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    [其它]MTF调制传递函数知识详解 [复制链接]

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    关键词: MTF函数
    MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数 qpzyl~g:C  
    OGO\u#  
      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: F I~=A/:  
    Ucz=\dO1  
      MTF = Vo / Vi T7o7t5*  
    "sWsK %  
      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。 Bn.5ivF3  
    OLV3.~T  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ;wTc_i  
    @LSX@V   
      (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。 #o,FVYYj  
    |:,`dQfw  
      (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)。 G<]@nP{P  
    riRG9c |  
      看看photodo的例子:  ?$y/b}8  
    \7%wJIeyx  
    (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  Sr_hD5!  
    [+="I &  
      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。 fPstS ez   
    ='@ k>Ka+  
      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。 igEqty!.  
    D(WV k  
    MTF(续) Fc=6 *.hy  
    K3h"oVn  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 M1T.  
    K@Xj)  
    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。 keStK8  
    \HQ.Pwr 6  
    浅谈MTF值的含义 F? ps? e  
    cl |}0Q5  
    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。 ?.n1t@sG&  
    :_`Yrx5  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 =kCiJ8q|  
    t~BWN  
    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。 e E(+  
    o 9(x\g  
    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。 *pABdP+  
    =k;X}/  
    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。 zMM ~4?4  
    Mm1>g~o  
    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。 c#>:U,j  
    i6y=3k  
    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: fI'+4 )@x  
    镜头品牌规格 XqwP<5Z  
    得分 EMdU4YnE"  
    MTF侧重平均值 edZBQmx+#  
    Contax 28~85/3.3-4 66$ hdT$  
    4.0 O1+yOef"k  
    0.81 +_QcLuV,  
    Canon EF 28~70/2.8 L 5PP^w~n  
    3.9 8@|{n`n]  
    0.81 2=%]Ax"R  
    Nikon AF 35~70/2.8 }mI0D >n  
    3.8 jj]|}G  
    0.79 G({VK  
    Minolta AF 28~70/2.8 woF {O)~X  
    3.7 O7 yj<  
    0.78 jl>wvY||  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp B}K<L\S  
    3.5 *y$CDv  
    0.77 kf#S"[/E  
    Leica 28~70/3.5-4.5 !f}D*8\f  
    3.2 ~-uDN)  
    0.75 P{Q$(rOe  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro %:Y(x$Qy  
    3.1 nT(AO-Ue^  
    0.73 ps:E(\  
    Sigma AF 28~70/2.8 DJqJ6z:'  
    3.0 QIJ/'72  
    0.73 L"0?g(< 5  
    腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 Ll VbY=EX7  
    sM%l:Fv  
    在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: hW6Ksn,*  
    镜头品牌规格 F(^#_tXP  
    得分 6\ .LG4@LO  
    MTF侧重平均值 A"R(?rQi=  
    Leica 80~200/4 KuL+~  
    4.2 L>0Pur)[  
    0.83 txQr|\4k  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ZF8`= D`:R  
    4.1 Y##lFEt  
    0.82 Uv~|Xj4.  
    Canon EF 70~200/2.8 L 4$U^)\06W  
    4.1 pd.unEWwF  
    0.82 kjXwVGK=P<  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX /x_AWnU  
    3.9 ->7zVAX  
    0.81 )5y" T0]  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo :h!'\9   
    3.9 H]f[r~  
    0.81 2]FRIy d  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED ;>F1?5P{  
    3.9 -"^xg"  
    0.80 2uV5hSHYe  
    Contax 80~200/4 {+3g*s/HI  
    3.8 | h+vdE8  
    0.79 EB6X Yr  
    Tokina AF 80~200/2.8 I[w5V;>*  
    3.4 2vb qz  
    0.76 17 0r5  
    Leica 70~210/4 A>HCX 4i  
    3.3 <P@O{Xi+K  
    0.75 {) sE;p-  
    Pentax FA 80~200/2.8 7KJ0>0~Et  
    3.2 H$pgzNL  
    0.74 /-WmOn*  
    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~z}NP  
    F" 4;nU  
    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: nV`W0r(f'  
    镜头品牌规格 Lw1[)Vk}E  
    得分 1+Ik\  
    MTF侧重平均值 JZE@W -2  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U <aI}+  
    3.3 G2+ gEg  
    0.75 tF./Jx]_  
    Pentax FA 28~70/4 AL v"o@q2f_  
    3.3 z<0/#OP'  
    0.75 !41"`D!1  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U GCv1x->  
    3.2 Pf?15POg&B  
    0.74 whrDw1>(  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U Kc#1H|'2N  
    3.1 ]<c\+9  
    0.73 ^\Q%VTM  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 <HIM k  
    3.1 "V`DhOG&  
    0.73 V?p`rrj@  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D vb`aV<MhH  
    3.0 '* /$66|  
    0.72  acQHqR  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 2~B5?(g  
    3.0 QXl~a%lB  
    0.72 EQ|Wke  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ?1] \3nj  
    2.9 jpoNTl'  
    0.72 G|"m-.9F  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 r}:U'zlC{  
    2.9 vg _PMy\  
    0.71 yF|+oTp  
    Contax 28~70/3.5-4.5 -%{+\x2  
    2.8 O'3/21)|y  
    0.71 IR;3{o  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D wwJs_f\  
    2.8 sOS^  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro vz1I/IdTd  
    2.7 <E^;RG  
    0.70 xe3Jxo !U  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 Rtl 1eJ-  
    2.7 P_75-0G  
    0.70 s~ o\j/  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 {SRD\&J[  
    2.6 ,]das  
    0.69 kmtkh "  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 JRj{Q 1J  
    2.3 >$=l;jO`n  
    0.66 NVB#=!S  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 ^),t=!;p  
    2.0 -9o7a_Z  
    0.64 h|lH`m^  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 L 7LUy$M-<  
    1.8 W ,v0~  
    0.62 r)Ml-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: Pj{I} 4P`  
    镜头品牌规格 UQ@szE  
    得分 hb)C"q=  
    MTF侧重平均值 W{j(=<|<  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO o& $lik  
    3.2 G-sQL'L[U  
    0.74 }"v#_vJfz7  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U VRSBf;?  
