Hoe zien onze scherptemetingen eruit in de afbeeldingen?

Vandaag wil ik, om onze lensreviews te verrijken, praktische voorbeelden delen die illustreren hoe de verschillende Imatest LW/PH MTF50-waarden eruitzien in realistische testbeelden. We hebben deze Imatest-waarden al eerder gedeeld, en nu is het tijd om ze in actie te zien!

Ik wil dit artikel beginnen met te benadrukken dat de getoonde afbeeldingen testkaarten zijn, geen echte foto's. Hoewel het bekijken van foto's uit de praktijk ongetwijfeld boeiender is, is het belangrijkste doel van dit artikel om uit te leggen hoe we tot de waarden komen die we in onze lensrecensies op Photography Life presenteren. Deze waarden zijn allemaal gebaseerd op testkaartafbeeldingen. Testkaarten hebben namelijk het opmerkelijke vermogen om subtiele contrastverschillen te benadrukken die in echte foto's moeilijk te onderscheiden zijn. Dit betekent dat de verschillen die u in dit artikel ziet, mogelijk overdreven lijken in vergelijking met de meeste alledaagse fotosituaties.

أساسية

De meeste van onze lensreviews bevatten uitgebreide scherptetests voor verschillende brandpuntsafstanden, diafragmawaarden en meerdere delen van het beeld. U hebt wellicht de grafieken gezien die we regelmatig op Photography Life publiceren, zoals dit voorbeeld:

Maar wat betekenen deze getallen nu eigenlijk? Technisch gezien zijn het de MTF50-waarden voor lijnbreedte per beeldhoogte (LW/PH MTF50) die we meten bij het fotograferen van de grootste Imatest-testkaart met een 45-megapixel Nikon Z7-camera. Met andere woorden:

• MTF In essentie is het het percentage van het werkelijke contrast van een scène dat een afbeelding behoudt. Afwisselende zwarte en witte balken worden doorgaans gebruikt in laboratoriumtests om MTF te meten. Stel je een hypothetische testopstelling voor waarbij de balken in het begin erg dik zijn en geleidelijk dunner worden. Zelfs een lens met een lage lichtsterkte zal het grootste deel van het contrast in de dikkere balken laten zien. Maar naarmate de balken dunner worden, blijft er minder van het oorspronkelijke contrast over – misschien nog maar 90%, dan 70%, dan 50%… en het oorspronkelijke contrast van de scène blijft afnemen naarmate de afwisselende lijnen dunner worden. Op een bepaald punt is er geen contrast meer tussen de lijnen; je afbeelding zal dan alleen nog een neutrale grijze massa weergeven.
• poseert MTF50 Vraag: Wat is de lijndikte waarbij 50% van het oorspronkelijke contrast behouden blijft? Dit wordt over het algemeen beschouwd als een goede indicator voor wat er visueel "scherp" uitziet.
• De term staat voor Toon lijnen voor elke afbeeldingshoogte (LW/PH) Zo vertalen we de vraag ("Welke lijndiktes behouden 50% van het oorspronkelijke contrast?") naar de getallen die u in onze grafieken op Photography Life ziet. In feite bepalen we hoeveel lijnen een bepaald gebied kunnen bedekken. Lengte van de camerasensor Hoe hoger het getal, hoe beter, want dat duidt op meer/dunnere lijnen.

Wanneer de vraag breder wordt gesteld – namelijk: "Wat is de lijndikte waarbij x% van het oorspronkelijke contrast behouden blijft?" – wordt duidelijk dat elke waarde tussen MTF0 en MTF100 meetbaar is. Sommige fotografen gaan nog een stap verder en beschrijven lenzen die goed presteren bij MTF80 of MTF90 als lenzen met een uitstekend contrast (soms ook wel fijn contrast of "extrusie" genoemd), terwijl lenzen die goed presteren bij MTF30 of MTF20 worden beschreven als lenzen die veel detail op pixelniveau kunnen weergeven.

MTF-resultaten vertonen een sterke correlatie over de verschillende ruimtelijke frequenties, en een lens die goed presteert bij MTF50 ("scherpte") zou ook een uitstekend fijn contrast en detail op pixelniveau moeten hebben. Daarom gebruiken we dit als een representatieve test.

Tot slot is het belangrijk te vermelden dat de camerasensor een aanzienlijke invloed heeft op de LW/PH MTF50-waarden. Sensorgrootte, resolutie en filterstapel spelen allemaal een cruciale rol. Daarom is het onmogelijk om een ​​objectief dat op twee verschillende camera's is getest nauwkeurig met elkaar te vergelijken, tenzij er een conversiecurve is om de waarden van de ene test naar de andere om te rekenen. Deze conversiefactor zorgde er overigens voor dat onze Canon- en Sony-objectieftesten redelijk vergelijkbaar waren met de Nikon-objectieftesten. Meer informatie hierover vindt u hier.

