在镜头设计做到后期的时候，光看一个点列图其实已经不够用了，成像的对比度到底是怎么随着空间频率变化的，这个还得单独拿出来检查一下。要说清楚Zemax里面MTF曲线该怎么去查看，以及曲线上面的拐点又要怎么去判断，重点就是先把视场、波长、采样点数，还有分析的方法给确认好，然后再去盯着目标频率那个位置，看曲线的表现到底怎么样。MTF这个东西，反映的是光学系统在不同的空间频率下面，传递对比度的能力，看曲线的时候不能光去瞅它是高还是低，还得把传感器、成像的任务，还有边缘视场这些因素绑在一块儿去下判断。

　　一、Zemax怎么查看MTF曲线

　　对于常规的成像系统来说，一般可以先去看一下FFT MTF曲线，这种分析跑起来比较快，也很适合在做日常优化的前后，拿来快速地做一个对比。

　　1、把FFT MTF给打开

　　在OpticStudio的序列模式里面，顺着【分析】→【MTF】→【FFT MTF】这条路径点进去，打开以后，图表的横轴对应的是空间频率，纵轴显示的就是MTF的数值，不同的视场位置，会分别画出切向和弧矢两个方向上的曲线。Ansys的官方教程里面，也是用这同一条路径，去查看镜头在各个视场下面的切向和弧矢响应的。

　　2、把衍射极限的那条参考曲线给显示出来

　　在FFT MTF的那个窗口里面，去点一下【设置】，然后把【显示衍射极限】这个选项给勾上。这条曲线可以把它当成一条参考的上限来看，如果实际的曲线明显地跟衍射极限拉开了一大截，那通常就说明这个时候的像差还是比较大的。

　　3、去检查一下视场和波长的设置

　　光看中心视场的曲线很漂亮，可不代表边缘的成像也能这么稳当。要同时去查看中心、过渡区域，还有最边缘的那几个视场，同时也要去确认一下，当前算出来的结果，到底是只用了单波长，还是已经考虑了多波长的情况。当你在做整个成像系统的评估时，边缘视场往往更容易把像散、场曲，还有色差这些问题给暴露出来。

　　4、有必要的时候就换成Huygens MTF去看

　　FFT MTF对大多数常规的系统来说是够用的，可要是碰上了倾斜的像面、自由曲面，或者FFT本身的那些假设条件已经不适用的情况，那就可以转去用Huygens MTF。按照Ansys官方的说明，Huygens MTF算起来一般会慢一些，但是在某些复杂的场景底下，它给出的结果要更准确一些，碰到有倾斜像面的时候，它还能自己去把像面倾斜带来的影响给考虑进去。

　　二、Zemax MTF曲线拐点该怎么判断

　　MTF曲线上面，其实并没有一个能放之四海而皆准的固定拐点。真正要去判断的时候，不建议光靠眼睛在那儿找那个“突然往下掉”的位置，更应该先把当前项目真正关心的那个空间频率给确定下来。

　　1、先把目标的频率给定下来

　　如果是给相机做镜头，那就要结合像素的尺寸、传感器是怎么采样的，还有目标细节到底有多细，去把关心的那个频率给算出来。当检测器的像素本身就比较大的时候，整个系统的MTF还会受到探测器本身分辨率的拖累，这个时候如果光去看镜头自己的MTF，就很容易把最终的效果给估计得太高了。

　　2、看曲线往下掉的势头是不是很猛

　　如果曲线在靠近某个频率的位置，突然就开始往下栽得很厉害，那就可以把这一段区间，看成是性能变化的敏感区间，这种地方更适合拿来在不同的方案之间做一个横向的比较，而不太适合直接把它当成唯一的一个验收指标。真到了评审的时候，还是要去记下目标频率那个位置具体对应的MTF数值，比如说在指定的那个频率底下，对比度是不是已经满足了设计的要求。

　　3、看切向曲线和弧矢曲线有没有明显分开

　　在同一个视场下面，切向和弧矢这两条曲线要是分得比较开，通常就说明在两个方向上，成像的表现是不太一致的，尤其是在边缘视场那边，更得去留意这种分叉的情况。如果只盯着其中的一条曲线去看，是很容易把这种方向上的问题给漏掉的。

　　4、看不同的视场是不是一起掉得过于快了

　　中心视场还很稳，可是边缘视场却提前掉得很厉害，这就说明系统在边缘的性能是不够的。碰到这种情况，就要结合点列图、场曲，还有畸变这些分析手段，继续往下去定位问题，不要光是反反复复地去改MTF的那些设置项。

　　三、Zemax MTF曲线异常怎么复核

　　要是发现MTF曲线出现了不正常的下跌、局部有奇怪的波动，或者不同方法算出来的结果差得非常多，那就要先把设置上面的问题给排除掉，然后再去下判断，看是不是真的需要去动一动镜头的结构。

　　1、提高采样之后重新再去算一遍

　　进到设置里面去，把采样率给往上调一调，然后再去重新跑一次计算。把采样提上去，一般会让计算的时间变长，但是出来的结果也会更加细致一些。FFT Through Focus MTF的帮助文档里面也说了，更高的采样率会让准确度往上涨，同时也会让计算的时间跟着变长。

　　2、用文本数据去核对一下具体的数值

　　光看图形是适合拿来快速地扫一眼趋势，但真到了要下正式判断的时候，还是切换到文本那个页签下面去，去查一下在指定的空间频率位置，到底对应着多大的具体MTF数值。Ansys的官方案例里面，也是用这个办法去核对曲线，看它到底有没有够到目标频率的要求。

　　3、去检查一下离焦到底带来了多大的影响

　　要是怀疑当前的焦面位置可能摆得不太合适，那就进到【分析】→【MTF】→【FFT Through Focus MTF】里面，去把关注的那个频率给设好，然后再去观察MTF的数值，它是怎么跟着离焦量的变化而改变的。这个工具，就是专门被设计出来，去看在指定的频率下面，MTF随离焦变化的这条曲线的。

　　4、把用来分析的各种条件都给统一好

　　在拿好几个方案放在一起做比较的时候，一定得把视场的设置、波长、采样率、焦面的位置，还有计算MTF所使用的方法，这些条件全都保持得一模一样。因为只要中间有一个条件不一样了，那么曲线上冒出来的那些变化，就不能一股脑儿地全都怪到镜头的结构头上去了。

　　总结

　　Zemax里面MTF曲线要怎么去查看，以及曲线上的拐点又要怎么去判断，整个操作下来的顺序是可以被固定起来的，也就是先用FFT MTF去把各个视场的曲线都给拉出来看一看，再把衍射极限那条线给打开，拿它来当一个参考，然后结合自己项目真正关心的那个空间频率，去对性能做出判断。平常我们嘴里说到的那个拐点，它更适合被拿来看一看曲线变化的整体趋势，而真到了要去做正式评审的时候，还是得去看在指定频率下面具体的MTF数值到底是多少，并且要把它跟切向、弧矢、边缘视场，还有离焦这些结果捆在一块儿去做判断。