Cómo se prueban los objetivos. Curvas MTF.

Son muchas las pruebas que se realizan a los objetivos hasta asegurarse que tienen la calidad y los acabados adecuados. Hoy vamos a ver algunos de estas pruebas que miden la calidad de nuestras lentes, obviando los referentes a los acabados, materiales y ergonomía o manejo.

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Vamos a centrarnos en los factores claves que afectan a la calidad de imagen: nitidez, distorsión, aberraciones cromáticas y viñeteado. También veremos cómo se prueba el sistema de Autoenfoque y el sistema de Estabilización de la imagen.

 

1.- Nitidez:

Lo que nosotros llamamos nitidez es una combinación de resolución (el detalle más mínimo que podemos captar) y el contraste de imagen (la claridad con la que dichos detalles se observan). Resolución y contraste están directamente relacionados, y cuando uno aumenta el otro disminuye. Normalmente de un objetivo se realiza un análisis MTF (Modulation Transfer Function) para medir la nitidez. Los resultados son mostrados como % MTF a 25 líneas por mm (lpmm) para las cámaras full-frame y a 36 lpmm para las APS-C para ajustarnos al factor de recorte de las mismas (por eso la nitidez es generalmente menor en estas cámaras que en las full-frame). Todo esto se basa en un test de resolución desarrollado en su día por las fuerzas aéreas de EE.UU. que los fabricantes de objetivos han adoptado como estándar. El estándar en cuestión es el MIL-STD-150A, que aunque fuera cancelado en 2006 como estándar militar, sigue siendo utilizado para medir la resolución de imagen para microscopios, cámaras, scanners y otros dispositivos de imagen.

Analizamos con detalle las curvas MTF al final del artículo.

 

2.- Distorsión:

La distorsión hace que las líneas rectas cercanas al borde de la imagen aparezcan curvadas. Esta distorsión cambia con la distancia focal y es menos notable con las APS-C. La distorsión de Barril curva las líneas hacia fuera y es indicado con un valor de porcentaje positivo (Ej: +1.5%). En la distorsión de cojín (en inglés “pincushion”) las líneas se curvan hacia adentro y son indicadas con un valor negativo (Ej: -0.5%). Cuánto más bajo sea ese valor de porcentaje, mejor es la lente. Un valor del 1% o menor es bueno, 2% o mayor es ampliamente apreciable.

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3.- Viñeteado:

El viñeteado es cuando apreciamos que la imagen se oscurece según nos acercamos a los bordes. Cambia con la longitud focal, y de nuevo es menos prominente en las cámaras con sensor APS-C. El viñeteado se reduce rápidamente según disminuimos nuestra apertura. Es fácilmente eliminado en el post-procesado, pero cuando es fuerte, esto genera mucho ruido.

El viñeteado se mide en EV (Exposure Values), 1EV equivale a un paso en nuestra exposición, es decir, necesitamos el doble de luz (el doble de tiempo de exposición o el doble del valor de la apertura). Un valor de -1EV no es problemático.

 

4.- Aberración cromática:

También conocida como CA o coloración de los bordes, se reduce ligeramente cuando usamos una apertura muy pequeña (números f más altos), y normalmente es más apreciable cuando usamos un formato APS-C. La distorsión, el viñeteado y la aberración cromática pueden ser sustancialmente reducidos, o eliminados incluso, en el post-procesado.

 

5.- Autoenfoque:

La velocidad de autoenfoque depende a partes iguales de la cámara y del objetivo. Por parte del objetivo, las mayores diferencias vienen definidas por la mecánica y la calidad de construcción.

 

6.- Estabilización de imagen:

Se utiliza una plataforma oscilante que nos permite sujetar el cuerpo de una cámara DSLR y emular el movimiento causado por sujetar nuestra cámara a pulso. La gran virtud de esta plataforma es que podemos realizar un test estándar para diferentes modelos reproduciendo exactamente el mismo movimiento en cada uno de ellos.

 

Terminología.

.- Motores AF:

Los micro motores son los más antiguos y el sistema más convencional usado para enfocar con los objetivos, y se mantienen como una opción rápida y fiable.

Mejores aún son los motores que utilizan ondas sonoras para rotar las lentes, los cuales son más rápidos y más silenciosos. La mayoría de las marcas ofrecen objetivos que incorporan motores sónicos, incluyendo: Canon Ultrasonic (USM), Nikon Silent Wave Motor (SWM), Sigma Hypersonic (HSM), Sony Super Sonic Motor) y Tamron Ultrasonic Silent Drive (USD).