Een overzicht van de afbeeldingen die in dit artikel worden gebruikt.

De afbeeldingen die ik in dit artikel deel, zijn 100% uitsneden (960x960 pixels) van de testkaartafbeeldingen die we bij Photography Life gebruiken. Dit zijn de daadwerkelijke afbeeldingen die gebruikt zijn om de LW/PH MTF50-waarden te berekenen die we in de loop der jaren in onze lensreviews hebben gedeeld. Er is geen verscherping toegepast en er zijn geen correcties uitgevoerd voor chromatische aberratie, ruis of vervorming. De afbeeldingen zijn niet verkleind – als u op de afbeelding klikt, ziet u dat deze exact is uitgesneden uit het originele .NEF-bestand. Ik heb de helderheid en witbalans in Lightroom gestandaardiseerd voor een betere visuele vergelijking. Voor een paar afbeeldingen waar de uitsnede mogelijk onduidelijk was, heb ik een iets smallere beeldverhouding gebruikt (met behoud van een beeldhoogte van 960 pixels). Tot slot heb ik ze geëxporteerd als Lightroom JPEG's met minimale compressie (90% kwaliteit), zonder verscherping bij export en met volledige EXIF-gegevens.

Hieronder vind je de volledige afmetingen en uitsneden die ik voor alle afbeeldingen verderop in het artikel gebruik:

U zult merken dat de zwart-witte patronen in de uiterste hoeken van de afbeelding gedeeltelijk worden afgesneden door de randen. Dit is opzettelijk. Imatest meet de MTF50-waarden niet van die patronen, maar van de schuine grijze lijnen langs de randen van de schuine vierkanten. De opstelling die u hierboven ziet, heeft deze schuine lijnen zo ver mogelijk van de hoeken van het frame geplaatst (als ze verder weg zouden staan, zou Imatest ze niet kunnen uitlezen). Omdat dit de zwart-witte patronen enigszins afsnijdt, zullen de uitsneden in de hoeken van de onderstaande afbeeldingen iets korter zijn dan de uitsneden in het midden van het frame.

Tot slot zullen oplettende kijkers wellicht opmerken dat de specifieke LW/PH MTF50-waarden die ik hieronder heb vermeld, niet altijd perfect overeenkomen met de cijfers in onze lensreviews, hoewel ze wel erg dicht bij elkaar liggen. Dit komt doordat de waarden voor het midden van het beeld en de hoeken in onze reviews gemiddelden zijn van verschillende delen van het beeld (zes delen voor het midden van het beeld en vier voor de hoeken), terwijl de onderstaande afbeeldingen slechts één deel van het beeld laten zien. Alle waarden voor het midden van het beeld die hieronder worden weergegeven, zijn overigens gelijk aan die in onze reviews, met uitzondering van die voor de Nikon Z 14-24mm f/2.8 S-lens. Ik heb namelijk onlangs een tweede versie van die lens getest die beter presteerde dan de eerste – en dat zijn de fragmenten die ik hieronder laat zien.

Nu dat duidelijk is, laten we eens naar een paar fragmenten kijken!

Illustratieve afbeeldingen bij verschillende LW/PH MTF50-waarden.

1. 500 LW/PH MTF50

Gelukkig bereiken niet veel lenzen dit niveau van slechte prestaties, zelfs niet bij extreme hoeken en maximaal diafragma. Een van de weinige lenzen die ik recentelijk op dit niveau heb getest, is de oudere Nikkor 43-86mm f/3.5 Ai-S, en zelfs die lens presteert alleen zo slecht bij maximaal diafragma en extreme hoeken.

2. 1000 LW/PH MTF50

Vanaf nu zal ik u enkele voorbeelden laten zien bij elk van de LW/PH MTF50-waarden. Dit geeft u een goed inzicht in de manieren waarop de beelden tegelijkertijd op elkaar kunnen lijken en van elkaar kunnen verschillen, terwijl er toch vrijwel hetzelfde testresultaat wordt behaald.

We bevinden ons op dit punt nog aan de onderkant van het spectrum, hoewel sommige goede lenzen vergelijkbare prestaties kunnen leveren bij grote diafragma's. U zult merken dat de onderstaande afbeeldingen niet alleen aanzienlijk onscherp zijn, maar ook meer chromatische aberratie vertonen dan de meeste volgende voorbeeldafbeeldingen in dit artikel.

