MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 D@^F6am%
@Qs-A^.
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: GwW#Ww;Oc
Z@[,"{Sn
MTF = Vo / Vi -YuvEm#f
DYWC]*
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。 5dgBSL$A}]
i9xv`Ev=R
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ]~qN<x
tl)}Be+Dt;
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 87^
4",
13QCM0#
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 =wj~6:Bf
Y=rr6/k
看看photodo的例子: Oq2H>eW`f
Qi[D&47XO
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 qXI30Yo#d
J7\q#] ?
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 y[|g!9Rp
?:FotnU*p
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 JG<3,>@%
DrEtnt
MTF(续) 9/$P_Q: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 s =5H.q%PV
iTt=aQjd
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。 |f:d72{Qr
W<LaR,7
浅谈MTF值的含义 z}8YrVr@
"B}08C,?
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。 w+37'vQ
YxtkI:C?
利用MTF值对镜头统计分析及排列 }}1/Ede{5
v 2 GhR*
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。 .zAafi0
-{*V)J_Co
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。 vs@:L)GW\
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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。 '&QT}B
u}1vn} F{
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。 "r
V4[MVxt
N 9&@,3
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: ee_\_"
镜头品牌规格 E`4=C@NN+,
得分 kV rT?
MTF侧重平均值 GF!{SO4
Contax 28~85/3.3-4 ?03Zy3/
4.0 \z`d}\3(R
0.81
)M N
yOj
Canon EF 28~70/2.8 L zsXH{atY
3.9 YhT1P fl
0.81 zzQH@D1
Nikon AF 35~70/2.8 )t0b$<%
3.8 9(F?|bfk
0.79 <e&QTyb
Minolta AF 28~70/2.8 is?&%VY
3.7 -NPkN%h
0.78 N`Xnoehu
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp /V<`L
3.5 gyQ9Z}
0.77 :3>yr5a7-
Leica 28~70/3.5-4.5 b<(UmRxx3
3.2 Au._n,<
0.75 >.hGoT!_k
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 3t8H?B12ow
3.1 R[9PFMn
0.73 \ui^
d
Sigma AF 28~70/2.8 /eRtj:9M
3.0 |~uzQU7
0.73 A] ?O&m|
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。 _
1{5~
z83:a)U
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: M y"!j,Up
镜头品牌规格 !J=;Z9
得分 !-RpRRR[Co
MTF侧重平均值 @
KPv&UB
Leica 80~200/4 mjl!Nth:<
4.2 ]az}
n(B,
0.83 KHus/ M&0
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D
01c/;B
4.1 R,w54},
0.82 M}oj!xGB
Canon EF 70~200/2.8 L Px7g\[]
4.1 xFm{oJ!]&
0.82 FJ%R3N\
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 4Eh BpTg
3.9 b)hOzx
0.81 l6B ^sc*@
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 9h38`*Im;
3.9 @
U8}sH^
0.81 eN<pU%7
Nikon AF 80~200/2.8 D ED VtzmY
3.9 30(m-D$K>9
0.80 1xdESorX(
Contax 80~200/4 ~R?dDL
3.8 <,X+`m&
0.79 v*'iWHCl,
Tokina AF 80~200/2.8 Ul713Bjz
3.4 ~2A$R'x b
0.76 8@W/43K8-
Leica 70~210/4 FP'u)eU&3
3.3 3@ F+ E\k
0.75 !:5`im;i
Pentax FA 80~200/2.8 1|EU5<
3.2 t2-nCRXEP
0.74 y|+~>'^JR
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。 !Ir1qt8T
[mB(GL
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: `/wq3+ ?
镜头品牌规格 F%_,]^ n[
得分 }u3H4S<o
MTF侧重平均值 :&1=8^B Y
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U *L4]\wf
3.3 %I|+_ z&x
0.75 {c\oOM<7
Pentax FA 28~70/4 AL ,'1Olu{v[s
3.3 (:y,CsR}4
0.75 w-'D*dOi
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 3dX=xuQ%/
3.2 Ef_F#X0#
0.74 bco[L@6G$
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 8MeO U
3.1 !7kLFW
0.73 1IF'>*
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 PK2Rj%
3.1 DUuC3^R
0.73 .,ppGc|*
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D .e FOfV)
3.0 KT
lP:pB;
