MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 F+zHgE
A@.ruG$
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: Ki:98a$
iF##3H$c
MTF = Vo / Vi =;8q`
o9D#d\G
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 vKbGG
B&3@b
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? .Pe^u%J6F
0}_1ZU
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 Kv5 !cll5
FGMYpapc~
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 l>Zp#+I-
I*+*Wf
看看photodo的例子: }z-)!8vF
g{?{N
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 )Zyw^KN^
B`%%,SLJ
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 a,t]> z95
&C/,~pJ1S
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 A{hST~s
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MTF(续) vf<Tq
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 hG/Z65`&
fJ-8$w\uL
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。 @:u2{>Yl
P-N+
浅谈MTF值的含义 oH
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W<H^V"^
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。 rYA4(rYq
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 4mWT"T-8
K@=_&A!
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。 `{@?O%UB
])T_&%
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。 4[LzjC
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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。 7[7Sm^Tw
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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。 ZsDn`8
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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: jDM^e4U.l
镜头品牌规格 \tg}K0E?R5
得分 ]?2&d[
MTF侧重平均值 GmLKg >%
Contax 28~85/3.3-4 d,).O
4.0 }"9jCxXL
0.81 Qte'f+
Canon EF 28~70/2.8 L D\GP+Ota
3.9 Y]1b39O
0.81 sJ/?R:
Nikon AF 35~70/2.8 U7cGr\eUu
3.8 \c$!C8z
0.79 "^@0zy@x
Minolta AF 28~70/2.8 O!\\m0\e
3.7 K1Wiiw
0.78 1=%\4\
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp ;GxKPy
3.5 \XlT
0.77 |Gh~Zup
Leica 28~70/3.5-4.5 [2cG 7A
3.2 }M9L,O*^
0.75 }<kpvd+ps=
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 0/JusQ
3.1 +3n07d
0.73 B?J#NFUb
Sigma AF 28~70/2.8 0dgp<
3.0 A#j'JA>_
0.73 +V6N/{^5
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。 H{CG/+x
IGd]!
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: [SJ*ks,]
镜头品牌规格 aE(j_`L78
得分 J@c)SK%2h
MTF侧重平均值 lf\]^yM #
Leica 80~200/4
( XoL,lJ
4.2 ;u0MY
0.83 !bG%@{W T
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D rOu7r 4
4.1 LCRZ<?O[|
0.82 *w538Vb
Canon EF 70~200/2.8 L Jtxwt[
4.1 8D U|j-I8
0.82 fWywegh
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX bm_'giQ:
3.9 4b B)t#
0.81 OXuBtW*,z+
Minolta AF 80~200/2.8 Apo Rj9YAW$
3.9 Rb~NX
0.81 U1t7XZ3e
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 0;j)rmt
3.9 /8i3 I5*
0.80 x2\,n
Contax 80~200/4 hX~d1.]Y
3.8 Eh)PZvH
0.79 #,1Kum
bG3
Tokina AF 80~200/2.8 I|*w?i*
3.4 rn7eY
0.76 R(sPU>`MX
Leica 70~210/4 ;{79d8/=
3.3 #%xzy@`
0.75 wtCz%!OYB
Pentax FA 80~200/2.8 >'^Tp7\
3.2 a'zf8id
0.74 oZkjg3
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。 A&OU;j]
+wU9d8W
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: ]CD
镜头品牌规格 FabzP_<b
得分 0Z{f!MOh
MTF侧重平均值 @Q;%hb
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U F/FUKXxx
3.3 0L_JP9e
0.75 >TT4;p h
Pentax FA 28~70/4 AL _H9.AI
3.3 5J^S-K^r
0.75 60B6~@]P
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 2 HNKq<
3.2 "NY[&S
0.74 LE!xj 0
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U )aov]Ns
3.1 iYi3x_A`
0.73 #d,+87]\=
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 b!C\J
3.1 1&JPyW
0.73 Y[l*>}:w
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D tONX<rA|]
3.0 x{_:B
DY
0.72 {k4)f ad\
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp
{Jf["Z
3.0 +ML4.$lc^
0.72 \wR $_X&
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ZS*PY,
2.9 cI~uI'
0.72 WC6yQSnY&
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 &M p??{g
2.9 hXBAs*4DV8
0.71 ;m<22@,E&
Contax 28~70/3.5-4.5 [Yr}:B
<
2.8 kjVUG >e>
0.71 EDQKb TaPt
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D dux.Z9X?
