MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 3SOrM
p*Hf<)}
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: }GGH:v
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MTF = Vo / Vi ?kc,}/4
'KNUPi|
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。 qI\B;&hr(
<UJ5n) }"\
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? `&A-m8X
P-\T BS_O
(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。 A Rjox`
)$FwB6^
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 (K>4^E8
oVnHbvP1X
看看photodo的例子: !2]G.|5/A
9'\*Ip^
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 )XD$YI
uacVF[9|W
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。 e&="5.ik
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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。 ?u M2|Nk
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MTF(续)
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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 uTUkRqtD!
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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。 80O[pf*?
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浅谈MTF值的含义 U_Va'7
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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。 \Ot,&Z k2
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 Tk0Senq,
25`6V>\
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。 09rbu\h
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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。 Zo36jSrCL
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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。 /*{s1Zcb
IH'&W
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。 .
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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: q%GlS=o"
镜头品牌规格 dJd(m&.|N
得分 =P<7tsSuoK
MTF侧重平均值 ?i7}d@636
Contax 28~85/3.3-4 `+Ojh>"*z*
4.0 +&hd3
0.81 8;]U:tv
Canon EF 28~70/2.8 L ojZvgF
3.9 c2<JS:!*
0.81 P_ x9:3
Nikon AF 35~70/2.8 r%~/y
3.8 }
^67HtNQ
0.79 J(\f(jh/
Minolta AF 28~70/2.8 sKI{AHJ?X
3.7 7LY4q/
0.78 Qyoly"b@
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp &]Q\@;]Aq
3.5 li?RymlF
0.77 }_L,Xg:I
Leica 28~70/3.5-4.5 IH1
fvW
e
3.2 A296f(
0.75 @e_<OU
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro nv^nq]4'Dq
3.1 !B &%!06
0.73 D|p`~(
Sigma AF 28~70/2.8 m.A_u7D@
3.0 J}cqBk>
0.73 kG>d^K
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。 Cj x(Z]
0]3 #3TH
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: %;|^*?!J0
镜头品牌规格 {m/h3hjFa
得分 co$I htOv
MTF侧重平均值 5&\%
Leica 80~200/4 xi2!__
4.2 OZ6gu$
n*
0.83 6Tn.56 X
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D Oi=c
6n
4.1 Hki
0.82 fH/J8<
Canon EF 70~200/2.8 L 9$pQ|e0tJ
4.1 !Z*2X
^
0.82 ir%?J&C+t
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX ?UlAwxn
3.9 bZ.q?Hlfk
0.81 OTNcNY
Minolta AF 80~200/2.8 Apo { ke}W
3.9 QVVR_1Q
0.81 CfoT$g
Nikon AF 80~200/2.8 D ED "Y Z B@
3.9 <V-D
0.80 ?,J'3nZ'
Contax 80~200/4 INFbj8T
3.8 spE(s%dgL
0.79 V]V~q ]
Tokina AF 80~200/2.8 i,DnXgmz@
3.4 +p:#$R)MW
0.76 T(E$0a)#
Leica 70~210/4 G:HPd.ay
3.3 478gl
o
0.75 n -P)X<\
Pentax FA 80~200/2.8 Bg?f}nu7
3.2 j~d<n_
0.74 Vu3;U
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 kDAPT_Gid
G{,X_MZ%
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: 2`XG"[@
镜头品牌规格 f,'gQ5\ X3
得分 IXaF(2>
MTF侧重平均值 [/B$cH
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U hP1H/=~
3.3 mT@8(
0.75 ^a6c/2K
Pentax FA 28~70/4 AL p<w2e
3.3 xWv@PqXD
0.75 nwOT%@nw
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U A.@S>H'P
3.2 {=5Wi|
0.74 w^e5" og]
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U lLq:(zMH
3.1 ^gY^I`"e6
0.73 sOegR5?;
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 BB&7VSgc-
3.1 5E|y5|8fb
0.73 uTgvMkO
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D s}NE[Tw
3.0 <6_RWtU
0.72
F'!pM(+
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp _sEkKh8x
3.0 sYQ=nL
0.72 IUt/V^
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 W+v7OSd92
2.9 K\w:'%>-
0.72
){u/v[O9"
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 \uT2)X( N
2.9 ;<j[0~qp:
0.71 >}& :y{z~
Contax 28~70/3.5-4.5 IQ$cLr-S
2.8 hRU.^Fn#%
0.71 v{/z`J!JR
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D S?ypka"L
2.8 oa4{s&db-
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro C,2k W`[V
2.7 nH6Ny
0.70 x4$#x70?
