切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 11835阅读
    • 17回复

    [其它]MTF调制传递函数知识详解 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线lchg_yy
     
    发帖
    159
    光币
    3092
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-10
    关键词: MTF函数
    MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数 c)E[K-u  
    P[nWmY  
      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: e?lqs,m@"  
    /9w}[y*E  
      MTF = Vo / Vi W@$p'IBwm  
    6eK^T=  
      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。 p go\(K0  
    q%:Jmi>  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? (Fgt#H(B  
    r IK|}5  
      (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。 ?s"v0cg+  
    #1bgV  
      (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)。 }5tn  
    /?XfVhA:A  
      看看photodo的例子: 0RSa{iS*A  
    {M~!?# <K  
    (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 t2Y~MyT/  
    WNYLQ=;  
      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。 \+AH>I;vO  
    };!c]/,  
      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。 610k#$  
    49zp@a  
    MTF(续) +li^0+3-'  
    iRVLo~  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 1aT$07G0  
    gq@."wHU  
    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。 6Rf5  
    e#OU {2X  
    浅谈MTF值的含义 +Ae.>%}  
    ::`j@ ]  
    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。 3z#;0n}  
    1a!h&!$9  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 7=AKQ7BB>b  
    uU\iji\  
    哈苏实验室在测定了各镜头的MTF值曲线后,制定了MTF侧重平均值的计算方法,首先对预定焦距,分别对镜头的f4和f8时的MTF值,分别乘以0.4和0.6的侧重系数,相加得到某一线频下的MTF值,然后再取10线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.57,20线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.29,40线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.14,将三个数字相加,就得到该镜头的MTF侧重平均值。根据这些数值对镜头打分。分数从0到5,使各种镜头的分值明显化,不象有些测试结果,给人的印象都很好,却失去了指导意义。 ?3Fo:Z`@F  
    >PJ-Z~O'   
    1. 顶级镜头 全世界生产的数百种35mm相机镜头中,能够纳入顶级头的只有19款(得分4.5以上即MTF侧重平均值在0.86以上)。这些镜头全部是定焦头。其中标准镜头有8款(两款带微距),75~85mm焦距头有4款,90~135mm焦距头有6款(三款带微距),得分最高的为佳能的200mm/1.8镜头(4.8分,MTF侧重平均值0.89)。按照厂家划分,徕卡镜头占了六款(M系列:50/2,75/1.4,90/2.8;R系列:50/2,90/2.8,100/2.8 Macro),康太时四款(50/1.7,50/1.4,85/1.4,45/2G),佳能三款(EF85/1.2,EF135/2 EF200/1.8),宾得三款(50/1.4,50/2.8Macro,85/1.4),美能达两款(AF 50/2.8Macro,AF 100/2.8Macro),图丽一款(MF AT-X 90/2.5Macro)。实力雄厚的尼康竟然没有一款镜头入围。 H5I#/j  
    I.<#t(io  
    如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 5y'Yosy:  
    n{yjH*\Z  
    在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 QE}@|H9xs  
    ]\ezES  
    2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: U+i[r&{gb  
    镜头品牌规格 UiEB?X]-l'  
    得分 XHg %X  
    MTF侧重平均值 #"M Pe4  
    Contax 28~85/3.3-4 t;1NzI$^  
    4.0  e.GzGX  
    0.81 9 $S,P|  
    Canon EF 28~70/2.8 L uSQ*/h-<)0  
    3.9 X m3t xp#  
    0.81 ^Bb_NcU  
    Nikon AF 35~70/2.8 !!86Sv  
    3.8 >g2B5KY  
    0.79 Vel;t<1  
    Minolta AF 28~70/2.8 7GUJ&U) J  
    3.7 !tdfTf$  
    0.78 xVyUUzXs  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp bsr y([N>w  
    3.5 7. .vaq#  
    0.77 7e<Q{aB  
    Leica 28~70/3.5-4.5 D=>^m=?0  
    3.2 bH{aI:9Fb  
    0.75 a=FRJQ8S  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro bSghf"aN  
    3.1 8TPm[r]  
    0.73 ^-!HbbVv  
    Sigma AF 28~70/2.8 |7$h@KF=S  
    3.0 hI8C XG  
    0.73 z{d5Lrk  
    腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 "/?qT;<$)  
    WL Lv a<{  
    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: ks;wc"k"  
    镜头品牌规格 ? ^CGJ1  
    得分 C(|5,P#5  
    MTF侧重平均值 }6> J   
    Leica 80~200/4 m4wTg 8LJ  
    4.2 Ol9 fwd  
    0.83 `yZZP   
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D E3skC%}  
    4.1 syf"{bBe  
    0.82 8 8$ Y-g5*  
    Canon EF 70~200/2.8 L {UBQ?7.jE  
    4.1 I)6Sbt JV^  
    0.82 Wt fOE@h  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX L"I] mQvd  
    3.9 jSYg\ Z5!  
