MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 {Wr5F9q
rV*Ri~Vx
MTF 表现了一个镜头对所摄物体对比度(contrast)的再现能力。光学中对于正弦条纹对比度的定义是V = (Imax - Imin) / (Imax + Imin),(这儿人们用矩形条纹,也一样)。那么MTF就是成像前后此对比度的比: p>+Q6o9O
qmNG|U&
MTF = Vo / Vi R#rfnP >
%"|W
qxv
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 Tv|iCYB?
P"[{s^mb
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? SI=7$8T5=5
'+*'sQvH[
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 ]L3MIaO2T
&,\my-4c>
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 X3~@U7DU
ws$kwSHq
看看photodo的例子: fOP3`G^\
y3P4]sq
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 B f.- 5
8RS@YO
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 VLfKN)g
Y+0GJuBf
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 Q0g^%
CWb*bw0
MTF(续)
KvO5-g
J M;WCV%NM
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 d9 l2mJzW
tNYuuC%N
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 [&lH[:Y#
"}S6a?]V
浅谈MTF值的含义 &&zsUAkS
j&q%@%Gm
MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。即MTF值等于1。而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。这时镜头的MTF值就接近于0。因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。这个数值越大(越接1),说明这个镜头还原真实的能力越强。例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。而对于40线对/毫米的线频时,优质镜头的最高MTF值可达70%以上,而业余镜头此时的最高MTF值却只有40%左右。将底片放大到24寸时,被摄体的细节表现差别就充分反映出来。对于分辨率高而明锐度低的镜头,虽然能把一个黑发白肤女郎的眉毛(反差较大)拍的清晰可辩,而对于一个德国北部(灰发白皮肤)或印度(黑发棕皮肤)的女郎而言,由于体现不出来反差,其眉毛也只能是模糊一团了。举一个灰发女郎在白背景前的散发为例(假定反差为0.45):通过优质镜头后其反差仍然为0.45×70%=0.315,而通过业余镜头后反差则降低为0.45×40%=0.18。我们知道,在白纸上印刷灰字时,两者的反差小于0.2时读者就很难辨认了,更何况此时的发丝只有0.18的反差呢。 \]3[Xw-$
E+$D$a
利用MTF值对镜头统计分析及排列 ~CHVU3
0u
+_D8G
哈苏实验室在测定了各镜头的MTF值曲线后,制定了MTF侧重平均值的计算方法,首先对预定焦距,分别对镜头的f4和f8时的MTF值,分别乘以0.4和0.6的侧重系数,相加得到某一线频下的MTF值,然后再取10线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.57,20线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.29,40线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.14,将三个数字相加,就得到该镜头的MTF侧重平均值。根据这些数值对镜头打分。分数从0到5,使各种镜头的分值明显化,不象有些测试结果,给人的印象都很好,却失去了指导意义。 m@",Zr`f=
{9cjitl
1. 顶级镜头 全世界生产的数百种35mm相机镜头中,能够纳入顶级头的只有19款(得分4.5以上即MTF侧重平均值在0.86以上)。这些镜头全部是定焦头。其中标准镜头有8款(两款带微距),75~85mm焦距头有4款,90~135mm焦距头有6款(三款带微距),得分最高的为佳能的200mm/1.8镜头(4.8分,MTF侧重平均值0.89)。按照厂家划分,徕卡镜头占了六款(M系列:50/2,75/1.4,90/2.8;R系列:50/2,90/2.8,100/2.8 Macro),康太时四款(50/1.7,50/1.4,85/1.4,45/2G),佳能三款(EF85/1.2,EF135/2 EF200/1.8),宾得三款(50/1.4,50/2.8Macro,85/1.4),美能达两款(AF 50/2.8Macro,AF 100/2.8Macro),图丽一款(MF AT-X 90/2.5Macro)。实力雄厚的尼康竟然没有一款镜头入围。 %Vk77(
P]2V~I/X
如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 5!Ovd
O}g
)`mBvS.}
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 Tz&h[+ 6`
'*<I<? z;
2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: x]IJ;
镜头品牌规格 s|k&@jH)
得分 zu
7Fq]zD
MTF侧重平均值 a.a
,_
Contax 28~85/3.3-4 W<$!H
V$
4.0 cNye@}$lu
0.81 {TDZDH
Canon EF 28~70/2.8 L Zb:Z,O(vn
3.9 ryb81 .|
0.81 |<MSV KW
Nikon AF 35~70/2.8 /.>%IcK
3.8 dfh 1^Go
0.79 ,}NTV~
Minolta AF 28~70/2.8 bL5u;iy)
3.7 Q(x/&]7=V
0.78 bHQ) :W
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp W>'(MB$3
3.5 "/%o'Fq
0.77 I__a}|T%
Leica 28~70/3.5-4.5 &q#.
