MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 gGr^@=;YC
H(bs$C4F
MTF 表现了一个镜头对所摄物体对比度(contrast)的再现能力。光学中对于正弦条纹对比度的定义是V = (Imax - Imin) / (Imax + Imin),(这儿人们用矩形条纹,也一样)。那么MTF就是成像前后此对比度的比: plUZ"Tr
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MTF = Vo / Vi ,u!*2cWN
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MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 =o
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K&nE_.kbl
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? _jJPbKz
#1`-*.u
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 P\w\N2
>SML"+>
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 OZx
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看看photodo的例子: bu
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(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 gg[WlRQK4A
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看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 '$|[R98
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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。 3AQZRul
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MTF(续) P/c&@_b
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义
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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。 VTG9$rQZ
94+KdHAo^M
浅谈MTF值的含义 dQ_!)f&w1
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MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。即MTF值等于1。而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。这时镜头的MTF值就接近于0。因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。这个数值越大(越接1),说明这个镜头还原真实的能力越强。例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。而对于40线对/毫米的线频时,优质镜头的最高MTF值可达70%以上,而业余镜头此时的最高MTF值却只有40%左右。将底片放大到24寸时,被摄体的细节表现差别就充分反映出来。对于分辨率高而明锐度低的镜头,虽然能把一个黑发白肤女郎的眉毛(反差较大)拍的清晰可辩,而对于一个德国北部(灰发白皮肤)或印度(黑发棕皮肤)的女郎而言,由于体现不出来反差,其眉毛也只能是模糊一团了。举一个灰发女郎在白背景前的散发为例(假定反差为0.45):通过优质镜头后其反差仍然为0.45×70%=0.315,而通过业余镜头后反差则降低为0.45×40%=0.18。我们知道,在白纸上印刷灰字时,两者的反差小于0.2时读者就很难辨认了,更何况此时的发丝只有0.18的反差呢。 vg
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 ux_Mrh'
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哈苏实验室在测定了各镜头的MTF值曲线后,制定了MTF侧重平均值的计算方法,首先对预定焦距,分别对镜头的f4和f8时的MTF值,分别乘以0.4和0.6的侧重系数,相加得到某一线频下的MTF值,然后再取10线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.57,20线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.29,40线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.14,将三个数字相加,就得到该镜头的MTF侧重平均值。根据这些数值对镜头打分。分数从0到5,使各种镜头的分值明显化,不象有些测试结果,给人的印象都很好,却失去了指导意义。 @n(Z$)8tR
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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。 0}$Hi
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如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 nyBJb(5"B
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在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 L%Ow#.[C2
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2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: LM}Ib.
镜头品牌规格 sA'6ty
得分 )+}]+xRWGj
MTF侧重平均值 T(e!_VY|m
Contax 28~85/3.3-4 c}y [[EX
4.0 I3,= 0z
0.81 Z2TL #@
Canon EF 28~70/2.8 L U7oo$gW%|T
3.9 sYjpU
0.81 ^;/b+ /B0
Nikon AF 35~70/2.8 :|Ad:fEs
3.8 um4yF*3b9
0.79 D+]a.& {p
Minolta AF 28~70/2.8 zY|t0H
3.7 mH Ic f{RG
0.78 SILQ
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp b!sRk@LGZ
3.5 2_zp:v
0.77 ZJwrLV
Leica 28~70/3.5-4.5 ,!dh2xNH^
3.2 >p.O0G
gg
0.75 #$c Rkw
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 6`v7c!7
3.1 NR -!VJQ
0.73 :E>HE,1b+
Sigma AF 28~70/2.8 CAcS~ "
3.0
e'0{?B
0.73 AgFVv5
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。 ve%
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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: Xlb0/T<g!
镜头品牌规格 ADpmvW f?
得分 Dh5X/y
MTF侧重平均值 hir4ZO%Zt
Leica 80~200/4 kAu+zX>S+
4.2 d4nH_?
0.83 ;PjQt=4K
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D Yc,7tUz#
4.1 6(G?MW.
0.82 %*&UJpbA
Canon EF 70~200/2.8 L )hk
4.1 *e-A6Sh
0.82 (;q\}u
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX wg0 \_@3
3.9 |b-]n"}c>
0.81 nWMmna.5
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 9nH?l{As
3.9 *,Za6.=
0.81 OtGb<v<_H
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 'JNElXqrv
3.9 >2]JXLq
0.80 VY)9|JJCO
Contax 80~200/4 q*2N{
3.8 1qf!DMcdZ
0.79 Fd#m<"
Tokina AF 80~200/2.8 ppFe-wY
3.4 1[jb)j1
0.76 NMww>80
Leica 70~210/4 +reor@h
3.3 v>Mnl
0.75 9:e YU
=
Pentax FA 80~200/2.8 {;.T7dL
3.2 X`fn8~5
0.74 [-)r5Dsdq
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。 +QE^\a
*P#WDXRwd
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: Tp0bS
镜头品牌规格 ,}:G\u*Fu
得分 bd<m%OM""
MTF侧重平均值 dlG=Vq&Y
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U jiYmb8Q4D
3.3 bzvh%RsW
0.75 D`xHD#j h
Pentax FA 28~70/4 AL !w H'b
3.3 y|Ir._bt
0.75 z8[yt282
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U #vzEu
)Ul
3.2 L*Me."*
0.74 0
s70r
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U |U_]vMq
3.1 V=lfl1Ev0J
0.73 5*0y7K/D
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 ;L,mBQB?0b
3.1 ixV0|P8,c
0.73 JR@.R
,rII
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D QjC22lW-
3.0 <ERB.d!
