MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 + eZn
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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: Go~3L8
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=jU#0FAO
MTF = Vo / Vi KJV],6d
`#j;\
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。 3YEw7GIO-
T\7t#Z
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 5<oV>|*@{
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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。 Eqx |k-<a
Z[\nyj
(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)。 qx?0]!x
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看看photodo的例子: WOYN%
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aOUs:<
(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 ^Uik{x
1{h,LR
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。 Cv]$w(k
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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。 -8t&&fIA
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MTF(续) 0j' Xi_uM
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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 sz4;hSTy
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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。 |W|RX3D
[*Vo`WgbD
浅谈MTF值的含义 j3/K;U/SGJ
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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。 ?T'a{~]R
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 GVM)-Dp]
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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。 !L@a;L
H4ancmy
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。 3lefB
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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。 @$o^(my
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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。 }FC(Z-g
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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: 7qhX`$
镜头品牌规格 %9T|"\
得分 ?T8^tGD[
MTF侧重平均值 2P?|'U
Contax 28~85/3.3-4 <+p{U(
4.0 a]?o"{{+
0.81 qW9~S0sl
Canon EF 28~70/2.8 L KhNOxMZ
3.9 e>b|13X
0.81 F{
sPQf'
Nikon AF 35~70/2.8 Iv>4o~t
3.8 W7q!F
0.79 $1bzsB|^
Minolta AF 28~70/2.8 5_Oxl6#
3.7 }(w9[(K
0.78 V7,;N@FL
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp Xm~N Bt
3.5 sN@=Ri?\
0.77 3TNj*jo
Leica 28~70/3.5-4.5 h`V#)Q
3.2 j>|mpfU
0.75 HH7Bg0=(
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro M}N[> ,2'
3.1 Y86mg7[U/
0.73 Rj])c^ZA'*
Sigma AF 28~70/2.8 70T{tB
3.0 k '-5&Q
0.73 2NZC,znQ
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 ,<]~/5-f
.=/TT|eMS
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: ZKoISuM
镜头品牌规格 -X,[NI3
得分 *ZV=4[#bT
MTF侧重平均值 nT/Azg
Leica 80~200/4 Qjd<%!]+\
4.2 o@DlK`
0.83 y"Jma`Vjq
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D fH?s~X]
4.1 K&TO8
0.82 _|s'0F/t
Canon EF 70~200/2.8 L 3 UG
UZ
4.1 VK^m]??s_
0.82 DY8w\1g"
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX g66SCr}
3.9 CP6xyXOlPB
0.81 .%x%(olf
Minolta AF 80~200/2.8 Apo NrWgaPO)i
3.9 "4/J4'-
0.81 m 9.BU2.
Nikon AF 80~200/2.8 D ED K7}]pk,AG
3.9 'XW9+jj)/
0.80 gEkH5|*Y
Contax 80~200/4 9<-7AN}Z
3.8 ,p9>/)l
0.79 ! ^TCe8
Tokina AF 80~200/2.8 roHJ$~q?
3.4 T6I$7F
0.76 5PPaR|c3
Leica 70~210/4 "aJfW
3.3 V D.T=(
0.75 whh#J
(
Pentax FA 80~200/2.8 D>
E N:_v
3.2 @agxu-Y
0.74 T1g3`7C3
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 o ^Ro 54i
ECr}7R%
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: LV`tnt's
镜头品牌规格 yp"h$
得分 ID8u&:
MTF侧重平均值 91ndr@*|
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U I7Xm~w!{qk
3.3 S$ Z?T
0.75 ] Wx?k7T
Pentax FA 28~70/4 AL 0vrx5E!
3.3 #-8%g{
0.75 tM3Q;8gB!
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U Oe"nNvu/
3.2 Ln"D .gpq
0.74 W>y&
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U Rh#QPYPq
3.1 rIQ%X`Y
0.73 W*^_Ul|
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 4{CeV7
3.1 ';KWHk8C
0.73 8\Kpc;zb
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D KK,
t !a
3.0 w5*
Z\t5
0.72 ~+CEek
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp F-%Hw
3.0 LW!>_~g-
0.72 1w'W)x
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 (qDPGd*1
2.9 @cu#rWiG
0.72 A&D<}y/%
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 KuZZKh
2.9 sr-tZ^d5S?
