребления вполне пригодна.
Делая тестовые снимки очень важно обеспечить выполнение условия: для всех сравниваемых снимков должно быть обеспечено примерное равенство размеров изображения миры в плоскости матрицы фотоаппарата. Я пытался добиться этого наблюдая изображение в видоискатель и стараясь как можно точнее вписать его в центральную квадратную метку автофокуса. Насколько удалось выполнить это условие можно впоследствии проверить измеряя размер изображения в кадре (только проверить, если размеры разные поправить уже нельзя, надо переснимать).
Проиллюстрируем применение радиальной миры на нескольких примерах.
1. Объектив Canon EF 24-70/1:2,8 L , фокусное расстояние 70 мм, изменяется величина диафрагмы (от 1:2,8 до 1:22)
1:2,8
1:5,6
1:8
1:16
1:22
Как видим наилучшее разрешение соответствует диафрагме 1:8, на более широких отверстиях контраст в мелких деталях ниже из-за сферической аберрации объектива. Но и дальнейшее уменьшение относительного отверстия приводит к ухудшению разрешения. Причиной скорее всего является размытие изображения за счет дифракции. Хотя здесь может сказываться еще один фактор, вполне возможно, что причиной снижения контраста в мелких деталях послужил смаз изображения, так как съемка при малых диафрагмах производилась при более высоких выдержках. Это, видимо, неправильно, для чистоты эксперимента следовало сохранять выдержку постоянной, за счет увеличения чувствительности.
2. Объектив Canon EF 24-70/1:2,8 L, диафрагма фиксирована 1:5,6, фокусное расстояние изменяется.
f=24 мм.
f=50мм.
f=70 мм.
Хорошо заметно, что разрешающая способность на фокусном расстоянии в середине диапазона (50 мм) лучше, чем на длинном и коротком концах.
3. А теперь три разных объектива с одинаковыми фокусными расстояниями (70 мм) и при одинаковых относительных отверстиях (1:5,6).
Sigma 28-135 / 1:3.8-5.6
Canon EF 24-70 / 1:2.8 L
Sigma 70-200 / 1:2.8
Как ни странно, разница между объективами выражена не очень ярко, не смотря на заметную разницу в цене (первый значительно дешевле). Разве что, Sigma 70-200 оказался немного получше других. Впрочем, он всегда мне нравился.
Возможно если смотреть разрешение не в центральной зоне, а на периферии кадра, падение разрешения будет заметнее.