MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 w$1B|7tX;2
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MTF 表现了一个镜头对所摄物体对比度(contrast)的再现能力。光学中对于正弦条纹对比度的定义是V = (Imax - Imin) / (Imax + Imin),(这儿人们用矩形条纹,也一样)。那么MTF就是成像前后此对比度的比: qQ
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MTF = Vo / Vi 5xIOi(3`Q
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MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 +{dJGPoY]p
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? o_@6R"|
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(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 =`W#R
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(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 I/`\>Hk
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看看photodo的例子: ! a!^'2
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(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 agUdPl$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。 ^9`S`Bhp
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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。 }h=}!R'm
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MTF(续) FL?Ndy"I
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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 >m'n#=yap
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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。 %XiF7<A&
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浅谈MTF值的含义 kB3@;z:
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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。 "^&Te%x_b
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 d6vls7J/4
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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。 "R
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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。 K!jMW
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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。 n1r'Y;G
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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。 G/y;o3/[Z
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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: Qf.]Mw?Bm
镜头品牌规格 +V;@)-
得分 Su*f`~G];
MTF侧重平均值 fA" VLQE
Contax 28~85/3.3-4 (y!V0iy]
4.0 }y&tF'qG
0.81 _,bDv`>Ra
Canon EF 28~70/2.8 L U])$#/ v
3.9 +LB2V3UZ
0.81 zn2Qp
Nikon AF 35~70/2.8 3u@=]0ZN
3.8 :@]%n~x
0.79 i&Xjbcbp
Minolta AF 28~70/2.8 @D+2dT0[M
3.7 'wd&O03&
0.78 716r/@y$6
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp ?*dt JL
3.5
"U o~fJ
0.77 xjH({(/B>a
Leica 28~70/3.5-4.5 0.z\YTZ9
3.2 H}PZJf_E
0.75 N"-U)d-.
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro qj:\)#I
3.1 {jOV8SVL
0.73 B*&HQW *u
Sigma AF 28~70/2.8 ..;ep2jSs
3.0 9six]T
0.73 ~jDf,a2
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。 |?<^4U8
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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: |DkK7gw
镜头品牌规格 u )kQ*&
得分 HJ0Rcw%
MTF侧重平均值 HC(7,3
Leica 80~200/4 mJ JF
4.2 K %.>o
0.83 qt`HP3J&
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D @@"abhT
4.1 QQ\\:]iM
0.82 e_3($pj
Canon EF 70~200/2.8 L 4gh`
>
4.1 0P^&{ek+)
0.82 Y_,Tm
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 4`]
3.9 "] [u
0.81 /0(c-Dv
Minolta AF 80~200/2.8 Apo bBgyLyg
3.9 qx";G
0.81 T07 AH
Nikon AF 80~200/2.8 D ED >gf,8flgj
3.9 0s.X
0.80 Xz\ X 8I
Contax 80~200/4 Wp(Rw4j
3.8 {ug*
0.79 3"LT ''
Tokina AF 80~200/2.8 Uc( z|
3.4 nQ08(8
0.76 >Y=qSg>Ik
Leica 70~210/4 9T%b#~?3P
3.3 d5#z\E??
0.75 &}!AjA)
Pentax FA 80~200/2.8 h.4FY<
3.2 4azqH;i
0.74 yM#
%UeZ\
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。 =h,J!0Y
bA\(oD+:
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: C=8IQl[^e
镜头品牌规格 VYnB&3%DF
得分 rAh|r}R
MTF侧重平均值 +c' n,O~3
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U l0=VE#rFl
3.3 P1dFoQz
0.75 IubzHf
Pentax FA 28~70/4 AL =+w/t9I[
3.3 "1%\Fi l
0.75 E'^ny4gL
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U OXS.CFZM
3.2 w}0rDWuR[
0.74 3hfv^H
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U *r|Zbxf(
3.1 ?G 'sb}.
0.73 aEn*vun
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 OlX#1W]
3.1 ;jh.\a_\
0.73 bK k7w#y
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D :
`,#z?Rk
3.0 \0.!al0
0.72 k,LaFe`W
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp `$XgfMBf |
3.0 T[kS;-x
0.72 T@mYHKu
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 EOXuc9>G
2.9 9qm'qx
0.72 ?d_vD@+\
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 ??z&w`Yy,
2.9 R~BFZF>:
0.71 5MK.>3fE
Contax 28~70/3.5-4.5 Sobp;OZ5
2.8 SK5__Ix
0.71 BO0Y#fs
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D vHN/~k#
2.8 jQ['f\R
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 9Us'Q{CD
2.7 !'Ww%ZL\
0.70 Rp
!Rzl<
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 Tsocc5gWZ*
2.7 -qG7, t
0.70 WnhH]WY
Ricoh 35~70/3.5-4.8 p+V::O&&r
2.6 $]MOAj"LH
0.69 Yu:($//w
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 @%!Gj{
2.3 j.:f=`xf
0.66 vH@$?b3VP
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 S*%:ID|/C2
2.0 syk,e4:oA
0.64 )2J#pz?.
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 $x2G/5?
1.8 =Ds&ArG
0.62 !J(6E:,b#
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: {'cdi`
镜头品牌规格 02C;
得分 ' wKTWmf?\
MTF侧重平均值 /UtSZ(
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO J7k=5Fqej;
3.2 5#::42oE
0.74 2ZKy7p0/
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U TSj)XU {W
3.1 p7[&H