    3.1 Bqb`WX[<`  
    0.74 T\:*+W37  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ua_,c\iL  
    3.0 "s(|pQh;  
    0.73 (*V!V3E3#  
    Sigma  70~210/4-5.6 :()K2<E  
    2.9 |)*!&\Ch  
    0.72 I#7H)^us  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 =e9<.{]S/  
    2.9 s%6L94\t  
    0.72 2t>>08T  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 78?cCj{e  
    2.9 0~W6IGE~  
    0.72 Wvl'O'R  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D s ;]"LD@  
    2.8 uX&h~qE/  
    0.71 %|j`;gYV  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 aOsc_5XDR;  
    2.7 r@wE?hK  
    0.69 QA)W(1  
    Yashica AF 70~210/4.5 M8y|Lm}o  
    2.7 9F~5Ht  
    0.69 wjT#D|soI  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 [lK`~MlQ  
    2.6 WH fl|e  
    0.69 Y/pK  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 $~?)E;S  
    2.6 Fx)><+-  
    0.69 yC4%z) t&R  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U mGoC8t}iP  
    2.4 3x z z* <  
    0.67 Uv=)y^H~*A  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 ![MtJo5  
    2.4 (Fq]y5  
    0.67 #$!^1yO  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): w]N;HlU  
    镜头品牌规格 v3kT~uv  
    得分 x@pzgqi3  
    MTF侧重平均值  J&+"  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 F*N Hy.Y  
    3.7 |I|,6*)xg  
    0.78 ??++0<75  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF r]wy-GT  
    3.6 o_ [I#PT  
    0.78 N%u4uLP5k  
    Canon EF 20~35/2.8 L 2|`Mb~E;  
    3.5 TY` R_  
    0.77 [?g}<fa  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 6Yqqq[#V/  
    3.5 '[HU!8F  
    0.77 w[EEA_\  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U XSx'@ qH  
    3.4 T/J1 b-  
    0.76 q>6,g>I  
    Pentax FA 20~35/4 AL %Rk0sfLvn  
    3.4 WW7E*kc  
    0.76 ]2|KG3t  
    Minolta AF 17~35/2.8 G ]J/;Xp  
    3.3 4e?cW&  
    0.75 ^nQJo"g\  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 wGHVq fm5  
    3.3 &rc r>-  
    0.75  {~w!  
    Canon 20~35/3.5 L )_?HBTG  
    3.3 UM0#S}  
    0.75 +]hc!s8  
    Canon EF 17~35/2.8 L ^lK!tOeO  
    3.2 2t=&h|6EW  
    0.74 IQmlmu  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX X6?Gxf,  
    3.1 (?.h<v1}  
    0.73 $ylxl"Y  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 I6S>*V  
    2.9 ?~]mOv>  
    0.72 n~i^+pD@  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 Ku3NE-)  
    2.8 i/C0 (!  
    0.71 DnF|wS  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ^{E_fQJX  
    2.7 SF[Z]|0gs  
    0.70 *2YWvGc  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro Lr`Gyl62  
    2.5 C"k]U[%{  
    0.68 >R\@W(-g`  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF |m$]I4Jr  
    2.4 'sk M$jr  
    0.67 Z_T~2t  
    a3He-76  
    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。 2D3mTpw  
    H Ds8M  
    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。 q1/mp){  
    KXu1%`x=%Z  
    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。
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2010-02-10
    Re:轉載 :MTF
    MTF說穿了就是PSF的空間頻率響應
    离线zhugerufeng
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    只看该作者 2楼 发表于: 2010-07-04
    very good.
    离线luckytim
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    只看该作者 3楼 发表于: 2010-09-25
    很好的文章
    离线joyinmay
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    只看该作者 4楼 发表于: 2011-02-24
    看完了还是不懂,有没有通俗易懂的?
    离线drymatini
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    只看该作者 5楼 发表于: 2011-07-06
    啥都通俗易懂 还要用脑子么?
    离线空空也
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    只看该作者 6楼 发表于: 2012-12-01
    very dood
    离线空空也
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    只看该作者 7楼 发表于: 2012-12-16
    very dood
    离线空谷幽蓟
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    只看该作者 8楼 发表于: 2012-12-31
    看完了,长进了~
    离线wangyue8
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    只看该作者 9楼 发表于: 2013-04-26
    非常有帮助 谢谢