レンズの画質が良いかどうかを判断するには?

画像品質を判断するために光学レンズ良い結果を得るためには、レンズの焦点距離、視野角、解像度などをテストするなど、いくつかのテスト基準が必要です。これらはすべて従来型の指標です。また、MTFや歪曲収差などの重要な指標もあります。

1.MTF

MTF(光変調伝達関数)は、画像のディテール、コントラスト、鮮明度といった側面を定量化できる指標です。レンズの画質を総合的に評価するための指標の一つです。

MTFの2次元座標曲線では、Y軸は通常0~1の値、X軸は空間周波数(lp/mm)、つまり「線対」の数を表します。低周波数は撮像後の画像のコントラストを評価するために使用され、高周波数はレンズの鮮明度と解像度、つまり細部を識別する能力を調べるために使用されます。

例えば、写真用レンズの場合、コントラスト効果を調べるために通常10lp/mmが用いられ、MTF値は一般的に0.7以上であれば良好とみなされます。高周波検査では30lp/mmが用いられ、視野の半分では0.5以上、視野の端では0.3以上であることが一般的です。

レンズ画像品質-01

MTFテスト

一部の光学機器または工業用レンズ高周波に対する要求はより高いので、調査したい高周波をどのように計算すればよいのでしょうか? 実はとても簡単です。周波数 = 1000 / (2 × センサーのピクセルサイズ)

使用しているセンサーの画素サイズが5μmの場合、MTFの高周波特性は100lp/mmで測定する必要があります。MTFの測定値が0.3より高い場合、比較的優れたレンズと言えます。

2.ねじれ

MTFは歪みによる収差を反映できないため、歪みは別途記載されています。歪み、または変形は、糸巻き型歪みと樽型歪みに分類できます。

歪みは視野角に関係します。視野角が広いほど、歪みは大きくなります。一般的なカメラレンズや監視用レンズの場合、歪みが3%以内であれば許容範囲です。広角レンズの場合は10%から20%、魚眼レンズの場合は50%から100%の歪みが許容されます。

レンズ画像品質02

魚眼レンズの歪み効果

では、どの程度のレンズ歪みを補正したいかをどのように判断すればよいのでしょうか?

まず、あなたのレンズ用途によってレンズの歪みは異なります。例えば、写真撮影やモニタリングに使用する場合、レンズの歪みは3%以内が許容されます。しかし、測定に使用する場合は、歪みは1%未満、あるいはそれ以下でなければなりません。もちろん、これは測定システムの許容誤差にも左右されます。

最後に:

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投稿日時:2025年4月8日