Тест драйв объектива Carl Zeiss OTUS 85 f/1.4 T* Apo Planar ZE

November 07, 2014  •  Leave a Comment

Я не смотрю "Top Gear" - в этом шоу нас уже 15 лет убеждают, что мечта человечества ездит на Ferrari.

Я читаю блог и обзоры Ллойда Чемберса на diglloyd.com, который перед Photokina тестировал новый портретный объектив от Carl Zeiss - OTUS 85 f/1.4 T* Apo Planar.

В октябре от друзей в FB пришла наводка - этот объектив можно попробовать вживую в Москве. Zeiss предоставил возможность клиентам компании Rentaphoto взять версию ZE для Canon. Единственным требованием было использование камер Canon EOS 1DC, EOS 5D Mark III, Canon EOS 6D, EOS 7D Mark II, Canon EOS 70D и Sony A7R, A7, A7S,  то есть современных сенсоров.

Из diglloyd.com я уже знал, что этот объектив "установил новую точку отсчета качества, и многократно подтвердил этот факт в реальных съёмках".

Но я решил попросить дать своё заключение доцента кафедры «Лазерные и оптико-электронные системы» МГТУ им. Н.Э.Баумана  к.т.н. Александра Крюкова. У Александра есть такие приборы, какие он нам не покажет (ибо делает их по очень специальным заказам).

PS: Учитывая, что большинство фотографов - гуманитарии, не читавшие Найквиста, я решил для них изложить результаты в популярной форме

  1. OTUS 85/1.4  Apo Planar на открытой диафрагме такой же резкий, как и на диафрагме 16.
  2. OTUS 85 /1.4  Apo Planar на диафрагме 2.8 резче любого другого объектива, когда либо сделанного в мире.
  3. OTUS резкий по всему полю кадра, поэтому например можно снимать портрет на открытой диафрагме, где герой находится на дальнем краю кадра.
  4. OTUS легко отрисует картинку на сенсоре в 50-60 мегапикселей.

Короче говоря, отрыв башки портретного фотографа... - о реальной сессии читайте во второй части.

 

Далее привожу заключение уважаемого доцента, оформленное в соответствии с требованиями ВАК:

Оценка качества изображения системы 

объектив (CZ Otus 85/1.4 Apo Planar) - сенсор (Canon EOS 6D)

Введение

Наиболее полное представление о качестве изображения дает такая характеристика, как MTF или Modulation Transfer Function (Модуляционная Передаточная Функция) (рис.1). 

Рис. 1 Модуляционная передаточная функция (MTF)

Горизонтальная ось передаточной функции представляет собой пространственную частоту, а вертикальная ось представляет собой контраст в относительных единицах или %. Низкие значения пространственной частоты соответствуют крупным деталям изображения, высокие частоты – мелким деталям изображения.

Качество изображения цифровой камеры складывается из, как минимум, двух составляющих: качества объектива и качества приемника излучения. С некоторой долей упрощения суммарную MTF можно найти  перемножением передаточных функций объектива и сенсора:

MTF = MTF(объектива) * MTF(сенсора)

Суммарная MTF может быть получена косвенным методом, путем математической обработки изображения тест объекта. Тест-объект представляет собой «пограничный тест», т.е. границу раздела темной и светлой частей объекта. Яркость объекта на такой границе меняется скачкообразно. В изображении из-за искажений камеры такая граница будет изображаться несколько размытой, т.е. освещенность будет меняться не скачкообразно, а «плавно». Чем плавнее меняется освещенность, тем больше размытие и тем хуже качество изображения. Кривая, описывающая изменение освещенности, называется «пограничной кривой» (рис.2). Математическая обработка «пограничного теста» и «пограничной кривой» позволяют получить MTF.

Рис.2 Пограничная кривая

Начнем с конца этой цепочки, т.е. с MTF(сенсора)

Сенсор (Canon EOS 6D, площадь 36х24 мм2, разрешение 5568х3708, 20,6 Мпиксель)

Приемник имеет матричную структуру, поэтому он делает дискретную выборку из непрерывного изображения с некоторой максимальной пространственной частотой. Частота эта носит название частота Найквиста и может быть выражена, например, количеством линий на высоту кадра (LW/PH, т.е. Line Widths per Picture Height).

