MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 mssCnr;
2,T^L(]
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: @vHj>N
R%EpF'[~[
MTF = Vo / Vi K."%PdC
E=3UaYr
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。 S:F8`Gh
Aq3.%,X2H
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? u*w'.5l
FV~ENpncP
(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。 d$f3Cre
BK*Bw,KQ<
(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)。 H5,rp4H9
X<p'&
看看photodo的例子: Gq)E,Ln&d
fg?4/]*T6
(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 -5X*y4#
=sFLzAu8
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。 |i~Ab!*8n
LFwRTY,G
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。 hH.X_X?d%
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MTF(续) )}3!iDA
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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 D}i_#-^MH
(U?*Z/
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。 X6Wj,a
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浅谈MTF值的含义 ps@;Z?Q
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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。 Kf>]M|G c
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 \g;o9}@3~
ud`!X#e~
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。 c|hT\1XR,
<$+Cd=71\
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。 }.S4;#|hw
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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。 5J vrQGvL
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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。 \2U F J
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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: :*<UCn""
镜头品牌规格 }<7S%?TY
得分 dd>
qy
MTF侧重平均值 BXj]]S2
Contax 28~85/3.3-4 OA?pBA
4.0 bw[s<z|LKA
0.81 B\mRHV!
Canon EF 28~70/2.8 L b,#lw_U"
3.9 r!C#PiT}I
0.81 yE{(Ebm
Nikon AF 35~70/2.8 fBw"<J{
3.8 +#@)C?G,TF
0.79 ?ypX``3#s7
Minolta AF 28~70/2.8 E(p*B8d
3.7 _Yqog/sG
0.78 ^$VH~i&
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp =bgu2#%Z
3.5 UZD Xv=r|
0.77 e{RhMjX<D
Leica 28~70/3.5-4.5 GFX$vn-/F
3.2 \.l8]LH
0.75 %K/zVYGm&
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro Hsl0|jy(/
3.1 H5J1j*P<d
0.73 At$[&%}
Sigma AF 28~70/2.8 kWW$*d$
3.0 + _"AF|
0.73 j8[RDiJ
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。 +>*! 3x+sE
$AyE6j_1gX
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: *kM^l!<g
镜头品牌规格 +5xVgIk#
得分 *%p`Jk-U
MTF侧重平均值 1Ax{Y#<
Leica 80~200/4 *+rWn*L
4.2 D.:6X'hp
0.83 kh5VuXpe
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D L[rxs[7~
4.1 ra]lC7<H
0.82 yc:y}"
Canon EF 70~200/2.8 L (5\VOCT>4%
4.1 }Y`D^z~
0.82 MIx,#]C&
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX P g.j]
3.9 ~[ZRE @
0.81 0E^6"nt7N
Minolta AF 80~200/2.8 Apo Nay&cOz
3.9 5!V%0EQqw
0.81 FofeQ
Nikon AF 80~200/2.8 D ED nd3n 'b
3.9 ve&"x Nz<
0.80 C(!A% >
Contax 80~200/4 L<H zPg
3.8 RIV
+ _}R
0.79 O+ghw1/
Tokina AF 80~200/2.8 @F/yc
3.4 kC8M2 |L
0.76 kPvR ,
Leica 70~210/4 /]>8V'e\
3.3 RTQtXv6mD
0.75 ?Jy/]j5fI
Pentax FA 80~200/2.8 >p?Vv0*
3.2 mO8E-D*3
0.74 #BhDC.CcW
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。 rF\L}& Sw
YQN@;
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: ,qu7XFYrY
镜头品牌规格 u6MHdCJ0y
得分 &OXm^f)K
MTF侧重平均值 F!qt=)V@w
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U
H_vGa!_
3.3 N;mJHr3[F
0.75 bx._,G
Pentax FA 28~70/4 AL hUP?r/B
3.3 3](At%ss
0.75 ?)V|L~/
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ./i5VBP5
3.2 tYUg%2G
0.74 q5#6PYIq
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U =x3T+)qCNX
3.1 Nf!WqD* je
0.73 FT[of(g^
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 \IX|{]*D
3.1 7?"-:q
0.73 ?X^.2+]*&
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D a%*W(
4=Y
3.0 hEMS
0.72 k, >*.Yoh
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp Dj9ecV`
3.0 34:Y_*
0.72 ZO8r8
[
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ap wA
2.9 `;)op3A'
0.72 )~be<G( a
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 L2>
)HG
2.9 7RCVqc"
0.71 qlm7eS"sy
Contax 28~70/3.5-4.5 THy{r_dx
2.8 ]6;G#
0.71 $J9/AFzO"