 

.- Elementos de lentes asféricas:

Son elementos de alta calidad diseñados para mejorar los resultados, particularmente en los bordes de la imagen. Los elementos de lentes asféricas son fabricados normalmente de cristal, pero hay algunos que son moldeados a partir de una combinación de cristal y polímero plástico también.

 

.- Estabilizador de imagen:

Muchos objetivos tienen un elemento “flotante” unido al sensor que se mueve para contrarrestar el movimiento de la cámara cuando la sujetamos a pulso. La mayoría de las marcas ofrecen objetivos estabilizados. Éstos incluyen: Canon Image Stabiliser (IS), Nikon Vibration Reduction (VR), Sigma Optical Stabiliser (OS) y Tamron Vibration Compensation (VC).

 

.- Enfoque interno (IF):

Este sistema rota los elementos dentro del objetivo durante en auto enfoque para que el frontal del objetivo no rote. Esto es muy útil cuando usamos determinados filtros (como puede ser el polarizador o filtros ND degradados) para no tener que ajustarlos después de haber enfocado.

 

.- Objetivos Premium:

Objetivos con lentes de alta calidad aseguran la mejor calidad posible, entregando la máxima nitidez, una reproducción mejor del color con un gran contraste, y una mínima aberración cromática.

Los tipos más comunes incluyen: Canon Fluorite y Ultra Low Dispersion (UD), Nikon Extra-Low Dispersion (ED), Sigma Extraordinary Low Dispersion (ELD) y Special Low Dispersion(SLD), Tamron Extra Refractive (XR).

 

Cómo leer las graficas de nitidez de un objetivo. Curvas MTF.

 

La mayoría de las revistas de fotografía que analizan equipos y objetivos nos muestran una gráfica que analiza la nitidez del objetivo. Normalmente se realizan analizando la respuesta del objetivo cuando capta una imagen patrón de referencia en blanco y negro, aunque se puede realizar también para cubrir cada uno de los canales RGB.

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En dicho análisis se evalúa un cuarto de objetivo, dado que las lentes que forman el objetivo son simétricas. Los mejores resultados de nitidez se encuentran en el centro de la lente y van decreciendo según llegamos a los extremos. La ordenada (vertical) representa la calidad en cuanto a nitidez de nuestro objetivo; la abscisa (horizontal) es la distancia del muestreo desde el centro del objetivo al borde del mismo.

El valor máximo de ordenada puede ser 1, 10 o 100 (según la escala elegida), y el máximo valor de la gráfica lo obtendremos en el centro de la lente decreciendo según nos alejemos del mismo. Un objetivo será “aprovechable” a partir de un valor de 0.6 (6 o 60), y lo consideráremos bueno a partir de 0.8 (8 u 80) siempre que no decaiga por debajo de 0.4 en el extremo del mismo.

La abscisa llega al número 22 y no por capricho, es el resultado de proyectar la imagen formada por el objetivo sobre un sensor de 35mm. (full-frame) cuya diagonal será aprox. de 22mm. (43,26/2) Si se basara en un sensor tipo APS-C sólo llegará a 15mm.

Las pruebas se suelen realizar con la máxima apertura, aunque a veces se representan también en la misma gráfica curvas para diferentes aperturas. La línea roja es un muestreo sobre 10 l/pmm y la azul sobre 30 l/pmm. La punteada corresponde a las líneas de muestreo Meridionales u horizontales y la línea sólida las de orientación vertical o Sagital.

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La curva generada trabajando con 30 l/pmm es más exigente que la de 10 l/pmm y

siempre estará en un nivel más bajo en la gráfica, el objetivo perfecto sería una línea recta en lo alto de la gráfica.

En caso de realizarse diafragmando el objetivo, deberá estar indicado y representarlo por curvas diferentes cada lectura según diafragma.

 

Otra manera de representar las MTF.

Cuando queremos dar un vistazo más general al comportamiento de un objetivo a diferentes aperturas, a menudo se utiliza una gráfica de barras en las que se recoge, de manera resumida, el comportamiento en el centro y el borde de la lente para diferentes aperturas dándonos una idea a qué aperturas podemos conseguir el mejor resultado.

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Comparando todas estas características, junto con el precio, entre dos o más objetivos nos puede dar una mejor idea de cuál adquirir.

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