Interessant genoeg verschilt het type onscherpte in de volgende drie afbeeldingen enigszins. De eerste twee lenzen lijken een lichte vlek te veroorzaken, terwijl de derde bijna onscherp lijkt. (Met andere woorden, de eerste twee lenzen hebben goede MTF20- en MTF30-waarden, wat betekent dat ze een goede detailweergave op pixelniveau hebben, maar slechte MTF80- of MTF90-waarden, wat betekent dat het contrast slecht is. De derde lens is het tegenovergestelde, met een goed contrast maar een slechte detailweergave op pixelniveau. Toch hebben alle drie de afbeeldingen vrijwel dezelfde MTF50-waarden!)

3. 1500 LW/PH MTF50

Het ziet er nu beter uit en het is zeker bruikbaar, zelfs voor relatief grote afdrukken. Houd er rekening mee dat dit sterk vergrote fragmenten zijn, die minder dan 1 megapixel van een 45-megapixel afbeelding vertegenwoordigen. Desondanks vertonen de resultaten nog steeds wat ruwheid aan de randen. Ik zou willen dat mijn lens betere prestaties van hoek tot hoek kon leveren bij elke brandpuntsafstand, in ieder geval binnen een deel van het diafragmabereik.

4. 2000 LW/PH MTF50

We bereiken nu een zeer bevredigend scherpteniveau, waarbij ik geen serieuze klachten zou hebben over de beeldkwaliteit als de rest ook goed zou zijn. Natuurlijk is een nog hogere scherpte mogelijk, maar dit prestatieniveau is zelfs op zeer grote afdrukken prima te controleren. Naar mijn mening zou een goede moderne lens dit niveau van scherpte van hoek tot hoek moeten kunnen bereiken voor ten minste één diafragmawaarde – idealiter bij alle brandpuntsafstanden, hoewel ik al heel blij zou zijn als het in de buurt komt (bijvoorbeeld rond de 1800-1900 LW/PH MTF50 aan het uiterste uiteinde van het zoombereik).

5. 2500 LW/PH MTF50

Deze scherpteniveaus (2500 LW/PH MTF50) zijn standaard voor moderne lenzen in het middenbereik, en sommige van de beste lenzen bereiken ze zelfs in de hoeken. De voordelen worden hier minder uitgesproken in vergelijking met eerdere 2000 LW/PH-voorbeelden; u zult de verschillen echter nog steeds merken als u snel tussen beelden wisselt.

6. 3000 LW/PH MTF50

We bereiken nu een hoge mate van scherpte. Naar mijn mening zouden moderne lenzen dit minimum in het midden van een deel van hun diafragmabereik moeten overtreffen. Premium lenzen bereiken dit scherpteniveau ook in het midden van ten minste één diafragma. We hebben zelfs twee of drie lenzen getest die dit niveau in de hoeken bereikten, maar dit is uiterst zeldzaam.

7. 3500 LW/PH MTF50

In dit stadium bereiken we een scherpte die doorgaans alleen in het midden van het beeld te zien is. Een opmerkelijke uitzondering is de Nikon Z 135mm f/1.8 Plena-lens, die deze hoge prestaties in het midden van het beeld behoudt, zelfs bij een diafragma van f/4. Moderne prime-lenzen bereiken vaak een scherpte van 3500 LW/PH MTF50 in het midden, en het komt steeds vaker voor dat zoomlenzen dit niveau af en toe halen. Dit resultaat blijft echter uitzonderlijk hoog en altijd indrukwekkend wanneer een lens dit prestatieniveau bereikt.

8. 4000 LW/PH MTF50

De 4000 LW/PH MTF50 vertegenwoordigt de ultieme mijlpaal in onze zoektocht naar extreme scherpte, een niveau dat alleen haalbaar is met de scherpste lenzen die je je kunt voorstellen, en tot nu toe alleen in het midden van het beeld. De meeste lenzen die dit scherpteniveau bereiken, zijn prime-lenzen, maar sommige zoomlenzen zijn er de afgelopen jaren in geslaagd deze drempel te overschrijden. Op de Nikon Z7-sensor kan dit hoge scherpteniveau alleen worden bereikt bij diafragma's van f/4 of groter; bij een kleiner diafragma is het onmogelijk om het (weliswaar lichte) aberratie te compenseren.

Tot slot komen we bij de meest nauwkeurige scherptemeting die we de afgelopen jaren hebben bereikt, verkregen met de Viltrox 35mm f/1.2 lens, gecentreerd op f/2, die een MTF50-waarde van 4142 LW/PH behaalde. (Helaas kon ik het originele .NEF-bestand van de Nikon AF-S 28mm f/1.4E lenstest die we bijna tien jaar geleden uitvoerden niet vinden, maar die lens heeft nog steeds het Photography Life-record van 4162 LW/PH MTF50.)

