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@"
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MTF = Vo / Vi W@$p'IBwm
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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。 p
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? (Fgt #H(B
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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。 ?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
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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
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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。
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MTF(续) +li^0+3-'
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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 1aT$07G0
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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。 6Rf5
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浅谈MTF值的含义 +Ae.>%}
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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。 3 z#;0n}
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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
]\e zES
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 bsry([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$h@KF=S
3.0 hI8C XG
0.73 z{d5Lrk
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 "/?qT;<$)
WLLv 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;w c"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 Ol9fwd
0.83 `yZZP
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D E3skC%}
4.1 syf"{bBe
0.82 88$Y-g5*
Canon EF 70~200/2.8 L {UBQ?7.jE
4.1 I)6Sbt JV^
0.82 WtfOE@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{:<z4>{
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 @$d%
Leica 70~210/4 az;jMnPpR5
3.3 U/!&KsnT
0.75 V )k, 9=
Pentax FA 80~200/2.8 V?59.TJ
3.2 -QPWi2:k
0.74 (mIJI,[xn
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 .Pes{uHg
qd~98FS
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: aiZo{j<6
镜头品牌规格 NJf(,Mr*|
得分 -5v.1y=!L
MTF侧重平均值 uQ]]]Z(H'
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 7EP|X.
3.3 zWs*kTtA
0.75 Rgfhs[Z
Pentax FA 28~70/4 AL s.^9HuM
3.3 E(!6n= qR
0.75 !LIfeL.4h
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 8J3@VD.
3.2 A1QI4.K
0.74 04PoBv~g
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U (:-Jl"&R@
3.1 aXbNDj
][
0.73 :~3{oZGX&
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 H<Kkj
3.1 2Uv3_i<
0.73 [s{r$!Gl
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D dH2]ZE0V
3.0
Q
A)9
0.72 2PR7M.V7
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 `Ixs7{&jU
0.71 1rv$?=Z
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D *hZ~i{c,7
2.8 S*CLt
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 6c2ThtL
2.7 y
Tw',N{
0.70 tCbr<Ug
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 I[=Wmxa?r
2.7 /~Zc}o,J
0.70 (3ZvXpzvF
Ricoh 35~70/3.5-4.8 hg&w=l
2.6 ]^; b
0.69 ]PlY}VOY
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 E5*-;>2c
2.3 i<#h]o
C}
0.66 Eg`R|CF
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 8lOZIbwS
2.0 U6juS/
0.64 >G<\1R
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 #.)xm(Ys
1.8 :/@k5#DY
0.62 n9kd2[s|
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: tg7C;rJ
镜头品牌规格 -_2Dy1
得分 qSEB}1
MTF侧重平均值 YER:ICQ
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO Ii~; d3.
3.2 zP:~O
0.74 ka2F!
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U _8[UtZYG
3.1 WYwzo V-
0.74 *|];f#^9
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 X)Dqeb6
3.0 v9E+(4I9_
0.73 |?x^8e<*
Sigma 70~210/4-5.6 0
&*P}U}Uc
2.9 E\R raPkQT
0.72 W
il{FcHY
Pentax FA 70~200/4-5.6 +P[88!
2.9 ]`zjRRd
0.72 <Gr9^C
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 xw4ey<"I
2.9 !~K=#"T
0.72 %<aImR]
Nikon AF 70~210/4-5.6 D :v#k&Uh3y
2.8 #04{(G|~+E
0.71 "?i>p z
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 0=OD?48<
2.7 o-SRSu
0.69 Y*Y&)k6t
Yashica AF 70~210/4.5 'rS'B.D
2.7 )UR1E?'
0.69 4dW3'"R"L
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 YO)')&
2.6 gWFL
0.69 rW:iBq
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 uDILjOT
2.6 uyL72($
0.69
LsQ s: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 0EyAMu
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 *
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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。