    0.81 ~N^vE;  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo _%vqBr*  
    3.9 3{:<z 4>{  
    0.81 N-9gfG  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED 0s""%MhFI  
    3.9 Ch9!AUiR  
    0.80 \]A;EwC4C  
    Contax 80~200/4 @a\SR'8  
    3.8 b6vYM_ Q  
    0.79 pHB35=p28  
    Tokina AF 80~200/2.8 je4&'vyU  
    3.4 f<:U"E.  
    0.76 _-J@$d%  
    Leica 70~210/4 az;jMnPpR5  
    3.3 U/!&KsnT  
    0.75 V )k, 9=  
    Pentax FA 80~200/2.8 V?59 .TJ  
    3.2 -Q PWi2:k  
    0.74 (mIJI,[xn  
    佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 .Pes{uHg  
    qd~98FS  
    3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: aiZo{j<6  
    镜头品牌规格 NJf(,Mr*|  
    得分 -5v.1y=!L  
    MTF侧重平均值 uQ]]]Z(H'  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U  7EP|X.  
    3.3 zWs*kTtA  
    0.75 Rgfhs[Z  
    Pentax FA 28~70/4 AL s.^9HuM  
    3.3 E(!6n= qR  
    0.75 !LIfeL.4h  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 8J3@VD.  
    3.2 A1QI4.K  
    0.74 04PoBv~g  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U (:-Jl"&R@  
    3.1 aXbNDj ][  
    0.73 :~3{oZGX&  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 H<Kkj  
    3.1 2Uv3_i<  
    0.73 [s{r$!Gl  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D dH2]ZE0V  
    3.0  Q A)9  
    0.72 2PR7M.V 7  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp i<wU.JX&h  
    3.0 }d~wDg<#  
    0.72 P"9@8aLB  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 { w8 !K  
    2.9 xw+<p  
    0.72 )'!ml  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 :-u-hO5*8  
    2.9 w,![;wG  
    0.71 <Hh5u~  
    Contax 28~70/3.5-4.5 9R@abm,I  
    2.8 `Ix s7{&jU  
    0.71 1rv$?=Z  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D *hZ~i{c,7  
    2.8 S*CLt  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 6c2ThtL  
    2.7 y Tw',N{  
    0.70 tCbr<Ug  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 I[=Wmxa?r  
    2.7 /~Zc}o,J  
    0.70 (3ZvXpzvF  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 hg&w=l  
    2.6 ] ^; b  
    0.69 ]PlY}VOY  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 E5*-;>2c  
    2.3 i<#h]o C}  
    0.66 Eg`R|CF  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 8lOZ IbwS  
    2.0 U6juS/  
    0.64 >G<\1R  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 #.)xm(Ys  
    1.8 :/@k5#DY  
    0.62 n9kd2[s|  
    在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: tg7C;rJ  
    镜头品牌规格 -_2Dy1  
    得分 qSEB}1  
    MTF侧重平均值 YER:ICQ  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO Ii~; d3.  
    3.2 zP :~O  
    0.74 ka2F !   
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U _8[UtZYG  
    3.1 WYwzo V-  
    0.74 *|];f#^9  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 X)Dqeb6  
    3.0 v9E+(4I9_  
    0.73 |?x^8e<*  
    Sigma  70~210/4-5.6 0 &*P}U}Uc  
    2.9 E\R raPkQT  
    0.72 W il{FcHY  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 +P [88!  
    2.9 ]`zjRRd  
    0.72 < Gr9^C  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 xw4ey<"I  
    2.9 !~K=#"T  
    0.72 %<aImR]  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D :v#k&Uh3y  
    2.8 #04{(G|~+E  
    0.71 "?i>p z  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 0=OD?48<  
    2.7 o-SRSu  
    0.69 Y*Y&)k6 t  
    Yashica AF 70~210/4.5 'rS'B.D  
    2.7 )UR1E?'  
