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본 내용은 자이스 블로그에 올라온 How to Read MTF Curves -H. H. Nasse 라는 글을 번역한겁니다
하루 한 장 씩 번역할 예정입니다

이미 조금 연재분(?)을 쌓았기에 풀겟습니다
추후 이거 번역 끝나고

동영상 강의를 만들어보려고 해유(...)
지금도 읽고있는데; 이걸 과연 알아먹으라고 써놨는지 참으로 의문입니다......


뭐여튼 시작하겠습니다~


서문

"광학은 복잡하고 존나 짜증나요!"

이게 전세계 진사님들에게 MTF커브를 어떻게 읽냐고 가르쳐야만 하는
제 솔직한 심정입니다. 정말 어렵거든요

뭐 어쨌든간에 이 페이지를 따라 읽어 내려가시다 보면,
푸리에 광학의 복잡한 수학지식 없이 기본적인 지식으로도
충분히 이해가 가능하실 거에요

이 페이퍼를 읽고 나시면 제조사나 리뷰사가 제공하는 MTF 데이터로
렌즈의 특성을 충분히 이해사길 거구요, MTF의 한계도 이해하게 되어
렌즈의 리뷰를 비판적으로 받아들일 겁니다

사실 복잡다단한 그래프나 데이터가 진사님에게 좋은 사진을 뽑아주리라는 보장도 없어요.

사진은 경험입니다
하지만 자신의 도구에 대해 충분한 이해를 한다는 것은 아주 즐거운 일이지요
이번 파트에서는 주로 설명을 하고, 다음 파트에서는 사진으로 설명을 하도록 하겠습니다




점상강도분포함수(역자주: 허헣..)

진사님들이 피사체를 아주 자연스럽게 나타내는 사진을 찍으려면
그 카메라에는 아주 이상적인 렌즈가 달려야 하지요

한 점에서 방사된 광선은 다시 한 극점으로 모여야 합니다
하지만 우리는 이게 불가능한걸 알아요, 이건 이상에서나 가능하지요
초점이라는건 기하학에서나 존재하지 현실에는 그딴거 없습니다.

렌즈의 수차, 제작의 공차, 거의 파동의 성질을 갖는 자연광 등등의
이유로, 항상 한 점에서 출발한 광선은 이상적인 초점 어드매에서
흐트러져 맺히게 됩니다

이 흐트러져 맺히게 된 곳을 점상강도분포라고 부릅니다.

빛이 산란하지 않는다 치고, 스팟의 내외가 거의 명도차이가 없다고 치고
모양이 거의 원에 가깝다고 정의를 하게되면

이게 점상강도분포함수가 됩니다
이 형태와 크기가 렌즈의 이미지 퀄리티의 최소척도가 되어유~




사진과 그림을 비교해서 설명하자면,
점상강도분포함수는 필적이 되고, 렌즈는 붓놀림이 됩니다
평평하고 넓고 점모양이나 심지어는 갈라진 모양의 붓이 있는것처럼
렌즈도 수많은 종류의 필적을 만들어내지요


하지만 왜 이것으로 이미지의 질을 정량적으로 정의하지 못하는 걸까요?
이유는 세가지가 있습니다

첫번째로 사물의 형태라는 것은 때때로 복잡하기도 하고, 몇가지의 간단한 도식으로 정리가 불가능하기 때문입니다
이것을 나타낸 것이 아래의 현미경 사진입니다

1번에서 6번까지의 6개의 점상강도분포사진은 쓸만한 샘플로써
밝은 렌즈의 최대조리개의 주변부나 살짝 핀이 나간 형태가 됩니다

저 작은 하얀 사각형은 이미지의 사이즈를 비교하기 위한 건데요
약 8.5미론의 픽셀 범위를 갖습니다, 이는 135판형에서 1200만 화소에
해당되게 됩니다. 모든 점상상도분포는 이 픽셀 사이즈보다 크지요



 

두번째 열의 7번 사진은 최고의 이미지 성능을 가지는 예입니다.
디지털 센서는 저 포인트보다 작기는 불가능합니다

8번은 같은 광선을 모아레 효과를 막기위해 센서 전면에 설치하는
로우패스 필터에 통과시켜본겁니다. 로우패스 필터의 인위적인
복굴절 효과로 이미지의 질이 저하됨을 알수가 있습니다.




두번째 이유는 진사님이 독립적인 하나의 점상강도분포를 보는것 자체가
거의 불가능 하기 때문이지요, 점상 천체사진을 찍을때나 비슷하게 볼수가 있습니다
 

카메라가 만들어내는 대부분의 이미지는 수많은 단일 착란점이 집합하여 만들어집니다
피사체의 작은 범위라 할지라도 수많은 점이 빽빽히 모여있으며
이는 렌즈를 투과한 촬상면의 점상강도분포와 대응되게 됩니다

(역자주 : 물체의 표면에서 점 하나하나에서 빛이 출발하여, 렌즈를 투과한후 하나하나의 점상강도분포로 변한다는 말입니다
이거 독일 양반들답게 아무렇지도 않게 설명을 해 놨는데요,
이상적인 광학은 한개의 점으로 출발해서 렌즈를 투과한후, 한개의 점으로 모이지요?
하지만 실제는 이게 안 되니까 그 모이는 점을 점상강도분포(Point Spread)로 나타낸다 이 말입니다)


사실 진짜 점상강도분포는 무한하 작지 않기 때문에(그러면 눈에 안 보이죠;)
각각의 점상강도분포는 서로 겹치게 되어, 이미지의 한 점의 빛의 정도(주로 이를 하나의 픽셀이라고 부릅니다)는

2차원 평면에서 수많은 점상강도분포가 집합하여 만들어집니다.
말할것도 없이, 우리가 보는 이미지와 붓질 사이의 쉽디 쉬운 수학적 연결고리가 탄생하는 것이지요


세번째는 렌즈를 거쳐 눈으로 들어오는 일련의 이미지의 관계에 대해
더 간결하게 설명하수 있는 방법이 다음 페이지에 있기 때문이죠!

-다음장, Modulation Transfer로 이어집니다