De belangrijkste punten

Lijken de verschillen subtieler dan ik had verwacht? Ik vind dat alles boven de 2500 LW/PH MTF50 er uitstekend uitziet met het blote oog, en dat de voordelen bij hogere waarden aanzienlijk afnemen. Deze verschillen zouden onder zulke strenge laboratoriumomstandigheden aanwezig kunnen zijn, maar ik denk dat in de praktijk het verschil tussen (bijvoorbeeld) 3500 en 4000 LW/PH MTF50 niet merkbaar zou zijn in realistische beelden, althans niet bij een resolutie van 45 megapixels. De verschillen tussen minder significante MTF-waarden zijn echter veel groter; 1000 en 1500 LW/PH MTF50 vertegenwoordigen bijvoorbeeld twee totaal verschillende werelden.

Deze testfoto's zetten me in ieder geval aan het denken over mijn prioriteiten bij het beoordelen van lensprestaties. Is een lens die bij een wijd open diafragma ongeveer 1300 LW/PH in de hoeken registreert, maar waarvan het midden bij een klein diafragma boven de 4000 uitkomt, werkelijk beter dan een lens waarvan de hoeken rond de 1600 LW/PH of hoger blijven, zelfs als het midden "slechts" rond de 3500 komt?

Dit is geen hypothetische vraag! Welke van deze lenzen heeft de beste scherpte?

Op het eerste gezicht lijkt Viltrox de duidelijke winnaar, dankzij de uitzonderlijk hoge scherpte in het midden van het beeld, maar een nadere inspectie kan je van gedachten doen veranderen. Gezien hoe moeilijk het is om de hogere MTF50 LW/PH-waarden van elkaar te onderscheiden – en omgekeerd, hoe gemakkelijk het is om de lagere waarden te onderscheiden – neig ik eigenlijk naar Sigma. Deze heeft een lagere bovengrens maar een hogere ondergrens, waarbij de MTF50 in de hoeken nooit onder de 1585 LW/PH komt (terwijl Viltrox tot 1298 daalt). Zoals je in dit artikel hebt gezien, is de ondergrens meestal het belangrijkst als het om MTF gaat, vooral bij het beoordelen van de scherpte van een lens.

Overigens, als bedrijven lenzen met zulke ongelooflijke scherpte blijven produceren, zou dat het idee kunnen ondersteunen om nog hogere resolutie full-frame camera's te maken die daarbij aansluiten. 45 megapixels is voldoende voor de meeste situaties, maar met deze uitstekende lenzen zullen 100 of zelfs 200 megapixels nieuwe details onthullen en grotere afdrukken met minder pixelatie mogelijk maken. We zien dit al gebeuren met de hoge resolutie "pixel-shift"-modus in sommige moderne camera's – waarbij de sensorresolutie, in plaats van de lensresolutie, tegenwoordig vaak de grootste beperkende factor is. (Houd er rekening mee dat de werkelijke beperkende factor meestal iets is als scherptediepte, diffractie, bewegingsonscherpte of ruis, maar er zijn nog steeds fotografische situaties waarin deze problemen beheersbaar zijn.)

Samenvatting: Inzicht in scherptewaarden en hun impact op uw afbeeldingen

Ik hoop dat dit artikel je een beter inzicht heeft gegeven in hoe onze laboratoriumtests zich vertalen naar foto's in de praktijk! Natuurlijk zijn dit slechts testafbeeldingen en zullen deze verschillen in de praktijk niet zo snel zichtbaar zijn. Maar het maakt het in ieder geval minder nodig om je zorgen te maken over subtiele verschillen tussen lenzen bij je dagelijkse fotografie, vooral bij hogere scherpteniveaus.

Lensfabrikanten beschikken over werkelijk indrukwekkende technische vaardigheden, en het is tegenwoordig niet ongebruikelijk om lenzen te zien die de 4000 LW/PH MTF50-grens overschrijden. Maar of dat daadwerkelijk ten goede komt aan je foto's is een andere vraag. Persoonlijk geef ik de voorkeur aan lenzen die licht van gewicht blijven en tegelijkertijd een hoge scherpte behouden, zelfs als de maximale scherpte als compromis iets lager ligt. Mijn voorkeuren zouden kunnen veranderen als we full-frame camera's met 100 megapixels of meer gaan zien, maar voorlopig is het hogere segment voor mij niet relevant in mijn fotografie.

Het is echter aan jou hoeveel belang je hecht aan deze verschillen in scherpte, en of je fotografie baat heeft bij het vastleggen van dat laatste vleugje contrast. Ongeacht je situatie, heb je nu een beter begrip van wat onze cijfers betekenen.