0.72 +Jo 3rX'`
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 38*'8=Y#>
3.0 0?6If+AC
0.72 {7K'<ti
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 E*r
2.9 \2].|Mym
0.72 BDm88<]
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 hs{&G^!jo
2.9 gI^L
9jE7
0.71 clq~ ;hx
Contax 28~70/3.5-4.5 n?ZL"!$
2.8 kyRh k\X
0.71 5D]30
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D
d-ag
2.8 C>Omng1>^
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro g:uvoMUD
2.7 *w'q
0.70 )p/=u@8_f
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 P|e:+G 7
2.7 }&Wp3EWw
0.70 ;T5,T
Ricoh 35~70/3.5-4.8 J$6-c'8
2.6 KdOh'OrT9.
0.69 xZ.~:V03\t
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 -~vl+L
2.3 D4=..;
0.66 x9x#'H3
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 /RJ6nmN@}
2.0 PwFQ #Z
0.64 ),nCq^Bp
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 X
zi'Lu`
1.8 1a($8>
0.62 e5qrQwU
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: u%6Irdx
镜头品牌规格 c N02roQl
得分 &Q-[;
MTF侧重平均值 a"0B?3*r46
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO [+g(
3.2 %sO Wg.0_
0.74 (R4PD
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U /<3;0~#){
3.1 ~w
Zl2I
0.74
_'!aj+{
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ~q0I7M
3.0 Hv8SYQ|
0.73
'O.+6`&
Sigma 70~210/4-5.6 y-w2O]
2.9 `ir&]jh.A
0.72 @k=cN>ZMc
Pentax FA 70~200/4-5.6 g".d"d{
2.9 (Oxz'#TX
0.72 Zi 2o
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 .ocx(_3G
2.9 t$U3|r
0.72 ;]2x
Nikon AF 70~210/4-5.6 D vOos*&
2.8 ,sO:$
0.71 Yw6DJY
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 AuoxZ?V
2.7 5h_<R!jA
0.69 <lC]>L
Yashica AF 70~210/4.5 ybo#K
2.7 'M~BE\
0.69 VK @$JwdL
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 gKmX^A5<
2.6 HG2N-<$
0.69 RY9+ 9i
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 7m@
)Lv
2.6 kP)YgkE
0.69 :|Z$3q
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U {SF[I
2.4 m_c O<LB
0.67 lkV6qIj
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 6!ZVd#OM%
2.4 "Kyifw?
0.67 |J:$MX~
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): Uh>.v |P6
镜头品牌规格 )8[ym/m
得分 D+f'*|
MTF侧重平均值 ddoST``G
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5
M{]e5+
3.7 .
3GnZR,L
0.78 kGpV;F==*
Nikon AF 20~35/2.8 D IF UE^D2 u
3.6 W@l+ciZ_
0.78 3DH.4@7P
Canon EF 20~35/2.8 L p?;-!TUv
3.5 s0r"N7~
0.77 1 ojhh7<
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 5 d+<EF+N
3.5 Z)/6??/R
0.77 ,:^
N[b
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U N;<//,
3.4 8)sg_JC
0.76 *9J1$Wa
Pentax FA 20~35/4 AL WM/#.
3.4 $'^&\U~?
0.76 kGm:VYf%
Minolta AF 17~35/2.8 G qtHfz"p
3.3 qh-[L
0.75 )!cI|tovs
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 |=\91fP68`
3.3 .8]Y-
0.75 X:Q$gO?[4
Canon 20~35/3.5 L Y&s2C%jT
3.3 6)ycmu;!$
0.75 U h.Sc:trA
Canon EF 17~35/2.8 L ;+
G9-
3.2 s;J\Kc?"|
0.74 co/7l sW
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX {DT4mG5
3.1 &s:=qQa1
0.73 B20_ig:
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 R*yU<9Mm8
2.9 ~n6[$WjZA
0.72 I_?He'=0oU
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 8a9RML}G<
2.8 .jU Z
0.71 "V3}t4
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 \X&
C4#
2.7 O6iCZ
0.70 Noh?^@T`Ov
Tokina AF 20~35/2.8 Pro M-Y0xWs
2.5 x5OC;OQc
0.68 B;!f<"a8
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF )r9b:c\
2.4 w>qCg XU3
0.67
: tM?%=Q
#.<V^
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。 h>wcT VF
<*u C
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。 .Pw%DZ'
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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。