如上圖所示，這是透鏡組的MTF圖表，它提供了在透鏡可以支持的最大空間頻率下任意空間頻率處的對(duì)比度。在這個(gè)例子中，我們將顯示的最大空間頻率設(shè)為100 cycles/mm。圖中黑線表示衍射極限下的成像結(jié)果，即相同F(xiàn)數(shù)，但無像差的透鏡組所能達(dá)到最好的對(duì)比度。當(dāng)你熟悉MTF圖表的意義后，你可以通過MTF曲線快速的了解透鏡組的成像質(zhì)量。

注：在幾何位圖圖像分析中顯示的模擬圖片的分辨率受限于圖像的壓縮以及顯示器的分辨率。Opticstudio提供的原始圖片的分辨率達(dá)到攝影相片的標(biāo)準(zhǔn)。更多有關(guān)這方面的信息請(qǐng)參考知識(shí)庫文章：How to Produce Photo-Realistic Output Images for full details

如何優(yōu)化MTF

當(dāng)均方根波前差（RMS Wavefront error）接近零時(shí)，MTF 分析結(jié)果將接近衍射極限。當(dāng)我們需要對(duì)透鏡系統(tǒng)在目標(biāo)空間頻率下進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，使用默認(rèn)的均方根波前差評(píng)價(jià)函數(shù)實(shí)際上非常適合進(jìn)行初步優(yōu)化。如果需要的話，您還可以通過設(shè)置特定的MTF優(yōu)化操作數(shù)來對(duì)最后的成像結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

計(jì)算MTF要比計(jì)算波前花費(fèi)更多時(shí)間，因此我們強(qiáng)烈建議您先對(duì)波前進(jìn)行初始優(yōu)化。另外，當(dāng)系統(tǒng)成像質(zhì)量不好時(shí)，直接對(duì)MTF進(jìn)行優(yōu)化可能會(huì)導(dǎo)致優(yōu)化停滯不再繼續(xù)。例如我們將前文所述透鏡只進(jìn)行簡(jiǎn)單的離焦，我們會(huì)看到MTF會(huì)下降到零然后再次上升，如下圖所示。

這被稱為偽分辨率，它會(huì)造成局部?jī)?yōu)化器優(yōu)化停滯，因?yàn)镸TF必須先變得更差，之后只有跳出局部解才能再次提升。雖然錘優(yōu)化（Hammer）和全局搜索優(yōu)化（Gobal Search）會(huì)解決這個(gè)問題，但我們最好通過優(yōu)化波前，使透鏡組的目標(biāo)MTF在其第一個(gè)極小值之內(nèi)。只有這個(gè)時(shí)候，我們才建議您開始對(duì)特定MTF進(jìn)行優(yōu)化。

衍射MTF優(yōu)化

MTF分析功能可以用圖表的形式提供透鏡系統(tǒng)支持的所有空間頻率下MTF的結(jié)果，這一功能使用的MTF算法是以傅里葉衍射理論為基礎(chǔ)的。其計(jì)算方法為追跡光瞳上網(wǎng)格排布的一組光線，使用快速傅里葉變化（Fast Fourier Transform）進(jìn)行計(jì)算（因此該方法也稱為FFT MTF）。其MTF計(jì)算結(jié)果實(shí)質(zhì)為關(guān)于物方正弦強(qiáng)度空間頻率的函數(shù)的模數(shù)（Modulation）。FFT MTF也可以計(jì)算實(shí)部、虛部、相位或方波強(qiáng)度分布（即黑白相間條紋）的結(jié)果。

當(dāng)我們進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，通常情況下只對(duì)系統(tǒng)特定空間頻率有要求，這時(shí)沒有必要對(duì)所有空間頻率的MTF進(jìn)行計(jì)算。因此可以使用操作數(shù)MTF*可以計(jì)算特定空間頻率下的MTF結(jié)果（請(qǐng)查閱用戶手冊(cè)獲取更全面的信息）。分析圖表所使用的采樣方法為網(wǎng)格采樣，在使用操作數(shù)時(shí)您可以選擇繼續(xù)使用這種采樣方法，或使用更快速的稀疏采樣方法。稀疏采樣是操作數(shù)默認(rèn)的采樣方法，并且?guī)缀跛�有的�?yōu)化案例中我們都建議您使用這種采樣方法。