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D ;MH_pE/m
2.8 ]FEsN6
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro fRK=y+gl@
2.7 KMP[Ledr
0.70 zn#lFPj12
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 *hlinQKs
2.7 9S/X ,|i
0.70 D!rD-e
Ricoh 35~70/3.5-4.8 \2[sUY<W
2.6 S
N;1F
0.69 Nn{/_QG
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 ODCv^4}9
2.3 3B5 `Y
0.66 0)Q*u
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 UL0n>Wa5
2.0 y\XWg`X
y
0.64 2[I[I*"_d
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 aC#{@t
1.8 9 E2OCLWrE
0.62 A\-r%&.
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: 4XNkto
镜头品牌规格 GzjC;+W
得分 HY,VJxR[
MTF侧重平均值 IPk"{T3
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO qF4=MQm\aE
3.2 ,~>u<Wc!S
0.74 \OVw
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U o?><(A|
3.1 b5?k)s2
0.74 5@EX,$h
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 Fiaeo0
3.0 )NnkoCNeE
0.73 x }i'2
Sigma 70~210/4-5.6 e_dsBmTh
2.9 cdTG ]n
0.72 r<pt_Cd
Pentax FA 70~200/4-5.6 q(Zu;ecBN
2.9 9&Ny;oy#6
0.72 NT<}-^
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 #Ti5G"C
2.9 /Y8{?
0.72 {jo"@&2S
Nikon AF 70~210/4-5.6 D \4n9m
2.8 [-h=L
Jf#
0.71 #Kt5+"+7
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 vjd;*ORB
2.7 EHda
0.69 S<>u
Yashica AF 70~210/4.5 W{nDmG`yp
2.7 YQaL)t$0
0.69 zfK3$|
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 ,S-zY\XB
2.6 7vEZb.~4z
0.69 :JCe,1!3@
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 g>H\"cUv
2.6 lQ| i
Ws
0.69 Kbcr-89Gv~
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U &W?
hCr
2.4 '/@i}
digf
0.67 q@}tv=}
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 2$1D+(5;
2.4 =EUi|T4:
0.67 0ae}!LO
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): y])z,#%ED
镜头品牌规格 s3oQ( wC %
得分 |1UJKJwX
MTF侧重平均值 Rs53R$PIR
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 g BV66L
3.7 }bYk#6KX
0.78 CxJH)H$
Nikon AF 20~35/2.8 D IF RaAvPIJa |
3.6 \ O+Hmi^
0.78 6adXE
Canon EF 20~35/2.8 L D]hwG0Chd
3.5 *+>QKR7
0.77 *Zz hN]1
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 G$CI~0Se:
3.5 )}4xmf@gl
0.77 @H|3e@5([
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 9pq-"?vHY0
3.4 sU;aA0kz
0.76 H6i;MQ
Pentax FA 20~35/4 AL R2dCp|6A
3.4 ]L9$JTGF`w
0.76 !KmSLr7xU
Minolta AF 17~35/2.8 G j(];b+>
3.3 0 A6%!h
0.75 K5:>
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 [TX5O\g![
3.3 @M8vPH
0.75 eC*-/$D
Canon 20~35/3.5 L ]B9Ut&mF;
3.3 Oh/2$72
0.75 8eZ^)9m
Canon EF 17~35/2.8 L 4'U #<8
3.2 P> ilRb
0.74 ys Td'J
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX hT[w" &3
3.1 kac]Rh8vO
0.73 ^RE("'+
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 UeN+}`!l
2.9 P |kfPohI=
0.72 0j(/ N
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 Ah1fcXED
2.8 S_Ug=8r4
0.71 S$1dXXT
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 t.= 1<Ed
2.7 0v'FE35~s
0.70 V]0~BV
Tokina AF 20~35/2.8 Pro }pL#C
2.5 tU, >EbwO
0.68 GN@(!V#/4
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF I-o|~
2.4 G5'HrV
0.67 ^V;2v? O
x/xd
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。 6xAR:
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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。 */E5<DO
M_EXA _
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。