0.71 O 4'/C]B2
Contax 28~70/3.5-4.5 (Q}ByX
2.8 A\ r}V-
0.71 `CY c>n"
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D ~'w]%rh!
2.8 y_LFkZ
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro t_w2J =2
2.7 '9@AhiNV
0.70 7\[)5j
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 xv~Sk2Z+d
2.7 =B0AG9Fz
0.70 uP$C2glyz
Ricoh 35~70/3.5-4.8 d9q`IZqee
2.6 g9@H4y6fe=
0.69 :pvB}RYD
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 ;$'D13
2.3 &X#6jTh+
0.66 00/ RBs5
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 2B b,ZC*
2.0 A$70!5*
0.64 QB;jZpF
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 PwU<RKAE
1.8 u4|)A4n
0.62 <FfmDR
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: ng:B;;
m
镜头品牌规格 ?D;7ut$~
得分 +h@ZnFp3
MTF侧重平均值 `t3w|%La}
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO & tjL*/
3.2 lP*p7Y '
0.74 p# JPLCs
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U ^Q9K]Vo
3.1 mC}
b>\
0.74 TjicltQi4
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 eh}|Wd7J
3.0 IO7cRg'-F
0.73 lUd4`r"
Sigma 70~210/4-5.6 BAojP1}+,
2.9 BvP++,a&Sa
0.72 T_[
Pentax FA 70~200/4-5.6 : +f6:3
2.9 z}F^HQ1
0.72 T%4yPmY
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 %k @4}M>
2.9 3hcWR'|
0.72 {01^xn.
Nikon AF 70~210/4-5.6 D !m8T< LtMl
2.8 kn+@)3W:*
0.71 'EC0|IT)c
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 |lN=q44I
2.7
?(M$r\\
0.69 Y>x3`f]
Yashica AF 70~210/4.5 oiOu169]
2.7 vI]V@il
0.69 Vi#[kn'
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 poy_?7G
2.6 A<IV"bo
0.69 ]e$n ;tuW
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 a:KL{e[
2.6 9M-W 1prb
0.69 -Gjz+cRns
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U I#;.;%u
2.4 Zt}b}Bz
0.67 r,q.RWuII
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 a:s$[+'Y
2.4 Z/q'^PB
p
0.67 *0m|`-
T
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 9{0%M
镜头品牌规格 %~P3t=r
得分 S[{,+{b0
MTF侧重平均值 WBR# Ux
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 E:;MI{;7
3.7 t ?05
0.78 yq!peFu
Nikon AF 20~35/2.8 D IF m~4ik1wq
3.6 VVfTFi<
0.78 r@PVSH/
Canon EF 20~35/2.8 L _o&NbDH
3.5 V P(JV
0.77 t"OP*
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 _Td#C1g3
3.5 AC!yc(^<
0.77 Mm!;+bM%
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 8:2Vib$
3.4 {kvxz
0.76 v1/Y0
Pentax FA 20~35/4 AL HY;kV6g{P
3.4 &UO/p/a
0.76 aGAr24]y
Minolta AF 17~35/2.8 G >h.HW
3.3 x4,[5N"}YK
0.75
zjSHa'9*
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 *?A!`JpJn
3.3 Df$~=A}
0.75 {XV'C@B
Canon 20~35/3.5 L %'VzN3Q5V
3.3 (EH}lh}%
0.75 3QF[@8EH{
Canon EF 17~35/2.8 L S+*>""=
3.2 -Ir>pY\!
0.74 RL
H!f1cta
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX iiWpmE<,
3.1 UID`3X
0.73 xrI9t?QaCb
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 "U$](k.<VA
2.9 $LcMG,8%_
0.72 @LSX@V
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 [.6bxK
2.8 AUES;2WL
0.71 wFjQ1<s=
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 =5:S"WNj
2.7 4~8-^^
0.70 tY:,9eh7B
Tokina AF 20~35/2.8 Pro ab#z&jg!
2.5 /82E[P"}6R
0.68 &.PAIe.
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF X":2o|R
2.4 &wN}<Ge6
0.67 U#<{RqY
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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。 \tY7Ga%c
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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。 L+eK)Q
m3^D~4
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。