>
3.2 MSB/O.
0.75 m ^w{:\p
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ,;f5OUl?[
3.1 ,wngS=
0.73 AHHV\r
Sigma AF 28~70/2.8 yR"mRy1
3.0 bCiyz+VyJn
0.73 .Ad9(s
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 xqQK-?k
Vlge*4q
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: x~K79Mya
镜头品牌规格 o'8nQ
Tao
得分 7xfS%'=y"
MTF侧重平均值 LjIkZ'HuF
Leica 80~200/4 bD-OEB
4.2 5=R]1YI~$
0.83 R`B} T<*
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D Pz0TAb
4.1 8s
%YudW
0.82 3eB)X2~
Canon EF 70~200/2.8 L z[y
4.1 p|@#IoA/e
0.82 &xp]9$
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX ?Cx=!k.
3.9 ae](=OQ
0.81 =|2F?
Minolta AF 80~200/2.8 Apo fK2r6D9
3.9 A6 `a
0.81
:6/$/`I0W
Nikon AF 80~200/2.8 D ED Ty#sY'%
3.9 hDQk zqW
0.80 ZB}A^X
Contax 80~200/4 J~50#vHY
3.8 _ {6l}
0.79 )uMv]
Tokina AF 80~200/2.8 !~V^GlY
3.4 V^rL
0.76 ;>S|?M4GZ
Leica 70~210/4 *||Q_tlz
3.3 9ExI,
0.75 *z.rOY=
8
Pentax FA 80~200/2.8 \jmZt*c
3.2 ` U-vXP
0.74 @;N(3| n7
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 ;cZp$
xb3
w'E?L`c
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: $cU7)vmK`
镜头品牌规格 rm-;Z<
得分 tGzp=PyA
MTF侧重平均值 e
m0 hTxb
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U Hsd76z#8
3.3 o8v,178
0.75 ~>P(nI
Pentax FA 28~70/4 AL j;
R20xf 0
3.3 Eggu-i(rD
0.75 f1;@a>X
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U "_&c[VptWi
3.2 =;E0PB_w
0.74 *M_^I)*L
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ect$g#
3.1 [J(b"c6
0.73 h=JW^\?\]
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 3:xKq4?
3.1 F^aD#
0.73 7(a1@V H
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D "z;R"sv\
3.0 9NNXj^7
0.72 ]>Gi_20*.
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp I)s_f5'
3.0 TdT`Vf
0.72 x+;y0`oL
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 y)a)VvU":
2.9 @65xn)CD{
0.72 yn_.
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 -ZyY95E<
2.9 m l@%H
0.71 8FZC0j.^DH
Contax 28~70/3.5-4.5 MLg{Y?@
2.8 f-ceDn
0.71 x<' $
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D cza_LO(
2.8 72.Msnn
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro {?2|rv)
2.7 ewHs ]V+U
0.70 r|
)45@
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 DdUw~n,
2.7 6EO@Xf7,
0.70 SMJRoK3
Ricoh 35~70/3.5-4.8 }P-C-L{yE(
2.6 }6<5mq)%
0.69 I%GQ3D"=
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 9 wbQ$>G9
2.3 ZS;V?]\(
0.66 K"&^/[vMB
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 /fQ}Ls\
2.0 >cg)NqD
0.64 }f14# y;
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 dUt4]
ar
1.8 x[&<e<6
0.62 4>LaA7)v
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: X!mJUDzh]
镜头品牌规格 '3Q~y"C+4
得分 &5${k'
MTF侧重平均值 vt^7:!r
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO -aS@y.z
3.2 @"1Z;.S8V
0.74 u'Q82l&Y
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U v9Sk\9}S
3.1 <\O8D0.d
0.74 bt_c$TN
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 eEP{?F^I[
3.0 .{*l,
0.73 (GC5r#AnS
Sigma 70~210/4-5.6 II| ;_j
2.9 @ =~k[o
0.72 NN1}P'6Ha
Pentax FA 70~200/4-5.6 J:gC1g^
2.9 _SOwiz
0.72 #+V4<o
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 VltM{-k^
2.9 cs.t#C
0.72 R@s7s%y=
Nikon AF 70~210/4-5.6 D OKK Ko`RN
2.8 w,vnpdT
0.71 *PV"&cx
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 9_iwikD
2.7 VjNr<~ |d
0.69 j BBl{
Yashica AF 70~210/4.5 kp* !