0.72 +Y
V|ij
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp JMVNmq&0
3.0 MSV2ip3
0.72 hRq3C1mR
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 .S%0
2.9 lhi_6&&[8
0.72 e5OsIVtjr
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 ]I L;`>Gp
2.9 VL[kJi
0.71 3
E3qd'
Contax 28~70/3.5-4.5 YOrrkbJ(
2.8 ?h0X,fl3
0.71 $-c!W!H
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D I(S)n+E
2.8 W;1|+6x
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro FVKW9"AyW
2.7 ncSFj.}w]
0.70 *#TYqCc+g
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 w ~ dk#=
2.7 c)Ic#<e(
0.70 0Hs|*:Y1D
Ricoh 35~70/3.5-4.8 6O@J7P
2.6 IQ!\w-
0.69 5'Q|EIL
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 )~V4+*<
2.3 !I\!;b
0.66 Nk[2nyeO>
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 \@>b;4Fb+N
2.0 o0ZM[0@j
0.64 k/03ZxC-
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 tV9LD>3
1.8 )9S>ZZF
0.62 kqb0>rYa
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: fA=#Fzk 2
镜头品牌规格 c!hwmy;
得分 X]loJoM9
MTF侧重平均值
5*\\J&H
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ~w</!s
3.2 f,z P*
0.74 W[[bV
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U zd]D(qeX
3.1 UA~RK2k?
0.74 )>7%pz
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 azP+GM=i7
3.0 7n o5b]
\
0.73 WU4U Zpz
Sigma 70~210/4-5.6 n}mR~YqD
2.9 j$da8] !
0.72 ,&Wn [G<2
Pentax FA 70~200/4-5.6 ]MtFf6&
2.9 $^ 'aCU0C
0.72 dx,=Rd5'
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 $ \*`
}Y
2.9 |BZDhd9<{
0.72 D^U:
ih
Nikon AF 70~210/4-5.6 D z^nvMTC
2.8 3K@@D B6
0.71 `d 2,*KR
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 f&4,?E;6%
2.7 zciCcrJ
0.69 ,&HR(jTo
Yashica AF 70~210/4.5 ^O^:$nXhYy
2.7 a4gi,pz$]
0.69 ( #Z`
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 $ XBAZ<"hd
2.6 GO! uwo:
0.69 3E^M?N2oc
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 IgL_5A
2.6 qP*}.Sqk7
0.69 ?y XAu0
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ~n!!jM:N
2.4 iP3Z
0.67 9H]_4?aX
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 aH_6s4+:
2.4 I/x iT
0.67 (/" &
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): V+wH?H=
镜头品牌规格 IB9%QW"0
得分 Z<b"`ty.
MTF侧重平均值 T_<BVM
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 pN[0YmY#
3.7 UFn8kBk
0.78 K,xW6DiH
Nikon AF 20~35/2.8 D IF P`1EPF
3.6 S\NL+V?7h
0.78 RBGlzk
Canon EF 20~35/2.8 L IxDWJ#k
3.5 ^ons:$0h
0.77 CPazEe1S
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 |`yZIY_
3.5 O,V9R
rG
0.77 1D([@)^
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U x;BbTBc>
3.4
'3l$al:H^
0.76 mZ0J!QYk
Pentax FA 20~35/4 AL 10sK]XI
3.4 farDaS[\VY
0.76 QYE7p\
Minolta AF 17~35/2.8 G w3*-^: ?j
3.3 i&+w _hD
0.75 _EYB
8e
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 IvBGpT"(I
3.3 V`a+Hi<P\
0.75 73NZ:h%=
Canon 20~35/3.5 L @O3/3vi1
3.3 0^ !Gib
0.75 q@#BPu"\l
Canon EF 17~35/2.8 L +S {
3.2 sroGER.
0.74 K!8zwb=fq
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX j^u[F"
3.1 ?KN:r E
0.73 &,W$-[
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 @]
.VQ<X|0
2.9 7t(Y;4<2
0.72 I
,FqN}
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 \gKdDS
2.8 X}JWf<=q
0.71 w^VSj%XH!
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 Xza4iV
2.7 XdIah<F2
0.70 8cr NOZS6
Tokina AF 20~35/2.8 Pro N7.
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2.5 T[Q"}&bB
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Sigma 21~35/3.5-4.2 MF #Q6w+"
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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。 (wL3 +
=:5<{J OG
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。 Zq?_dIX
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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。