В камере Canon EOS 6D используется полнокадровая  матрица размерами 36х24 мм2, которая содержит 5568х3708 пикселей. Путем несложных вычислений получается, что размер одного пикселя составляет около 6,5 мкм, а частота Найквиста ν=3708 LW/PH.

Если в изображении, которое формирует объектив на матрице, содержатся достаточно контрастные мелкие детали, частота которых соизмерима с частотой Найквиста или выше, в изображении возникнет «муар». Нечто похожее можно наблюдать, если смотреть на мир через сложенную в 2 слоя тюлевую занавеску. Изготовители камер муар не любят и ставят в сенсоры специальные фильтры низких частот, которые не пропускают мелкие детали изображения. 

Фильтр работает таким образом, что плавно снижает контраст со 100% при значении частоты 0 LW/PH до 0% на частоте Найквиста 3708 LW/PH. В зависимости от изготовителя, значение контраста на частоте Найквиста может быть равно 0% или некоторому пороговому значению, например 10%. Назовем данную характеристику MTF(сенсора). Восстановить MTF(сенсора) при использовании применяемой методики измерения невозможно, можно судить о ней лишь косвенно.

Объектив Carl Zeiss Otus 85/1.4 Apo Planar (серийный номер 51555093 )

MTF  являются нормированными графиками, т.е. они всегда меньше 1 или 100%. Т.к. контраст любого объектива будет уменьшаться с увеличением частоты из-за явления дифракции, то MTF(объектива) не может быть равной 100% во всем диапазоне частот. А т.к. кривые MTF(объектива) и MTF(сенсора) перемножаются, то результирующая MTF будет ниже каждой из данных MTF.

Если результирующая MTF снижается до 0% при частотах, меньших частоты Найквиста, то ухудшение качества изображения происходит за счет объектива. Если результирующая MTF близка к виду MTF(сенсора), это означает, что объектив передает широкий диапазон частот с достаточно высоким контрастом, а ограничение максимальной частоты и соответственно качества изображения происходит за счет сенсора (точнее за счет фильтра низких частот данного сенсора). 

В случае объектива Carl Zeiss Otus 85/1.4 основное ограничение качества изображения вносит именно сенсор камеры Canon EOS 6D (см. рис.3-4). 

Рис.3 Пограничная кривая и MTF для центра кадра (вертикальный тест-объект)

 

Рис.4 Пограничная кривая и MTF для края кадра (вертикальный тест-объект)

Объектив Carl Zeiss Otus 85/1.4 незначительно уменьшает контраст в диапазоне частот от 0 до 3708 LW/PH (см. рис.3-4). 

С передачей контраста связан параметр MTF50. Это пространственная частота, для которой значение контраста составляет 50%. Данная частота находится в диапазоне от частот от 0 до
3708 LW/PH. 

Чем выше значение MTF50, тем более контрастное изображение можно получить с помощью данного объектива, тем лучше качество изображения.

Графики MTF, а соответственно и MTF50 зависят от диафрагменного числа (относительного отверстия) и от точки кадра (центр кадра, зона кадра или край кадра) (см таблицу 1 и рис.5).

 

Рис. 5 Зависимость MTF50 от области кадра при разных диафрагменных числахCZ OTUS Apo Planar на диафрагме 2.8 резче ВСЕХ ранее сделанных объективов Leica, Canon, Nikon...

 

В таблице 1 и на рис. 5 представлена оценка значений MTF50 в LW/PH для различных областей кадра и при разных диафрагменных числах.
 
 
 Таблица 1. Значения MTF50 для разных диафрагменных чисел и областей кадра
 
  MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH) MTF50(LW/PH)

Диафрагма

1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16
Центр кадра

1415

1779

1773

1723

1605

1507

1429

1258

 Зона кадра

1221

1422

1647

1663

1618

1538

1419

1271

Край кадра

1326

1394

1435

1585

1669

1548

1377

1235

 

Для независимой проверки публикуем тестовые RAW-кадры:

по которым производились измерения.


Comments

No comments posted.
Loading...

Archive
January (1) February March (2) April May (3) June (1) July August September October November December (1)
January (1) February March (1) April May June July August September October November December
January February March April May June July August September October November December