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 P4&3jQ[o
2.7 mBQA~@}
0.70 ; L<D-=
Ricoh 35~70/3.5-4.8 `eD70h`XK
2.6 &:K!$W
0.69 !p&[:+qN
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 LHQ$0LVt>T
2.3 f6\`eLG i1
0.66 !^~
^D<
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 U3R;'80 f
2.0 =;hz,+
0.64 4 f)B@A-
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 k0@b"y*
1.8 Oz3JMZe
0.62 3PmM+}j3
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: )Z.v fc
镜头品牌规格 +7<W.Zii
得分 [{}Hk%wlX
MTF侧重平均值 (KHO'QNMt^
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO `%%/`Qpj;
3.2 Zb p+b;
0.74 ku8C#%.m3
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U Y(a0*fh
3.1 c#-o@`Po
0.74 {`-f<>N3
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 'AU:[eyUV
3.0 XfYMv38(
0.73 -rn%ASye
Sigma 70~210/4-5.6 $,@PY5r
2.9 ECZ`I Z.
0.72 <D_UF1Pk
Pentax FA 70~200/4-5.6 5]-q.A5m
2.9 [:CV5k~xc
0.72 @N
tiT,3k
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 ? Zhnb0/
2.9 uWtj?Q+M|
0.72 e-Pn,j
Nikon AF 70~210/4-5.6 D ;hz;|\ko5
2.8 *Y:;fl +v
0.71 F,[GdE;P
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 zwLJ|>
2.7 K:<j=j@51
0.69 ]
I&l0Fx
Yashica AF 70~210/4.5 n+'gVEBA
2.7 tL>c@w#Pv
0.69 "j2th.
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 [3@Pu.-I+M
2.6 bgk+PQ#S-
0.69 ;2k!KW@
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 _A>?@3La9
2.6 8q}955Nl
0.69 fk6`DUBV
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U V_x8
Q+~?
2.4 HQy:,_f@
0.67 a3f-9LN
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Wx:He8N] H
2.4 6E)emFkQ
0.67 @mD$Z09~
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): }x A Eu,n^
镜头品牌规格 rGn6S&-
得分 ?LwBF;Y
MTF侧重平均值 Sc.@u3
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 >z"\l
3.7 PxvD0GTW
0.78 ;%ng])w=;
Nikon AF 20~35/2.8 D IF B-1Kfc
3.6 _{
Np_(g
0.78 2]UwIxzR
Canon EF 20~35/2.8 L _k|k$qxE
3.5 t+l{D#?a
0.77
Q"Pl)Q\
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 Qq|c%FZ
3.5 Fd1t/B,
0.77 KHTR oXt
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U K_Q-9j
3.4 .FdzEauVc
0.76 VE $Kdo^
Pentax FA 20~35/4 AL H"; !A=0
3.4 0^25uAD=
0.76 hWz/PK,
Minolta AF 17~35/2.8 G Y(/y,bJ?jp
3.3 Xt%y>'.
0.75 4}r.g0L
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 /*G-\|
3.3 o'KBe%@/
0.75 Y(<(!TJ-
Canon 20~35/3.5 L =j!nt8]8
3.3 s}93nv*ez
0.75 TB%NHq-!
Canon EF 17~35/2.8 L 84g8$~M
3.2 X
2Zp@q(
0.74 NtDxwzj
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX |I2~@RfpO:
3.1 0-~F%:x
0.73 0PdX>h.t
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 Yma-$ytp
2.9 ,GYK3+}Z
0.72
(RBB0CE
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 [KW9J}]
2.8 ,7n8_pU
0.71 = tY%k!R
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 \!Wph5wA
2.7 l|S_10x5
0.70 5@nvcCp
Tokina AF 20~35/2.8 Pro (,j~s{
2.5 Jz@2?wSp
0.68 aE2Yl
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF C>* 1f|<
2.4 lhBu?q
0.67 5`FPv4
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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。 A kEt=vI
Z&6*8#wn
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。 XNr8,[c
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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。