镜头性能曲线
了解和计算镜头性能可能是一项困难的任务。许多变化因素会影响镜头的性能，包括物理定律、设计标准和原理以及制造公差和误差。为了获得最佳系统性能，光学设计人员和最终用户可以访问多个可用于衡量镜头性能的指标。这些曲线通常提供用以帮助指定适当的镜头。
调制传递函数 (MTF)
调制传递函数(MTF)曲线是信息密集型指标，它反映镜头在空间频率（分辨率）变化时如何再现对比度。这些曲线能全面概括在按照应用需求确定的特定基本参数组合下，光学像差如何影响性能。更改视觉系统上的几乎任何设置（包括基本参数）都会改变曲线的性能特点.
图1显示了常见的MTF曲线类型，介绍了光学传递函数（对比度）和频率（分辨率）模块。分辨率涵盖关于如何确定频率的内容。该曲线概括了镜头在特定工作距离、f/#、传感器尺寸和波长范围下的性能。
图 1: MTF性能曲线描述了对比度与频率。
低于衍射极限的彩色线条表示镜头的MTF性能。它们对应于要使用的不同场高（在传感器内的位置）。在本例中，显示了三种不同的场高：轴上（蓝色），表示像圈中心；像圈直径的70%（绿色），表示大约成像区域的一半；和完整像圈（红色），这是正在使用的图像传感器的边角处。请注意，某些曲线会包含更多场点以便分析。
曲线内另一项值得注意的特性是实线和虚线（在曲线上以字母T和S表示）之间的差异，实线和虚线分别表示子午(T: yz)和弧矢或“径向”(S: xz)聚焦面。不对称所引起的像差（如散光）导致这些视场各有不同，因此没有单独的子午和弧矢轴上曲线。如果存在元件倾斜或偏心，则不对称也会导致不同的轴上T和S曲线。
MTF曲线是对比度和频率的映射。对MTF曲线的解释在很大程度上取决于应用。
景深 (DOF)
景深(DOF)图显示了当特定大小的细节（分辨率，作为频率给定）靠近或远离镜头，但没有重新调整焦距时，MTF如何变化。换言之，对比度在指定工作距离上下如何变化。图2显示了TECHSPEC®镜头数据表中提供的景深曲线类型。
图 2: 景深性能曲线显示对比度如何随工作距离更改而改变。e
景深图显示了基于图像侧固定空间频率（不考虑衍射极限）的恒定场高的MTF差异（各条颜色不同的曲线）。由于MTF在光轴的不同位置取样，因此系统引入了散焦。一般来说，引入散焦后，对比度会随之降低。朝向曲线底部的水平线显示了特定对比度级别（在本例中为20%）时的景深。普遍接受的使机器视觉系统保持准确结果的最低对比度是20%。
相对照明
相对照明曲线用于量化传感器内的照明水平变化。按照分析，照明变化可能会对最终图像产生不利影响。图3a中的曲线显示了典型的相对照明曲线，以及相对亮度（相对于图像中最明亮的点）和场高。
图 3a: 相对照明曲线显示不同f/#s下的相对亮度和场高。
各条不同曲线表示基于f/#的相对照明性能。请注意，随着f/#增大，相对照明一般也会增大。请小心，不要将这一概念与绝对亮度混淆，因为较高的f/#s会导致总体亮度降低。
x轴表示从传感器中央到传感器边角处的距离。y轴表示场内任何位置的照明量相对于最高照明点（通常为视场中心，设置为等于100%）的情况。为了清楚说明镜头的相对照明在不同传感器内的表现，绘图中包含了代表不同传感器对角线的虚线。图3b是图3a中的相对照明在实际图像(f/1.4)中的投射。
图 3b: 此绘图显示了3a中的f/1.4蓝色曲线在2/3”图像传感器中会如何显示。
失真
在成像系统中，失真会导致光圈放大倍率随视场位置而更改。有许多方式可以表示失真，但图4显示了场高和集合失真百分比，这是镜头设计人员和工程师用来描绘失真特征的典型绘图。请在失真中了解有关失真的更多信息。图4中的绘图显示了放大倍率变动百分比（x轴）从图像中心移动到图像边角（y轴）期间的失真情况。绝对失真百分比越大，理想图像映射和失真图像映射之间的差异就越大。
