MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 T -2t.Xs
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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: ,4$>,@WW~
tk`v:t!6U
MTF = Vo / Vi 59A}}.@?m
n\DV3rXI9
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 m(!FHPvN
ki!0^t:9
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? f}e`XA?
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(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 \2$|Ei7
Sm|6 %3
(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)。 kJ}`V
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看看photodo的例子: 9A=,E&
O>,e~#!
(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 n>YKa)|W`
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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。 }Y\%RA
4[eXe$
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。 3pKQ$\u
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MTF(续) TeM|:o
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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 ICQKP1WFp
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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。 &8lZNv8;(p
l_p2Riv
浅谈MTF值的含义 |{ip T SH
yN-9[P8C
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。 {wKB;?fUvk
7.oM J
利用MTF值对镜头统计分析及排列 k,*XG$2h
=^?/+p8k
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。 ?@86P|19
U xGApK=X
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。 qE"OB
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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。 !Uo4,g6r+
oEv'dQ9
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。 |6-nbj
&D<y X~
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: QXK{bxwC
镜头品牌规格 GbI/4<)l}
得分 gbA_DZ
MTF侧重平均值 %N._w!N<5n
Contax 28~85/3.3-4 $&c*'3
4.0 ^2rN>k,?
0.81
J&_n9$
Canon EF 28~70/2.8 L PJ#,2=n~
3.9 {JLtE{
0.81 :ws<-Qy
Nikon AF 35~70/2.8 ccxNbU
3.8 ;uGv:$([g
0.79 /;$[E
Minolta AF 28~70/2.8 a<e[e>
3.7 ]SEZaT
0.78 2 %]X+`+O
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp KI.hy2?e
3.5 <P<z N~i9j
0.77 x8|J-8A(
Leica 28~70/3.5-4.5 y~V(aih}D
3.2 [}m[ )L\
0.75 pxi3PY?
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro !4!~Lk=
3.1 6y<EgYzdE
0.73 HzJz+ x:
Sigma AF 28~70/2.8 L~3Pm%{@A
3.0 >$7B
wO
0.73 7tp36 TE
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。 <_+X 88
M6TD"-
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: WIGi51yC.x
镜头品牌规格 zQ PQ
得分 #dHa,HUk
MTF侧重平均值 eMzk3eOJ
Leica 80~200/4 *^`Vz?g<
4.2 k5)om;.w
0.83 Zd+bx*rD
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D x)&\z}
4.1 wd6owr
0.82 D%Z|
Canon EF 70~200/2.8 L dh\P4
4.1 ,zc(t<|-y
0.82 |W^IlqTH
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX l,).p
3.9 !r-F>!~
0.81 dRMx[7jVA
Minolta AF 80~200/2.8 Apo \)e'`29;
3.9 ,,r>,Xq6
0.81 )/P}?`I
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 30{ gI0jk
3.9 ]$hBMuUa
0.80 X>^fEQq"
Contax 80~200/4 PvL[e"p
3.8 a'T;x`b8U,
0.79 4M T 7 `sr
Tokina AF 80~200/2.8 fqd^9wl>P6
3.4 <3
uNl
0.76 ~ri5zb20
Leica 70~210/4 9BB=YnKE
3.3 EM_d8o)`B
0.75 CJyevMf'
Pentax FA 80~200/2.8 1;iUWU1@
3.2 .)3 <Q}>
0.74 18Emi<&A
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 /{2,zW
\. S/|
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: !IR6
,A\
镜头品牌规格 n"8Yv~v*2j
得分 3g
B7g'U
MTF侧重平均值 Ul# r
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U [>9is=>o.
