MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 8\HL8^6c5
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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: 4^cDp!8
"S)2<tV
MTF = Vo / Vi 5S`_q&
6t/nM
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。 I.BsKB
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? s\i:;`l:=5
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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。 d5h]yIz^
uvR9BL2=
(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"d7Af
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看看photodo的例子: DT *'r;
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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 6Y?%G>$6
l3kYfq{";"
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。 :j_OO5b!
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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。 /Iht,@%E
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MTF(续) .>?h
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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 0kC}qru'
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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。 lO=+V 6
8 Z|c!QIU
浅谈MTF值的含义 N6K%Wkz
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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。 lS1-e0,h1
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利用MTF值对镜头统计分析及排列
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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。 LF o{,%B
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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。 vwy10PlqL
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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。 x1H?e8
X^2 04K%:
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。 Qa*?iD
MV8Lk/zd?A
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: zx)^!dEMM
镜头品牌规格 u=j|']hp#&
得分 epz'GN]V
MTF侧重平均值 RSL%<
Contax 28~85/3.3-4 Q2^~^'Yk
4.0 [HEqMBX=;
0.81 Xxl>,QUA
Canon EF 28~70/2.8 L 6@0
wKV!D
3.9 DGfhS` X
0.81 f1eY2UtWQ
Nikon AF 35~70/2.8 JtB"Dh
3.8 z^(6>U
?
0.79 31BN ?q
Minolta AF 28~70/2.8 ?gZJ v
3.7 5<0d2bK$
0.78 P<+y%g(({
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp !: e0cV
3.5 *7L*:g
0.77 44s
K2
Leica 28~70/3.5-4.5 sU7>q}!
3.2 2m`4B_g A
0.75 M~&|-Hm
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro iz|mJUx
3.1 _ F0qqj
0.73 s3G\L<~mB
Sigma AF 28~70/2.8 IKJ~sw~AQ
3.0 7Pt*V@DHS
0.73 doR'E=Z4h
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。 pB
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xP@VK!sc
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: *%0f^~!G<p
镜头品牌规格 xx}R6VKU.
得分 )9,*s!)9
MTF侧重平均值 dhW; |
Leica 80~200/4 ] o!#]]
4.2 wu*WA;FnA
0.83 IBwquw+
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 5io7!%
4.1 0Sz&Oguv
0.82 ;OYwZ
Canon EF 70~200/2.8 L gbc^Lb
4.1 ?FRR";
0.82 ?e|'I"
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX &}Y_EHj}
3.9 7R\!'`]\M
0.81 Xco$
yF%
Minolta AF 80~200/2.8 Apo CK
e
3.9 -`e=u<Y9@
0.81 MDkIaz\U
Nikon AF 80~200/2.8 D ED .js4)$W^
3.9 -X#J<u T/
0.80 ^H+j;K{5,
Contax 80~200/4 bw*@0;
3.8 p71%-nV
0.79 ;(w=}s%]+
Tokina AF 80~200/2.8 (4V1%0
3.4 > qA5
0.76 K{VF_S:
Leica 70~210/4 !DnG)4#
3.3 Q6S[sTKR
0.75 X7kJWX
Pentax FA 80~200/2.8 ErC~,5dj;n
3.2 \h^bOxh
0.74 a@@!Eg
A
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。 ;U<)$5
tC+9W1o
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: .Jdw:
镜头品牌规格 Fm}O,=
得分 ej,MmLu~^
MTF侧重平均值 [ hj|8)
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U \3q{E",\>@
3.3 #f|-l$a)3a
0.75 mxHNK4/
Pentax FA 28~70/4 AL v >3ctP{
3.3 9\)NFZ3Mz
0.75 {s8''+Q#(-
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U qn@Qd9Sf
3.2 +2oZB]GPL
0.74 }jU{RR%6B
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U whKr3)
3.1 !U`T;\,v5
0.73 Vm8;{S q
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 {(wV>Oc>Jw
3.1 f.jAJ; N>
0.73 zJ9ZqC]
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D B^Ql[m&5+
3.0 @
x*#7Y
0.72 %8o(x 0
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp NtTLvO6
3.0 q1dYiG.-Z
0.72 |ry;'[*
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 Cw{#(xX
2.9 jZv8X5i
0.72 _;01/V"q6
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 >\DXA)nc
2.9 V2/+SvB2
0.71 3UC8iq*
Contax 28~70/3.5-4.5 qC\$>QU}
2.8 x6DH0*[.
