现在市场上镜头种类及品牌众多，为了能正确选择匹配且性能最佳的镜头，视觉工程师一方面要具备专业的镜头选型知识，另一方向也需具备一些相应技能。从应用角度而言，评价镜头性能最重要的几个参数有：MTF(包含了分辨率和对比度)，远心度，畸变率，相对照度。 我们在之前通过一系列文章讨论过如何用简易的方法评价镜头的分辨率和远心度。今天，我们再以常见的评测场景为例，结合MTF分析，来探讨被测物的选取对镜头性能评价所起的重要作用。

场景

客户根据项目实际的精度需求，选取了500万，2/3英寸，3.45u像元的相机，希望我们选配一只合适的FA镜头。在我们对产品进行了详细介绍后，客户掏出了多种品牌、相同焦距的镜头：“那我们现在就实际来测测吧”。心中窍喜：“太好了，一对比，茉丽特的优势就体现出来啦！可是怎么没有看见被测靶标呢？”这时，客户微笑说：“就测你的名片吧”。我暗自提醒自己以后一定要随身带上测试板。

分析

我们再回顾下调制传递函数MTF的知识。如下示意图所示，有a, b, c, d 四只镜头, 对于不同的空间频率（1mm内的黑白线对数. 单位为lp/mm）而言，镜头成像表现不同，见表1。

分析如下：

a:低频至高频下降缓慢；

b:低频表现较好，但中高频性能骤降；

c:低频至高频性能都弱于a镜头；

d:低频至高频性能骤降。

由上我们可以得知：镜头的成像质量跟评价时的空间频率密切相关。 如果我们选择名片、格子线等细节部分肉眼都清晰可见的物体作为被测物，此时对应的空间频率极低，通常不到1lp/mm, 接近于上图的坐标原点，因此拍图时会得到各个镜头都差不多的假象。若根据这样的评价随意选择一只镜头，接上500万，3.45u的相机，用于实际项目中，会发现精度始终无法满足要求。因为若要达到系统精度要求，需镜头分辨率能匹配此相机分辨率，则需镜头在150lp/mm时，MTF≥20%. 从上图来看，镜头a, c 才能能满足要求。若误选了b, d, 则此时镜头作为系统的短板，将限制相机的分辨率。

为客观且简便的评价镜头MTF（清晰度和对比度），我们建议大家使用USAF 1951 分辨率测试板作为测试靶标搭配背光源进行测试。此测试板越往里细小的条纹对应越高的空间频率。如下图实测案例，可客观的得到：不同位置成像性能的一致性好坏；同一位置时，镜头的截止频率，即分辨率极限；镜头从低频到高频整个范围内的对比度。