    0.69 4dW3'"R"L  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 YO)')&  
    2.6 gWFL  
    0.69 rW:iBq  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 uDILjOT  
    2.6 uyL72($  
    0.69  LsQs:O  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U 7}<Sg  
    2.4 M'^(3#ZU  
    0.67 mYjf5  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 jo_o` j  
    2.4 |xq} '.C  
    0.67 Jf_]Z  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): q z=yMIy=  
    镜头品牌规格 XK1fHfCEa  
    得分 >RM 0=bO  
    MTF侧重平均值 DXKyRkn6e  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 Qqp)@uM^  
    3.7 +d=~LQ}*  
    0.78 }g}6qCv7  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF Am#m>^!qb  
    3.6 9#u}^t  
    0.78 -dg}BM  
    Canon EF 20~35/2.8 L GUKDhg,W  
    3.5 SLSF <$  
    0.77 5QR}IxQ  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 ?hKm&B;d  
    3.5 +q7qK*  
    0.77 iNt 4>  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U ;JYoW{2  
    3.4 pNuqT*  
    0.76 Wt(Kd5k0'2  
    Pentax FA 20~35/4 AL QS\Uq(Ja\  
    3.4 o1U}/y+R\  
    0.76 .Nc_n5D6  
    Minolta AF 17~35/2.8 G s){Q&E~X  
    3.3 0X.TF  
    0.75 n9DbiL1{  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 @Eo4U]-  
    3.3 3a%xn4P  
    0.75 [ qiOd!  
    Canon 20~35/3.5 L .M8=^,h^K  
    3.3 Q2q| *EL  
    0.75 ?C}sR:K/  
    Canon EF 17~35/2.8 L k'x #t(  
    3.2 6Hda]y  
    0.74 : aH%bk  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX cu<y8 :U<  
    3.1 0E yAMu  
    0.73 F%}7cm2  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 Uh*@BmDA  
    2.9 N^lAG"Jao[  
    0.72 u-kZW1wrQ  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 _1P`]+K\D$  
    2.8 x=h0Fq ,T  
    0.71 s*f1x N<  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 q4) Ey  
    2.7 G,B?&gFX  
    0.70 Gh'X.?3   
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro rfX=*mjt  
    2.5 Y3<b~!f  
    0.68 +|9f%f6vp  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF bTiBmS  
    2.4 5\&]J7(  
    0.67 :b5XKv^  
    A0OB$OK  
    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。 3 tF:  
    L $SMfx  
    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。 ~?CS_B *  
    Si]X rub  
    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。
     
    分享到
    离线scorebean
    发帖
    180
    光币
    1200
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 2010-02-10
    Re:轉載 :MTF
    MTF說穿了就是PSF的空間頻率響應
    离线zhugerufeng
    发帖
    1
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2010-07-04
    very good.
    离线luckytim
    发帖
    100
    光币
    21
    光券
    0
    只看该作者 3楼 发表于: 2010-09-25
    很好的文章
    离线joyinmay
    发帖
    123
    光币
    295
    光券
    0
    只看该作者 4楼 发表于: 2011-02-24
    看完了还是不懂,有没有通俗易懂的?
    离线drymatini
    发帖
    1181
    光币
    1774
    光券
    0
    只看该作者 5楼 发表于: 2011-07-06
    啥都通俗易懂 还要用脑子么?
    离线空空也
    发帖
    377
    光币
    1231
    光券
    0
    只看该作者 6楼 发表于: 2012-12-01
    very dood
    离线空空也
    发帖
    377
    光币
    1231
    光券
    0
    只看该作者 7楼 发表于: 2012-12-16
    very dood
    离线空谷幽蓟
    发帖
    88
    光币
    32
    光券
    0
    只看该作者 8楼 发表于: 2012-12-31
    看完了,长进了~
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 9楼 发表于: 2013-04-26
    非常有帮助 谢谢