Сегодня первый из тестов с использованием Imatest. Пока еще не купленной, триальной версии. Но зато полной, мастер, со всеми функциями. Когда кончится триал, куплю ту версию, на которую мы с вами набрали денег.

Задача сегодняшнего теста — «утрясти» методику тестирования и открыть список протестированных объективов среди Canon и среди советских объективов по которым составляется вот эта таблица.

На тестировании два объектива:

Canon EF 85/1.2L

Canon EF 85/1.2L

Юпитер-9 85/2 MC (чёрный)

Юпитер-9 85/2 MC

Поскольку этой первый тест подобного рода, то принимается конструктивная критика и предложения.

Тестовые условия относительно простые.

На стене закреплена фотографическая мира формата ISO 12233.

Нам для теста понадобятся два параллелограмма, один вертикальный, а другой — горизонтальный, которые есть на мире, рядом с центром.
На самом деле можно обойтись и одним так как теоретически разрешение матрицы камеры одинаковое по вертикали и горизонтали.

Стараюсь выровнять камеру относительно стены и по горизонтали.
Мишень матовая, не бликует. Свет рассеянный, от вспышки (я сделал вариант и с постоянным светом, но тот вариант мне понравился меньше).

Расстояние до стены с мишенью 1.38м (измерено дальномером). Рекомендуется расстояние много бОльшее (50х фокусное), но я взял компромиссное наиболее удобное на мой взгляд портретное расстояние + подходящее для большинства объективов по МДФ.

дальномер ультразвуковой

Фокус ручной для обоих объективов. Меняется только значение диафрагмы и мощность вспышки. В отдельных случаях меняется ISO, там где не хватило диапазона мощности вспышки (iso100->iso50, никак практически не влияет на результат).

Сначала проверим корректность наших измерений, сравним на общей для обоих объективов диафрагме F2.

Старый способ

Сравниваем визуально в центре кадра на диафрагме F2.

Похоже на правду — Canon 85/1.2L намного более резкий и контрастный, нежели Юпитер-8 85/2 MC, чего и следовало ожидать.

Проблема старого способа в субъективности, зависимости от зрения и настроения наблюдателя. Потому и хочется ввести новый, численный метод, который не зависит от человеческого фактора.

Новый способ — Slanted-edge

Описание метода на английском

Я готовлю описание метода на русском.

Суть метода

На тестовой мишени есть несколько параллелограммов. При фотографировании этих фигур их наклонные кромки получают некоторое размытие из-за несовершенства объектива и матрицы камеры. Если матрица имеет высокое разрешение, превышающее разрешение объектива, то мы имеем в чистом (почти) виде разрешение объектива.

На выходе метода мы получаем функцию профиля кромки (ESF) и функцию передачи модуляции (MTF — Modulation Transfer Function).

В частности профиль кромки в идеале должен быть со ступенькой посередине. Но идеала нет, влияет расположение и форма пикселя, а также неидеальность объектива.

внизу идеальный профиль, вверху ближе к реальности (чуть смазанный переход между белым и черным)

Камера используемая для тестирования — Canon 5D mark II имеет разрешение сенсора 78 lp/mm, так что она нас не ограничивает по разрешению с данными объективами.

Юпитер-9 85/2 MC @F2

Красные, зеленые и синие кривые на графике показывают, как себя ведёт связка объектив+матрица в разных цветовых каналах. Так на контрастном объективе Canon 85/1.2L разрешение выше в зелёном канале (см.картинку ниже).
На верхнем графике представлен профиль кромки. Т.е. переход от чёрного к белому.

Разрешение объектива, как мы видим из графического отчёта получилось 12 пар линий на 1мм (12 lp/mm), что весьма мало.

Читаем паспортные данные: «Разрешающая способность по ТУ (центр/край): 30/18 лин/мм». Не нашёл где описана методика тестирования советских объективов. Прежде всего на какой диафрагме они тестировали.

UPDATE 26 okt 2013

Нашёл где описана методика. Суть в том, что советские объективы тестировались на открытой диафрагме для MTF20.
Результаты по MTF20 получаются намного выше, чем по современным MTF50. Т.е. чтобы сравнить паспортные данные советского объектива с современным нужно его значение lp/mm поделить примерно в 2.5 раза (это если очень грубо прикинуть нужно. Иначе — тестом).

Canon EF 85/1.2L@F2

Двигаемся дальше. Попробуем диафрагму F5.6, на которой возможно (по моему предположению) тестировался советский объектив.

Юпитер-9 MC 85/2@F5.6

Здесь мы получили 25.8 lp/mm, что уже похоже на паспортные данные. В зеленом канале он даже достигает 30 lp/mm.

Объектив значительно улучшил свои показатели с прикрытием диафрагмы, что говорит, что он сильно ограничен по резкости хроматическими аберрациями.

