レンズの解像度 MTF50 の見方について

質問

シグマ　17-50mm　f2.8　EX　DC　OS　HSM　というレンズがあって、下記の２つのサイトで評価が掲載されています。

同じMTF50 なのですが、数値の単位（桁）が全く違います。片方は　50が最高で、片方は2000の単位になっていますが、これらはどういう関係なのでしょうか？

双方向に換算する計算式はあるのでしょうか？

MTF50

http://www.lenstip.com/256.4-Lens_review-Sigma_17-50_mm_f_2.8_EX_DC_OS_HSM_Image_resolution.html

MTF50 in LW/PH

http://www.photozone.de/canon-eos/531-sigma1750f28os?start=1

それから　別のレンズでは、　MTF50 in LW/PW　という表記があって、こちらの方は
LW/PHより高い値になっています。

これらの関係も教えて頂けませんでしょうか。

回答No.2

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

MTF50 の ppm は白を挟んだ 2 本の黒い線 (或いはその逆に黒を挟んだ 2 本の白い線) の Sharpness が 50% 低下する、つまり 50% 暈ける時、白または黒の線が 1mm 幅の間に何本描かれているかという意味です。

MTF (Modulation Transfer Function) の Modulation は変調、Transfer は伝送、Function は数値のような意味ですが、暈け量は透明で澄み切っている筈の大気が霧や Smog などで濁って視界が悪くなっている状態を「視界 (或いは視認距離) 300m」などと距離の数値で表すように数値で表すことができますので、このように光が大気中を「伝送 M」する際に霧などで「変調 T」されて物が暈けて見えるようになる状態を「数値 F」化したものを MTF と呼びます。

日本での MTF 曲線は MTF50 ではなく PPM を 40ppm、30ppm、20ppm などに固定して MTF 値 (0% から 100%) の変化を Graph にしたものが一般的ですが、御質問者さんが指摘されている最初の Page は逆に MTF を 50% に固定して PPM 値 (10ppm から 50ppm) の変化を Graph 化しています。

LW/PH とは Line Widths per Picture Height のことで線 (Line) の幅 (Width) を Picture (被写体) の Height (高さ) で割った数値を意味し、画像の高さの範囲に何本の走査線が引けるかということですので単位は「本」または「TV 本」になります。(英語では「本」という単位はないので、数値のみとなります)

日本では TV の Test Pattern みたいな CIPA（Camera 映像機器工業会）標準化委員会作成の ISO12233規格準拠解像度 Chart 画像 (下参照図) を用いて「水平解像度」を計測する際に用いられる「水平解像度 1500 本」とか「水平解像度 2000 本」などと表記するものと全く同じものと言えばこれ以上詳細な説明は不要でしょう。

＞MTF50 in LW/PW という表記があって、こちらの方は LW/PH より高い値になっています。

LW/PH は画面 (Film 或いは Image Sensor) の左端から右端まで縦線が埋め尽くせると仮定した場合に何本の線を描くことができるかという数値が水平解像度となります。・・・実際には解像度の高い中心部での 2 本の線を認識できる幅を求めて画面幅をその数値で割ったものが水平解像度となります。

このため 0.02mm 間隔の線まで視認できる Camera が 2 台あって、一方の Image Sensor 幅が 24mm でもう一方の Image Sensor 幅が 36mm である場合、前者は 24mm/0.02mm＝1200 本、後者は 36mm/0.02mm＝1800 本ということになりますので、水平解像度は画面 Size や水平方向の画素数が大きく数値に関わっていると言え「2 本の線を視認できる」という定義も MTF50 なのか他の MTF 値なのかで変わってきます。

水平解像度表記には特に MTF 値を示さないものなので (画面 Size や水平方向の画素数は他資料から判ります) MTF50 で行っているものだとばかり思っていたのですが、御質問者さんが指摘されるように MTF50 in LW/PW の方がただの LW/PH よりも高い数値になるようなのであればただの LW/PH は MTF60 とか MTF70 などで計測するという規定があるのかも知れませんね・・・何処かに規定の解説がないものかと思うのですが、この回答を記している間には探せませんでした。

お礼

おかげ様で、今までの謎が全て解けました。

丁寧で詳細なご説明、ありがとうございました。

回答No.5

HAL2（@HALTWO）

A No.2～A No.4 HALTWO です。
更に追加(笑)・・・

A No.1 boogeyman さんが仰る DPI を PPM (LPM：Line Per Millimeter ですが) に変換する際に、単純に DPM (インチを mm に変換) して 2 で割る手法では MTF 値が MTF100 となります。

MTF50 では濃い灰色と薄い灰色がたくさん並んだような部分まで「解像度がある」と判定しますので、MTF100 での算出地よりも高い値で表記されるようになります。

例えば TV (HDTV) は 1920×1080 Dot ですので MTF100 ならば 1080/2＝540 本ということになりますが、人間の眼 (脳の視覚処理) は濃い灰色と薄い灰色がたくさん示された状態では 540 本以上の線があるかのように判断しますので、実際には水平解像度 700 本だとか 800 本といった数割増しの数値で示されている筈です。・・・さすがに 1080 本などにはならないでしょうが(笑)、何割増しになるかは Contrast 値の違いで変わってきます。

中間階調 (灰色部) での Contrast が高い (はっきりくっきり Mode) Camera では 5 割増し、つまり縦 2400 画素の 864 万画素級 Camera でも水平解像度は MTF100 算出値の 1200 本ではなく 1800 本ぐらいまで行くようですね。

回答No.4

HAL2（@HALTWO）

A No.2、No.3 HALTWO です。
誤り訂正(滝汗)

＞LW/PH は画面 (Film 或いは Image Sensor) の左端から右端まで縦線が埋め尽くせると仮定した場合に何本の線を描くことができるかという数値が水平解像度となります。

の「右」「左」は「上」「下」「縦線」は「横線 (水平線)」の誤りです。・・・実際には限りなく水平に近い斜めの線 (走査線) ですが・・・。

このため、例に示した 24mm と 36mm の画面も縦方向の 16mm と 24mm にすべきでしたね(汗)

回答No.3

HAL2（@HALTWO）

ppm の訳を書き忘れました。
Pairs Per Millimeter です。
Pairs は「白と黒のペア」が幾つ (複数形) あるかという意味、Per は「/」、Millimeter は長さの「mm」、つまり日本では「～本/mm」となります。

回答No.1

boogeyman

前者は、単位がlp/mm（line pairs per millimeter）で、１mm当たりの線数です。
後者は、単位がdpi（dots per inch）で、１インチ（=25.4mm）当たりのドット数です。

前者の線数は"line pair"なので、白と黒（の１組）を１本と数えますので、［１ line pair］は［２ dots］に相当します。
つまり、50 lp/mm = 2540 dpi となります。

お礼

ありがとうございます。
変換の考え方が、単的でわかりやすかったです。