MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 (=:9pbP
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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: a f[<[2pma
t,#9i#q#
MTF = Vo / Vi ]k~k6#),;
KKm&~^c
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。 GKf,1kns
tRU+6D
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? P/;sZo
k.nq,
(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。 6 R}]RuFQ
y.6D Z
(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)。 P,y*H_@k
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看看photodo的例子: C?6wIdp
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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 DiMkcK_e
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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。 ZuIr=`"j
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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。 r 7w1~z
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MTF(续) *^R?*vNs
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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 6Yw;@w\
UH=pQm^W
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。 LQT^1|nq
po@=$HK
浅谈MTF值的含义 N"d
M+
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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。 xa+=9=<AQ
LE^kN<qMK
利用MTF值对镜头统计分析及排列 ?@"F\Bv<h
P]]re,&R
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。 ! d Ns3d
E.V#Bk=
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。 H_gY)m
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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。 _;baZ-
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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。 +"1@6,M
P|,@En 1!
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: $#R@x.=
镜头品牌规格 +]I7]
得分 sPMCN's
MTF侧重平均值 nrqr p
Contax 28~85/3.3-4 $yG>=GN
4.0 b1An2e[
0.81 \;&WF1d`ac
Canon EF 28~70/2.8 L VF8pH<
3.9 A")F7F31c
0.81 W"j&':xD
Nikon AF 35~70/2.8 mx`QBJ
3.8 vv0A5p8H
0.79 #{-l(016y
Minolta AF 28~70/2.8 X@l>mAk
3.7 ^0oOiZs
0.78 D#VUx9kugv
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp #.1+-^TQk
3.5 }HdibCAOf
0.77 }>`rf{T
Leica 28~70/3.5-4.5 u-v/`F2wN
3.2 'ii5pxeNI
0.75 {D6lSj
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro y8oqCe)
3.1 alr'If@7
0.73 05o +VF;z
Sigma AF 28~70/2.8 62L,/?`B$
3.0 Rr>nka)U
0.73 Sv&_LZ-"P
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。 ScN'|Ia.-
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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: o$PY0~#
镜头品牌规格 rQE:rVKVh
得分 bU$4"_eA
B
MTF侧重平均值 SSCyq#dl$
Leica 80~200/4 d v8q&_
4.2 2c)Ez?
0.83 &E&_Z6#
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D _]oNbcbt(
4.1 _x+)Tv
0.82 B!J~ t8
Canon EF 70~200/2.8 L X
?
eCK,
4.1 iX]tL:,~i
0.82 $,I%g<
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX x-E@[=
3.9 SM?rss.=
0.81 mz-sazgV
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 0j\} @
3.9 (^!$m7
0.81 h*X5Oh6
Nikon AF 80~200/2.8 D ED K9\r2w'T'
3.9 ;T-`~
0.80 zCz"[9k
Contax 80~200/4 3Gk\3iU!
3.8 o5h*sQ9
0.79 h#:_GNuF
Tokina AF 80~200/2.8 xLN$!9t
3.4 #(Xv\OE
0.76 nO#a|~-))
Leica 70~210/4 ~DJI Lc
3.3 !c2<-3e
0.75 s:/Wz39SY3
Pentax FA 80~200/2.8 NflwmMJ
3.2 xR~9|H9a
0.74 P7`RAz
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 BV"l;&F[
f%[0}.wp
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: }5b,u6
镜头品牌规格 rbw~Ml0
得分 /mK."5-cm
MTF侧重平均值 RKb{QAK!v
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U xoe/I[P]U
3.3 '.gLqm}%
0.75 MkK6.qV\z
Pentax FA 28~70/4 AL qsG}A
3.3 VX6M4<8
0.75 Z,_EhEm
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U q;Rhx"x>T
3.2 p3Z[-2I
0.74 `Lj'2LoER
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U n!?^:5=s
3.1 zqCr'$
0.73 v;.w*x8Jw
Ricoh P 35~70/3.4-4.5
qZ<|A%WQ
3.1 eW\C@>Ke
0.73 w,zm$s ^
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D Dzr(Fb
3.0 Bk;/>gD
0.72 os[i
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 6^QSV@N|
3.0 %) /Bl.{}<
0.72 ALi3JU
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 l\6.f_
2.9 __Egr@
0.72 t~V?p'a0ys
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 N"Cd{3
2.9 lPA:ho/`:
0.71 zbZN-j#
Contax 28~70/3.5-4.5 j&l2n2z
2.8 }>yQ!3/i
0.71 ;mauA#vd
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 7Um3myXU
2.8 ;\54(x}|K
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro S{S.H?{F
2.7 k/m-jm_h
0.70 S]<%^W'
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 rPx:o}&<
2.7 |bX{MF
0.70 ]]6
Ricoh 35~70/3.5-4.8 H|8i|vbi
2.6 ^K?Mq1"Db
0.69 "ZR^w5
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 D.,~I^W
2.3 yIf>8ed]#
0.66 bnxR)b~
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 +"3K)9H
2.0 -!-1X7v|Fp
0.64 v"V?
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 AkX8v66:
1.8 aMO+y91Y(
0.62 NaC}KI`
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: ]cP$aixd
镜头品牌规格 *k
!zdV
得分 icXeB_&cS
MTF侧重平均值 @YI-@
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO kWxcB7)uk
3.2 c.Do b?5
0.74 a3B^RbDP&8
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 8gXf4A(N
3.1 x0ICpt{;
0.74 b\^9::oY
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 (k<__W c_t
3.0 ,7^,\ ,-m
0.73 :M\3.7q
Sigma 70~210/4-5.6 VN
>X/
2.9 ]oE:p
0.72 A>Xt 5vk+
Pentax FA 70~200/4-5.6 |YK4V(5x
2.9 r1AG1Y
0.72 (a@}J.lL
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 _-nIy*', =
2.9 NSDls@m
0.72 $LJCup,1"
Nikon AF 70~210/4-5.6 D KO&oT#S
2.8 dH+oV`
0.71 t'DYT"3
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 $v~I n
2.7 '/GZ,~q
0.69 ~/1eF7
Yashica AF 70~210/4.5 BV512+M
2.7 5 $:
q
0.69 z]0UW\S/
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 A"no!AN
2.6 [LrA_N
0.69 &46Ro|XE`
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 .+2@(r
2.6 WG(%Pkowv
0.69 @Yzc?+x
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U "&N1$$
2.4 QP1bm]QYA
0.67 V8IEfU
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 U(u$5
2.4 X8| 0RU@f
0.67 WJ
m:?,
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): Ilv
_.
镜头品牌规格 2` j#eB1
得分 V;>u()
MTF侧重平均值 8VLD yX2-
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 [;8vO=Z
3.7 N[8y+2SZ
0.78 p'`pO"EO
Nikon AF 20~35/2.8 D IF Fc.1)yh.
3.6 h;`]rK;g
0.78 t*cVDA&K