2.7 yiI
oqvP
0.69 czpu^BT;;T
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 <FBBR2
2.6 8.N`^Nj 1
0.69 ?[m1?
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 PpBptsb^|J
2.6 %;v~MC@
0.69 K:$mEB[c<
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U Skg/iH"(
2.4 =E%@8ZbK
0.67 3di;lzGq
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 %=9o'Y,4
2.4 njg0MZBqA
0.67 WysWg7,r
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): D"$Y, d
镜头品牌规格 :{iH(ae;
得分 +~aIT=i3
MTF侧重平均值 <I
tS_/z
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 5[jS(1a`c
3.7 l&U$LN$*e
0.78 0m4M@94
Nikon AF 20~35/2.8 D IF { +w.Z,D"
3.6 4:NMZ `~
0.78 l5Ko9CG
Canon EF 20~35/2.8 L 8a)Brl}u
3.5 ?HZ^V
0.77 LO)!Fj4|
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 `N.:3]B
t
3.5 Z'y &11
0.77 =<p=?16
x
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U R2a99# J
3.4 av|T|J/(
0.76 OObAn^bt
Pentax FA 20~35/4 AL uGb+ *tD
3.4 X5VNj|IE
0.76 |C z7_Rn
Minolta AF 17~35/2.8 G EYj~Xj8_
3.3 FI[BZZW
0.75 +
c3pe4
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 ?{aJ#w
3.3 b3R(O|
0.75 d]O:VghY\
Canon 20~35/3.5 L gveJ1P
3.3 Aipm=C8
0.75 ;5[OS8
Canon EF 17~35/2.8 L m!w|~Rk
3.2 76@W:L*J$J
0.74 Z^%a 1>`
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX nCWoco.xy
3.1 6d;}mhH
0.73 "IzAvKPM
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 p{LbTjdNc
2.9 n:/!{.
0.72
d9k`
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 X5/fy"g&
2.8 xcWR#z{z
0.71 SN ?Z7
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 Z+y'w#MZL
2.7 WVpx
0.70 / kK*%TP
Tokina AF 20~35/2.8 Pro ~^a>C
2.5 !"qT2<A
0.68 W g7
eY'FE
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF iY07lvG<
2.4 T\.(e*hC
0.67 9G
SpDc
EMO{u
5. 特殊变焦镜头 市场上流行的一些有名的特殊变焦头分值并不高,如尼康24~120/3.5-5.6 D IF只有2.3分,MTF侧重平均值只有0.66,腾龙AF 28~200/3.8-5.6 LD(Asp Super)得分为2.7分,MTF侧重平均值为0.70。倒是佳能新推出的防抖镜头EF 28~135/3.5~5.6 IS U得分达到3.5分,MTF侧重平均值达到0.77,进入专业级成像行列。 EG`AkWy
5wx~QV=Hh
6. 传言的证实 通过一些比较,还证实了摄影界通过实际经验作出的一些结论。德国镜头确实素质不凡,19款顶级镜头中徕卡占了6款,康太时(德日合作)占了四款。但也并不比其他专业级镜头有很大优势,表现出性能价格比较低。又如传说尼康手动聚焦镜头好于自动聚焦镜头。经检验尼康F35~135/3.5-4.5和F35~70/3.5-4.5镜头得分都达到3.3分,MTF侧重平均值为0.75,而AF35~135/3.5-4.5和AF35~70/3.5-4.5镜头的得分都只有2.6,MTF侧重平均值只有0.69,成像素质确实降低不少。传说宾得镜头素质在美能达之上,现在看来宾得的手动镜头确实不错,还放了几个卫星,但自动镜头却表现一般。如售价高达1.4万元的80~200/2.8专业头,得分只有3.2分,低于售价仅有5100元的图丽80~200/2.8。其业余级的标准和远摄变焦镜头都排在同级别镜头的最后几位,这也是宾得镜头声望越来越小的原因。适马镜头近几年异军突起,28~70/2.8EX镜头比原同级别镜头高出0.5分。70~200/2.8 Apo EX镜头已与尼康,美能达同级镜头并驾齐驱,远高于昔日的竞争对手图丽。 9AhA"+?
I]W7FZ=o
当然,镜头的MTF值并不是万能的,它没有表现镜头的畸变和眩光,因此不能说明镜头的一切。但它确实是现阶段表现镜头光学能力最科学,最全面的指标。掌握了镜头的MTF曲线图,即可以买到最好性能价格比的镜头,又可以根据镜头曲线的指示,在摄影中尽可能扬自己镜头所长,避自己镜头之短,在较好的MTF值段拍摄,充分做到物尽其用。