0.71 6%S>~L66
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D ^DZiz[X+|
2.8 bf;IJ|v^
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro =As'vt
0
2.7 flLmZ1"
0.70 0^ (.(:
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 z5'VsK:
2.7 xC;$/u%'
0.70 Tao lX*$5
Ricoh 35~70/3.5-4.8 )%j)*Ymz;
2.6 i0AC.]4e"
0.69 O1#rCFC|y
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 dN*<dz+4r
2.3 %oor7 -l
0.66 DBmcvC
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 Fah}#,
2.0 609=o+
0.64 W)4xO>ck*3
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 M3z7P.\G
1.8 +H<%)Lk J
0.62 [2\`Wh:%P
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: T@Q<oNU
镜头品牌规格 G,"$Erx
得分 W'
2)$e
MTF侧重平均值 O_iX1@SW
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO -x_iqrB
3.2 uk'<9g^
0.74 2! 6Kzq
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U " c
3.1 fGe{7p6XV*
0.74 +?@qux!
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 wUV%NZB
3.0 Xr)d;@yi
0.73 `GDYL7pM(
Sigma 70~210/4-5.6 ', &MYm\
2.9 !CMN/=
0.72 kXj pCtCu
Pentax FA 70~200/4-5.6 $\K(EBi#G
2.9 ^y6CV4T+
0.72 C4cg,>P7
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 L%8"d6
2.9 w`v\/a_
0.72 -'VT
Nikon AF 70~210/4-5.6 D !*ucVv;
2.8 =N0cz%
0.71 jXDo!a|4y
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 K*}j1A
2.7 $Yxy(7d7w
0.69 e^an` </{
Yashica AF 70~210/4.5 ZT8j9zs
2.7 zF$wz1
%
0.69 t&uHn5
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 ;Dgp
!*v=
2.6 0q;] ;m
0.69 "|%fAE
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 n%0vQ;Z1
2.6 SYwNx">Bq
0.69 $3Ia+O
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U w#$k$T)
2.4 }<S2W\,G
0.67 >dGYZfqD
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 %G
SSy_c
2.4 /Rz,2jfRx'
0.67 tSYnc7
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): cA\W|A)
镜头品牌规格 Dw[Q,SE
得分 9|m L
MTF侧重平均值 `ouzeu9}
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 5`DH\VD.j
3.7 E;Hjw0M'k
0.78 $F%?l\7j
Nikon AF 20~35/2.8 D IF B;Z^.3
3.6 u5ygbCm
0.78 gD\}CxtG
Canon EF 20~35/2.8 L (Vv]:Y]
3.5 5S?yj
0.77 3Cl9,Z"&6$
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 5=986ci$U
3.5 [ub\DLl
0.77 a40BisrD~6
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U jg8P4s
3.4 M2S|$6t:
0.76 Jx<
Pentax FA 20~35/4 AL .#J3UZ
3.4 QAwj]_
0.76 Zv\b`Cf}
Minolta AF 17~35/2.8 G 1aG}-:$t'
3.3 BxU1Q&
0.75 Z(eSnV_RL
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 >cb
gL%
3.3 5XHkRcESZ
0.75 (c2\:hvy
Canon 20~35/3.5 L ^'4uTbxP_!
3.3 #VE$C3<
0.75 W|e>
Canon EF 17~35/2.8 L .
6dT5x8u
3.2 R.T-Pt ene
0.74 i#=X#_
+El
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX J.l%HU
3.1 %5gJ6>@6Z
0.73 B_2>Yt"
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 L#Y;a
5b
2.9 9(WC#-,
0.72 |Ze}bM=N
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 R-fjxM*
2.8 1_C6KS
0.71 j.}V~Sp*
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 "r"An"
2.7 $"{3i8$3mT
0.70 f :5/y^M&
Tokina AF 20~35/2.8 Pro CF"3<*%x
2.5 "n,ZP@M;
0.68 {B.]w9
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF E |
2.4 Q{hOn]"
0.67 vKC&Qi ;
h';v'"DoW`
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!&->
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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。 m4>oE|\
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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。