MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 >s )L(DHa"
)Cat$)I#,
MTF 表现了一个镜头对所摄物体对比度(contrast)的再现能力。光学中对于正弦条纹对比度的定义是V = (Imax - Imin) / (Imax + Imin),(这儿人们用矩形条纹,也一样)。那么MTF就是成像前后此对比度的比: 'rq@9$h1W
P#V}l'j(<a
MTF = Vo / Vi SE(c_ sX
SM1L^M3)
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。 4aW[`
:,
3S5!(y
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? Z:^ S-h
~SmFDg$/m
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 s< Fp17
CSz+cS
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 p 16+(m
7u
rD
看看photodo的例子: Xoha.6$l5
] g8z@r"b
(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 Z{/GT7 /
KzJJ@D*4M]
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。 JcMl*k
KUpj.[5qo
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。 m# -&<=
A~^x*#q{4
MTF(续) $sUn'62JlU
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 ,`YIcrya:
@sW!g;\T
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 bAy\Sr
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s%8,'3&
浅谈MTF值的含义 A-J#$B
i29a1nD4Hm
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。 i r'C(zD=
kB%.i%9\\
利用MTF值对镜头统计分析及排列 n&a\mGF
&|#,Bsk"@
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。 fJ6Q:7
U9*< dR
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。 ;lSsy
7j29wvSp5
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#Uzz"^
F/[m.!Eo
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。 J1Az+m
/a9CqK
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: NqveL<r`
镜头品牌规格 $RunGaX!=N
得分 VvT7v]
MTF侧重平均值 Z9*@w`x^u
Contax 28~85/3.3-4 )vpYVr-
4.0 l|iOdKr h
0.81 7\ZSXQy1W
Canon EF 28~70/2.8 L a*:GCGe
3.9 n,LM"N:
0.81 `M(st%@n
Nikon AF 35~70/2.8 NFC/4
3.8 Qpj[]c5
0.79 =BJe}AV
Minolta AF 28~70/2.8 Koj9]2<0
3.7 ^SW9J^9
0.78 g/\cN(X
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp uBn35%
3.5 M{jq6c
0.77 \=`jo$S
Leica 28~70/3.5-4.5 ,oPxt
3.2 pf+VYZ#)
0.75 4sW~7:vU
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 8j :=D!S
3.1 z.?slYe[
0.73 @A<~bod
Sigma AF 28~70/2.8 ^dsj1#3z
3.0 EJQT\c
0.73 ZU;jz[}
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。 LGVy4D
%Pj}
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: Zb|a\z8 ?
镜头品牌规格 ,nGQVb
得分 ^]~!:Ej0
MTF侧重平均值 ET 0(/Zz
Leica 80~200/4 jA[")RVG
4.2 Zm7,O8
0.83 g5u4|+70
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D B@VAXmCaoV
4.1 %DA`.Z9#
0.82 0
0|!g"E>$
Canon EF 70~200/2.8 L AT1{D!b
4.1 t7sEY
0.82 r y@p
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX hE$3l+
3.9 x25zk4-
0.81 Df:/r%
Minolta AF 80~200/2.8 Apo zK{}
3.9 o;#8=q
0.81 uJeJ=7,EO
Nikon AF 80~200/2.8 D ED zjSl;ru
3.9 -5|el3%)
0.80 Q<ia
Contax 80~200/4 U@{>+G[
3.8 @LDs$"f9=
0.79 +DR{aX/ll
Tokina AF 80~200/2.8 H*P+>j&
3.4 IiE^HgM
0.76 (I'{
pF)
Leica 70~210/4 inZ0iU9dy
3.3 \pTv;(
0.75 dK,=9DQy5
Pentax FA 80~200/2.8 2;3&&yK2b
3.2 9
`q(_\ x
0.74 JG1q5j##]b
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。 qPWf=s7!
[p}~M-$V8Y
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: Aayd3Ph0%
镜头品牌规格 QD%6K=8Q
得分 mH5>50H;
MTF侧重平均值 3d7A/7S
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U |$ZS26aYw}
3.3 i[{*(Y$L
0.75 UQ7La 7"
Pentax FA 28~70/4 AL pGy k61
3.3 bFlI:R&<
0.75 ,:MUf]Ky
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U DIWyv-
3.2 pF8:?p['z
0.74 OL:hNbw'~T
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ,Mi'NO
3.1 TcJJ"[0
0.73 F MYcZ+4
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 aI`d
3.1 -vk/z+-^!