2.8 km@V|"ac
_
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro or~2r8
2.7 cEI
"
0.70 BG>fLp
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 h$p]M^Z7
2.7 B 2p/
0.70 :w|ef;
Ricoh 35~70/3.5-4.8 >Q5et1c
2.6 g=)B+SY'
0.69 HSXv_
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 05o)Q &`
2.3 Y fRjr
0.66 MI^@p`s
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 -;NGS
)RM
2.0 /V-uo(n< .
0.64 =geopktpf
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 c`S`.WID
1.8
BK$cN>J
0.62 \wMqVRPoQ
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: > 2)@(f~g
镜头品牌规格 4eFqD;
得分 R;mA2:W)x
MTF侧重平均值 73Zx`00
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO <{ZDD]UGs0
3.2 w)C/EHF
0.74 #mT\B[4h
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U >:o$h2
3.1 /thFs4
0.74 Z hqGUb
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 P 2-^j)
3.0 hn`yc7<}(u
0.73 ,>
Ya%;h2k
Sigma 70~210/4-5.6 {lam],#r
2.9 %#go9H(K
0.72 xG_LEk( zD
Pentax FA 70~200/4-5.6 nXU`^<nA
2.9 W;Y"J_
0.72 4{PN9i
E
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 U/}("i![Dy
2.9 NL^;C3u
0.72 (YV]T!q
Nikon AF 70~210/4-5.6 D :)9CG!2y<M
2.8 _cc37[
0.71 NqlU?
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 8}M-b6RV
2.7 !n`9V^`
0.69 ?^3Y+)}
Yashica AF 70~210/4.5 3<XP/c";
2.7 H*.v*ro9_
0.69 tDC?St1
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 D6I-:{ws
2.6 &0*7]Wo*
0.69 V7 OhOLK8
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ;NoiH&
2.6
.u3;
0.69 Lo<WK
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U zQxTPd
2.4 xe4`D>LUo
0.67 u+;iR/
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Nf5zQ@o_y
2.4 X :#}E7]j
0.67 mI,a2wqi
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): `_iK`^(-
镜头品牌规格 h
wi!C}
得分 BCmKzv
MTF侧重平均值 l NLa:j
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 2!)|B
;y
3.7 K3*-lO:A9
0.78 {1"kZL
Nikon AF 20~35/2.8 D IF {_G_YL[
3.6 swz)gh-*
0.78 csFLBP
Canon EF 20~35/2.8 L 6Z@?W
3.5 tjLG$M1z`
0.77 ms&6N']
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 .~a.mT
3.5 ;S9
z@`a.
0.77 v t_lM
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U *kt|CXxAS8
3.4 bXz*g`=;
0.76 oe*fgk/o9
Pentax FA 20~35/4 AL Yc:>Yzj(z
3.4 b:PzqMh{G
0.76 kr\#CW0?
Minolta AF 17~35/2.8 G 6{w'q&LYcE
3.3 ]pWn%aGv*Y
0.75 F AQx8P
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 y&A&d-
3.3 z%;_h-
0.75 @rv)J[7Y&
Canon 20~35/3.5 L @x^/X8c(p
3.3 7sU+:a
0.75 ^U6VJ(58P
Canon EF 17~35/2.8 L G|I}x/X"Q7
3.2 t=\
ffpA
0.74 ?L| Ai\|
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX cK,&huk
3.1 ~J0r%P
0.73 !<<wI'8
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 gDjAnz#
2.9 6"9(ce
KX
0.72 ,T-xuNYC
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 B2:GGZ|jS
2.8 EeQ2\'t
0.71 _&M^}||UH
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 R"{P#U,HNO
2.7 y\n#`*5k
0.70 DFbhy
Tokina AF 20~35/2.8 Pro :<H4hYt2
2.5 ,va2:V
0.68 yJ>Bc
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF wn.UjxX.
2.4 `NQ;|!
0.67 09=w
Q?bC'147O
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。 or"9I1o
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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。 / <+F/R'=O
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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。