3.3 CN?gq^
0.75 ,: ^u-b|
Pentax FA 28~70/4 AL ~M$Wd2Th
3.3 YYS0`
0.75 fV~~J2IK
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U E`J@hl$N
3.2 $Kd>:f=A
0.74 u@^LW<eD
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U wM{s|Ay
3.1 @+DX.9
0.73 I 6O
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 1Ws9WU
3.1 MfkZ
0.73 =lSNs
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D ~Gw*r\\+
3.0 #z42C?V
0.72 a.Vuu)+Quw
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp <Z$J<]I
3.0 m+9#5a-
0.72 X{VOAcugr
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 .]Z"C&"N]
2.9 k=^xVQuI
0.72
lRQYpc\
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 2zpr~cB=
2.9 HT@=evV
0.71 $Q0n
Contax 28~70/3.5-4.5 =u;MCQ[
2.8 JS77M-Ac
0.71 t,'<gI
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D >sbu<|]a
7
2.8
8Y?;x}
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro !'Kjx
2.7 >dT*rH 3w
0.70 ce(#2o&`
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 P;*(hY5&
2.7 V.Mry`9-
0.70 ;kK/_%gN-G
Ricoh 35~70/3.5-4.8 Ho%CDz
z
2.6 .(vwIb8\_
0.69 _B0L.eF
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 D{!IW!w
2.3 zreU')a
0.66 T0
{L q:
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 n`KY9[0U=
2.0 F[0]/
0.64 j!ch5A
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 1eKT^bgM
1.8 r
:dTz
0.62
bZ6+,J
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: &wX]_:?
镜头品牌规格 T;#FEzBz
得分 @WB@]-+J
T
MTF侧重平均值 ,vDbp?)'U
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO HTtnXBJ)*H
3.2 %3rP`A
0.74 \Cj B1]I
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U o(HbGHIP
3.1 #Dac~>a'
0.74 P* o9a
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 @@%ataUSBT
3.0 $J2Gf(RU
0.73 dRDnJc3
Sigma 70~210/4-5.6 U6VKMxSJ
2.9 ME dWLFf
0.72 S[N5 ikg
Pentax FA 70~200/4-5.6 `2snz1>!j
2.9 u4j5w
0.72 ;);kEq/=P
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 6wxs1G
2.9 |{8Pb3#U
0.72 :Sma`U&
Nikon AF 70~210/4-5.6 D .u:GjL'$
2.8 AR=]=8
0.71 $C\BcKlmv
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 yjAL\U7`T
2.7 8_8l.!~
0.69 Vc2`b3"Br
Yashica AF 70~210/4.5 ]tD]Wx%
2.7 KSvE~h[#+
0.69 G2Zer=rC
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 OYd !v`<
2.6 TO_e^A#
0.69 liZxBs
:%i
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 WM{=CD
2.6 ^_6|X]tz1T
0.69 g*Phv|kI
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U rZF*q2?
2.4 OPi0~s
0.67 `gJ(0#ac
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 S:Hl/:iV
2.4 \8
":]EU
0.67 R=dC4;
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): JLYi]nZ
镜头品牌规格 U(Zq= M
得分 -12U4h<e
MTF侧重平均值 \lY_~*J
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 VQs5"K"
3.7 C}X\|J
0.78 ),)lzN%!
Nikon AF 20~35/2.8 D IF O8o3O
6[Y
3.6 SKtr tm
0.78 #ABCDi={zA
Canon EF 20~35/2.8 L v^iAD2X/F
3.5 s.#`&Sd>
0.77 R/_&m$ZB
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 omFz@
3.5 )1z@
0.77 q| 7(
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U LscGTs,
3.4 S@Y39
0.76 edD)TpmE,
Pentax FA 20~35/4 AL 7,MR*TO,
3.4 pdMc}=K
0.76 ye97!nIg@
Minolta AF 17~35/2.8 G Lr+$_ t}r
3.3 Y@v>FlqI{
0.75 =%7-ZH9
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 Q/?$x*\>
3.3 t7pFW^&
0.75 $xqa{L%B
Canon 20~35/3.5 L vX>)je5#
3.3 ]iWRo'
0.75 @ZJS&23E
Canon EF 17~35/2.8 L FwK]$4*
3.2 KoRV%@I
0.74 [;N'=]`
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX h;Qk@F
3.1 `XKLU
0.73 N mG#
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 cl1T8vFM
2.9 J4'eI[73
0.72 h(4v8ae
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 GY*p?k<i
2.8 @iiT<
0.71 <q836]aaA
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ^OdP4m(
>>
2.7 4| f*eO
0.70 ;a/E42eN;
Tokina AF 20~35/2.8 Pro `V1]k_h
2.5 s.rm7r@#
0.68 `^vE9nW7
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF mDWG7 Asp
2.4 \['Cj*e k
0.67 #tHK"20
wzA$'+Mb
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。 aXVFc5C\
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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。 dr(*T
|)&%A%m
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。