当谈到图像质量时，镜头是链中第一个，也可能是最重要的链接。没有锐利的镜头，不可能得到一个清晰的图像。使用分辨率测试卡可以检测透镜是否锋利和清晰度的MTF，并且适用于所有镜头。多年的“金标准”测试是确定MTF或调制传递函数。这听起来很复杂，但事实上并不是。它仅仅是由被测透镜产生的对象中的调制（对比度）出现多少的量度。

调制传递函数（MTF）

MTF最好解释是使用下面的图片。在“A”中，我们看到一组黑白模式的光条，图中有四组距离逐渐减小的条形组。在“C”中，我们看到“A”的线轮廓，其基本上是“A”的强度图，其中白色区域具有强度255，黑色区域具有强度0（255是最大8位数字图像的强度）。

在“B”中，我们看到那些块的图像可能看起来很像通过镜头成像。黑暗和明亮的区域模糊，并且它们间距越近变得越模糊。 在“D”中，我们看到线轮廓和下方图是从该数据计算的MTF。

 

MTF定义为

MTF=(最大强度-最小强度)/(最大强度+最小强度)

即使是完美的镜头也会产生镜片，这是因为衍射。 衍射是当光通过孔径时光扩散的趋势。 衍射导致来自光区域的一些光扩散到暗区域中。当亮区和暗区较大时，这没有大的影响（MTF仍然相当高），但是当暗区和亮区较小时，即使少量的光扩散也导致MTF的显着下降。 其结果是即使对于完美的透镜，空间频率增加时MTF也降低。当然，存在透镜像差的情况下，模糊的程度可能更差。“空间频率”是用于描述模式中元素的间隔的科学术语。

严格地说，当我们谈到透镜的MTF时，我们必须定义使用的分辨率测试卡图案的类型。从严格的科学分析观点来看，最佳模式不是如上所示其中元素是黑色和白色条的模块。优选的图案被称为正弦波图案，其中光密度在黑色和白色之间平滑地变化，并且线轮廓看起来像正弦波。然而，这样的图案难以制造，并且这种图案的图像难以通过肉眼测量，因此通常分辨率测试卡使用条型图案。条形图案实际上产生比正弦波图案稍高的MTF测量，但是差异小。

当将MTF作为图案间距的函数绘图时，对于条形图案，水平轴以每毫米线对为单位，而对于正弦波图案，水平轴以每毫米周期为单位，通常忽略该区别。 在实际分辨率测试卡可能会看到标签，如“每毫米线数”或“线对/毫米”。注意，线/ mm和线对/ mm通常是相同的。 在前一种情况下，只计算黑线或白线。 在后一种情况下，你计算黑/白线对。

除了测试图案的类型之外，用于照明它的光和用于记录图像的检测器的类型也影响MTF。 这是因为MTF取决于所使用的光波长。例如，使用蓝光给出比使用红光更高的MTF。通常使用白光，但即使这样，日光照明和钨光照明之间也会存在差异。钨光具有比日光更强的长波长分量（红光分量），因此在钨光下测量的MTF将预期低于在日光下测量的MTF。检测器是重要的，因为如果它对蓝光比红光更敏感，则它可以产生比如果它对蓝光更敏感的蓝光比更高的MTF。

 

历史上常用于进行MTF和分辨率测量的模式是上面所示的USAF 1951模式。 它是由美国空军（1951年）开发的，因此命名！ 在右边是图案本身，在左边是在电影上的图案的图像。 通过测量胶片上的结果，您可以比较镜片，但是你不能轻易确定透镜MTF，因为胶片本身会限制分辨率并降低系统MTF。使用合适的设备，可以测量由透镜形成的空间像的特性，从而直接测量透镜MTF。