成像系统的解析力一直是摄像头最关键的指标之一。所有用户拿到一张照片的时候首先要看照片清楚不清楚，这里的清楚指的就是解析力。如何评价一个成像系统的解析力也是大家一直在探讨的问题。

   成像系统作为英莱激光视觉传感器的核心机构，它的图像解析力很重要，因此我们会根据客观的检测数据来作为选择参考，本期，小编和您分享目前主流的图像解析力检测标准之一“MTF检测”。

1.什么是MTF？

   MTF是Modulation Transfer Function的英文简称，中文为调制传递函数。在各个摄像头镜头中经常采用MTF描述镜头的MTF曲线，表明镜头的能力，常见的形式是这个样子的：

   要理解MTF曲线，需要先搞明白这几个词：成像的锐度，对比度，和分辨率。

>> 锐度 （acutance）

   锐度特指黑白色调的边界的锋利或锐利程度，即黑白边界处的对比度。高锐度照片的黑白边界非常清晰，见下图：

   因此，锐度描述边界处影像信息过渡的快慢；高锐度导致信息的迅速过渡从而使得边界清晰可见。

>> 分辨率（resolution）

   相机和镜头的分辨率描述的是对空间细节分辨的能力。如果能把相邻非常近的线条分开，我们就说这个相机或镜头的分辨率高。

>> 对比度（contrast）

   对比度是和锐度相联系的，高对比度对应高锐度，低对比度对应低锐度。对比度和锐度可以互换，我们这里不区别其含义，尽管对比度有更广泛的含义，比如照片的整体对比度。

   这里可以理解为：清晰度＝对比度+分辨率；或者，清晰度＝锐度+分辨率。高的分辨率只能通过恰当使用好的仪器（相机和镜头）实现，后期无法获得。锐度则可以通过后期来增强。

2.镜头的MTF曲线

   镜头的MTF曲线是对镜头的解像力的一个定量描述，确切地说是对镜头成像的清晰程度（包含分辨率和锐度两个因素）的一个定量描述。

   所谓镜头的解像力，就是镜头如实地再现被摄物体质感的能力，是镜头成像质量的一个重要指标。用来测试镜头解像能力的被拍对象通常是如图所示的清晰黑白条纹：

   扩展：这个黑白条纹包含了描述影像清晰度的两个基本要素：锐度，即黑白对比度，这里黑条纹和白条纹有清晰的边界；分辨率，即单位长度包含的黑白条纹数目，用“空间频率”（简称频率）来定量描述。在上边的黑白条纹图案里，空间频率是变化的，从左往右，黑白条纹宽度逐渐变窄，间隔逐渐变小；空间频率逐渐升高。左边是低频，右边是高频。

   如果经过镜头成像之后，影像是跟原物一模一样的黑白明晰条纹（包括分辨率和锐度），这个镜头就有完美的解像力。然而，这样完美的镜头是不存在的，一般的镜头成像效果是这样的：

和原物相比，成像有两个损失：

   ① 锐度降低了，黑白边界变得模糊，这在一定程度上是由光波衍射造成的；

   ② 太密集的黑白条纹变得不可分辨，这是由于密集条纹锐度降低导致的结果，所以也跟衍射有关。锐度或对比度的丢失最终导致镜头的有限分辨率。

   黑白条纹的频率一般用单位长度之内的成对的黑白条纹数目（LP，line pairs）来描述，LP/mm。完美的镜头，也受光波衍射现象的限制。黑白条纹的频率越高，衍射的影响越大，最终导致条纹成像的不可分辨。

   MTF值代表的是在一定的条纹空间频率下对比度的复制率，这就是MTF的定义。完美镜头（即成像只受光波衍射限制的镜头）的MTF曲线如下图：

   扩展：在低频端，镜头的MTF值接近于1（保持完美的对比度）。频率越低，解像越容易，边界的模糊带来的影响越小。随着频率增加，MTF值逐渐降低，因为衍射现象的影响开始变得重要。在高频端，衍射的影响强烈到影像无法解析的程度，所以MFT值趋近于0（黑白条纹无法分辨，分辨率变成0）。这是物理上完美的镜头的MTF曲线。

质量非常高的镜头的MTF曲线和理论的完美镜头的曲线非常接近（图中紫线）：

低质量镜头的MTF曲线则和理论的完美MTF曲线相差较远（图中绿线）：