力创光电
导读：当评估或校准成像系统的性能或图像质量时，一个客观的评价指标是很重要的。图像的质量可以由不同的指标来定义，尤其是分辨率、对比度、调制传递函数、失真等。要想使用这些指标，先要知道它们每一项代表什么，会怎样影响镜头的性能。
先分别解释一下这些名词：
分辨率代表一个光学系统在某个维度最小能够分辨的尺寸，以人眼为例（人眼可以认为是一个相机加一个变焦镜头），无环境影响的健康人眼角分辨率约为1角分（1/60度），也就是在一米距离下能够分清的黑白间距约为0.29mm。那么我们可以说，0.29mm就是此时眼睛的分辨率。而分辨率常用的单位是线对数（lp/mm）0.29mm也就是：
1/（0.29*2）=1.7lp/mm
线对通常以其频率来描述：适合给定单位长度的线数。因此，该频率通常用“ lp/ mm”（一毫米内能分清的黑白线对数）表示。
2、对比度
对比度可以认为是光学系统分辨物体的难易程度，对于一个确定的光学系统，当被测物体由低频到高频变化，对比度总是由高变低，直到完全分不出。
IMAX表示亮条纹的强度，IMIN为暗条纹的强度，当IMAX=1，IMIN=0时，对比度等于1。当要拍摄物体的细节时，黑白条纹的边界就变得不再清晰，也就是IMAX<1，IMIN>0，那么此时的对比度就低于1。当物体的的空间频率足够高，IMAX=IMIN，此时的对比度等于0，也就完全无法分辨黑白条纹。
那么这时候就会有一个问题，到底是对比度重要还是分辨率重要？
首先要明确，您是需要这个镜头完成哪项工作，识别、测量还是检测？如果是识别定位等低精度应用，那么分辨率的要求就相对较低。如果是测量，那么分辨率和对比度就是必须要考虑的方面。甚至，在某些情况下，可以牺牲分辨率来寻求特定空间频率的对比度上升。
3、MTF
说了这些定义，但我们还是需要一个量化的指标能够把这两个部分串联起来，这个可量化的指标通常是MTF（调制传递函数），它量化了被摄体的区域亮度变化通过相机镜头时保留的程度。以下示例说明了理想镜头的MTF曲线：
MTF为1.0表示完美的对比度保留，而小于此值表示失去越来越多的对比度，直到MTF为0，再也无法区分线对为止。在相同F/#和工作波长情况下，任何光学镜头都有一条限制曲线，它仅取决于相机镜头的光圈，与相机像素的数量无关，也就是常说的衍射极限。
对于目视光学系统，不损失超过50％的MTF（“ MTF-0.5”）的情况下可以再现的最高空间频率是一个重要的数字，因为它与我们对清晰度的感知紧密相关。例如，MTF-0.5为50 LP / mm的镜头拍出的图片会比MTF-0.5为20 LP / mm的低质量镜头清晰得多（假设这些镜头用于同一相机和相同的光圈）。
对于机器视觉系统，30%对比度对应的最大频率可以认为是它的分辨率。当分辨率足够的情况尽量选择对比度更好的镜头，因为好的图像素质能够大幅提高系统的运行效率和准确度。
