MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 tD.#*.7
c6:uM1V{
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: n-9xfn0U~#
i9ySD
MTF = Vo / Vi 'l'3&.{Yfk
}TTghE!
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。 x;?8Zr
FJ0I&FyWs
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? Q/|.=:~FO
(2b${ Q@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。 &2W"4SE]6
YrL(4 Nt8
(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)。 fw&*;az
QT c{7&
看看photodo的例子: ,b5'<3\
~xqiasE#K
(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 v]SxZLa
/si<Fp)z
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。 B?BOAH
s*rR>D:
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。 1]/;qNEv
d[6 'w ?
MTF(续) 2Hd\>{*
Hhtl~2t!0
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 6xDk3
,&BNN]k
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。 ,=+t2Bn
CU|E-XPW
浅谈MTF值的含义 ]njNSn
r|l?2 eO~
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。 "6d0j)YO
!H\;X`W|~D
利用MTF值对镜头统计分析及排列 /phMrL=
i(%2t(wf+
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。 ,P9F*;Dj
4 bk`i*-O
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。 *)RKU),3nL
[)V~U?
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。 NFTv4$5d
@aQ:3/
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 Q\4tzb]
{dxFd-K3
2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: 1'/
[x(/]d
镜头品牌规格 iZG-ca
得分 JtO}i{A
MTF侧重平均值 )B]s.w
Contax 28~85/3.3-4 ]EHsRd
4.0 v]M:HzP
0.81 g7! LX[
Canon EF 28~70/2.8 L w1I07 (
3.9 0U7Gl9~
0.81 '1D$ ;
Nikon AF 35~70/2.8 P%:?"t+J`;
3.8 lG-B)
F
0.79 *OA(v^@tx7
Minolta AF 28~70/2.8 kSV(T'#x
3.7 )n)AmNpq
0.78 S`vt\g$ dN
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp fNLO%\G~2
3.5 |mKohV qr
0.77 U@q5`4-!8
Leica 28~70/3.5-4.5 +d#8/S*
3.2 _]@u)$
0.75 Lk|`\I
T
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro oz=V|7,
3.1 rA
={;`
0.73 qh.F}9o
Sigma AF 28~70/2.8 f_)#
3.0 s[8M$YBf
0.73 _FOIMjh%N
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 ?;oJ=.T
__eB 7]#E
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: `^Ll@Cx"
镜头品牌规格 FaCW +9B
得分 I=dn]}b#P
MTF侧重平均值 z00X
?F
Leica 80~200/4 v'
t'{g%
4.2 >>$L
vQ
0.83 S!PG7hK2
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 8KJ`+"<=@
4.1 K&&T:'=/
0.82 .tKBmq0xo"
Canon EF 70~200/2.8 L \FfqIc9;
4.1 Aa_@&e
0.82 vLxaZWr
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX hdWV vN
3.9 ~D@ YLW1z(
0.81 &Z>??|f
Minolta AF 80~200/2.8 Apo +EjXoW7V
3.9 CKHmJ]=
0.81 _`p-^I
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 7zx
xO|p[
3.9 lv?`+tU2_
0.80 3|!3R'g/ >
Contax 80~200/4 ujnT B*Cqc
3.8 $gnrd~v4e
0.79 z2{y<a9;?
Tokina AF 80~200/2.8 >d`GNE
3.4 D}
B?~Lls
0.76 QGI@5
Leica 70~210/4 Y!45Kio
3.3 EVLL,x.~:z
0.75 TrzAgNt
Pentax FA 80~200/2.8 U"/T`f'H z
3.2 hBRi5&%
0.74 E`.hM}h
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 r+m.!+
C-S>'\|8
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: &lU\9
镜头品牌规格 aV7VbC
得分 }F0<8L6%
MTF侧重平均值 "f
89
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 2~\SUGW-
3.3 E oixw8hz
0.75 )#z{P[X^
Pentax FA 28~70/4 AL X+sKG5nS
3.3 UapU:>!"`
0.75 %y9sC1T
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 9,~7,Py }
3.2 mWYrUI
0.74 OS`jttU@
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U Q*I8RAfd
3.1 9#7W+9
0.73 i$%Bo/Y
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 y+k^CT/u
3.1 -a@e28Y
0.73 {H(l"KuL
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D (/<Nh7C1c
3.0 riOaqV
0.72 `B"sy8}x
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp z H-a%$5
3.0 I;"pPJ3G
0.72 $%cHplQz5
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 <$ssU{5
2.9 [u!n=ev
0.72 LA_{[VWYp>
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 E"VFBKB
2.9 wH!$TAZ:Yw
0.71 *GoTN
Contax 28~70/3.5-4.5 w>9d^kU'
2.8 z]rr
Q=dAA
0.71 r@C~_LgL)
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D :0B 7lDw
2.8 `dcz9 *
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro ,DE>:ARZ
2.7 X uE: dL?
0.70 nl
'MWP
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 8cOft ;|qB
2.7 fWq*Op.]c
0.70 DFWO5Y_
Ricoh 35~70/3.5-4.8 Wgh@X B
2.6 5\z<xpJ
0.69 ^D+^~>f
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 G`n
$A/9Q
2.3 -!_8>r;Q4
0.66 =3(Auchl$Y
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 `K5*Fjx
2.0 z
mip
0.64 v
=y
2
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 YyxU/UnhG
1.8 t?G6|3
0.62 E>]K#H
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: M{5AQzvs
镜头品牌规格 {,sqUq (
得分 p"
>*WQ
MTF侧重平均值 3<W%z]k@M
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ~C%I'z'
3.2 SC~k4&xy
0.74 an"~n`g
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U O_1[KiZ
3.1 3:nBl?G<
0.74 FiiDmhu
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 HQm_ K0$
3.0 A/<u>cCW
0.73 z4SJxL
Sigma 70~210/4-5.6 '+_>PBOc
2.9
gEj#>=s
0.72 WuUwd#e
Pentax FA 70~200/4-5.6 |~BnE
2.9 B%;MGb o
0.72 4l
ZK@3
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 oV:oc,
2.9 b`-|7<s
0.72 ZEI,9`t!
Nikon AF 70~210/4-5.6 D Ll|_Wd.K,
2.8 q_.fVn:!
0.71 '?9zL*
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 6`CRT TJ7
2.7 VGQ~~U7}@
0.69 "wOfs$w%s
Yashica AF 70~210/4.5 ElQ?|HsQ6p
2.7 2g{tzR_j
0.69 nU_O|l9
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 Io.RT+slB
2.6 }aRib{L
0.69 VQla.Y
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 EpAgKzVpJ
2.6 Vbl-Ff
0.69 =Hd yra
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U PoF3fy%.
2.4 7_i8'(``
0.67 mtv8Bm=<
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Lg7A[\c
~
2.4 GjhTF|
0.67 d5m-f/
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 3^y(@XFt
镜头品牌规格 "OjAhKfG
得分 !B3TLeh
MTF侧重平均值 )SmnLvL
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 <