Сравним хроматические аберрации Юпитер-9 85/2 MC на диафрагме F2 и F5.6, чтобы удостовериться, что так оно и есть (Потерпите чуть-чуть. Двигаемся по шагам, чтобы все было понятно).

График ХА Юпитер-9 МС 85/2 на диафрагме F2

график ХА Юпитер-9 МС 85/2 на диафрагме F5.6

По этим графикам мы видим, что величина хроматических аберраций (CA) упала с 1.52 до 0.186 px. Т.е. весьма значительно.

Данный параметр условно измеряется в пикселях по оси Х, а ось Y приведена к 1.

Старые требования к ХА были такие:
0-0.5 незначительные ХА
0.5-1 Низкие. Незаметные, пока не посмотрите на них.
1-1.5 Умеренные. Заметные на печати при большом увеличении
более 1.5 Серьезные ХА. Сильно заметные на печати с увеличением.

Новые требования к ХА

0-0.04 Незначительные
0.04-0.08 Низкие. Незаметные, пока не посмотрите на них...
0.08-0.15 Умеренные. Заметные на печати при большом увеличении
over 0.15 Серьезные ХА. Сильно заметные на печати с увеличением.

Старые объективы, производства до 2005 года стоит оценивать по старым требованиям. Новые же объективы лучше оценивать по новым.

В любом случае Юпитер-9 показывает серьезные ХА. Они и уменьшают значительно его резкость и «лечатся» прикрытием диафрагмы.

Теперь посмотрим на результаты Canon EF 85/1.2.

MTF Canon EF 85/1.2L @F5.6

Здесь мы видим, что резкость возрасла незначительно. С 30.6 до 32.5 lp/mm. Т.е. хроматические аберрации нас не ограничивают и мы «упёрлись» или в возможности объектива или в разрешение самой мишени (его может не хватать для тестирования на таком расстоянии до мишени).

Для верности посмотрим на графики ХА для Canon EF 85/1.2L.

график ХА для Canon EF85/1.2L @F2

график ХА для Canon EF 85/1.2L @F5.6

Мы видим, что ХА уменьшились с 0.744 до 0.432 px. Это положительно повлияло на картинку, но резкость это сильно не ограничивало и потому она возрасла тоже незначительно. Кроме резкости нужно заметить, что визуально ХА весьма раздражающие на F2 и наоборот почти незаметные на F5.6.

По этой причине и важен численный метод тестирования. Я, например, мог подумать, что ХА на F5.6 вообще почти исчезли, если бы оценивал визуально.
А вы что скажете? (в комментариях)

Для первого раза много информации и потому я пока приостановлюсь с графиками, дам возможность подумать.

На десерт приведу тест Canon EF 85/1.2L на диафрагме F1.2.

Canon EF 85/1.2L@F1.2

показаны фрагменты, которые я использовал для замера. Главное, что они близко к центру

разрешение Canon 85/1.2L@F1.2 по вертикальному фрагменту (горизонтальная MTF)

разрешение Canon EF 85/1.2L@F1.2 по горизонтальному фрагменту (вертикальная MTF)

Два фрагмента я взял для бОльшей точности так как ГРИП очень мала и небольшой перекос кадра имеется (фиолетовый край ближе, чем зеленый).

Резкость у нас получилась от 13.7 до 16.7, что вполне сравнимо с Юпитер-9 на диафрагме F1.2.

Посмотрим как это выглядит визуально.

Мы видим, что у Canon 85/1.2L на F1.2 резкость немного повыше, чем у Юпитер-9 85/2 на F2 и, видимо, она все-таки ближе к 17 lp/mm, но в принципе снимая на Юпитер-9 на открытой диафрагме вы примерно можете представить, как выглядит кадр Canon 85/1.2L на F1.2.

Итоги

Наш первый пробный тест по новому методу можно считать, что прошёл удачно. Какие могут быть выводы из статьи:

1. Численный метод Slanted-Edge действительно позволяет достаточно точно измерять разрешение и величину хроматических аберраций. Удобно, например, когда ХА сильные и мешают оценить разрешение. Плюс ХА бывают разных цветов и могут вводить зрителя в заблуждение, когда он может подумать, что разрешение ник

2. Расстояние в 1.38м до мишени недостаточно для того, чтобы измерить максимальное разрешение объектива более 85мм фокусного расстояния. Предел примерно 32 lp/mm при этом расстоянии.

3. Тем не менее тест для этих двух светосильных 85мм объективов оказался удачным тк они оба сильно ограничены по разрешению ХА на открытых диафрагмах (на которых и наиболее интересны). Т.е. оба вполне работают на разрешениях _ДО_ 32 lp/mm (это больше максимума для Юпитер-9 в 30lp/mm, так что он промерен полностью) на диафрагмах до F2 точно. Позже измерю граничную диафрагму точнее.