0.73 0Js5 '
9}H
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D BM)a,fIgo
3.0 6c/0OM#
0.72 3u^wK
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp \F\7*=xk
3.0 /h`gQyGuY
0.72 SMRCG"3qwA
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 g2'K3e?.%
2.9 !8W0XUqh+
0.72 7^UY%t
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 W[]|Uu/%
2.9 =?wDQ:
0.71 >1]hR)Ip
Contax 28~70/3.5-4.5 OT6Te&
2.8 h^`@%g9 S
0.71 gSyBoY
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D KM"?l<x0Y
2.8 i.?rom
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro qs_cC3"=%=
2.7 *8yC6|wL?
0.70 A=e1uBGA
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 F{.g05^y
2.7 ]~f-8!$$R
0.70 xy$aFPH!-
Ricoh 35~70/3.5-4.8 Gi$\th,
2.6 US-f<Wq
0.69 +>[zn
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 *`/4KMrq
2.3 -ik((qx_
0.66 D(dV{^} 9
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 g}a+%Obb
2.0 [C~N#S[]
0.64 BC1smSlJ
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 lU&2K$`
1.8 +u\w4byl
0.62 ~HT:BO$
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: 'xaEG,P
镜头品牌规格 |o(te
得分 $M4_"!
MTF侧重平均值 R3)ccom
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 6Rq +=X
3.2 n:s _2h(u
0.74 ^"vmIC.h
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U :fy,%su
3.1 VAyAXN~
0.74 N}{V*H^0QU
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 O<Ay`p5
3.0 `Jj b4]
0.73 wnLpf
Sigma 70~210/4-5.6 s+G(N$0U
2.9 ^%g8OP
0.72 ybv< 1
Pentax FA 70~200/4-5.6 +#(GU9_i+M
2.9 ^U,C])n
0.72 <+b~E,
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 _ |HA\!
2.9 L/vw7XNrX
0.72 WUQa2$.
Nikon AF 70~210/4-5.6 D <&)zT#"
2.8 9O^~l2`
0.71 O]F(vHK\
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 ATmyoN2@>
2.7 q%/.+g2-\
0.69 ~HtD]|7
Yashica AF 70~210/4.5 uOKdb6]r6
2.7 1UB.2}/:
0.69
[W<j
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 >^<;;8Xh
2.6 .6bo
0.69 JZ-64OT
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 wp4
.~E
2.6 !Ow
M-t
0.69 h_\W7xt
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U rploQF~OFF
2.4 nU#K=e
=W
0.67 Z*NTF:6c
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 !I91kJt7
2.4 8Vt'X2
0.67 RgM=g8}M
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): u'Hh||La"
镜头品牌规格 g^i\7'
得分 {sq:vu@NC
MTF侧重平均值 7v.O Lp
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 x&EMg!
3.7 L}g#h+GP[
0.78 a^O>i#i
Nikon AF 20~35/2.8 D IF U2Ky4UFm
3.6 7s}F`fjKP
0.78 X1V~.kvt)
Canon EF 20~35/2.8 L u{l4O1k/c
3.5 v&f\ Jv7
0.77 !l6ht{
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 ps/|^8aGZ
3.5 }ZiJHj'<
0.77 6IJ;od.\b$
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U ?TmVLny
3.4 I0^oaccM
0.76 {q;_Dd
Pentax FA 20~35/4 AL E^pn-rB
3.4 [~n|R Oo
0.76 % S>6Q^B
Minolta AF 17~35/2.8 G t[G7&ovj
3.3 PklJU:Pu\U
0.75 AF{@lDa1h
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 z>
N73 u
3.3 @;S)j!m`
0.75 {?3i^Q=V
Canon 20~35/3.5 L 6&2{V?
W3
3.3 bp}]'NA
0.75 h 3 J&
Canon EF 17~35/2.8 L OO,%zwgt
3.2 rK'O 85)eU
0.74 Yb:F,d-Ya
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX cBCC/n
3.1 iqsR]mab
0.73 m/,8\+
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 _u~`RlA
2.9 C]na4yE8
0.72 wDBU+Z
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 {L M Q
2.8 (8/ &
0.71 {D[z>I;D
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 +)_DaL
E
2.7 MOuEsm;
0.70 4#ifm#
Tokina AF 20~35/2.8 Pro N)KN!!
2.5 )2:U]d%pk
0.68 :"Rx$;a
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF 4NIb_E0
2.4 #210 Yp#
0.67 }L^PZS@Jf
G12o?N0p
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。 O}6*9Xy
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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。 "VMb1Zhf
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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。