MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 U0rz 4fxc
$OT:J
MTF 表现了一个镜头对所摄物体对比度(contrast)的再现能力。光学中对于正弦条纹对比度的定义是V = (Imax - Imin) / (Imax + Imin),(这儿人们用矩形条纹,也一样)。那么MTF就是成像前后此对比度的比: 8{ep`$(K@
/EC m
MTF = Vo / Vi C.@zVt
/eI38>v
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。 ESO(~X+
982$d<0%
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 68y.yX[
\R<yja
(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。 h*d,AJz &.
Xm*Dh#H
(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)。 WV8<gx`Q
9J?j2!D
看看photodo的例子: #zXDh3%]a
\z_@.Jw{
(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 ;7hf'k
+z4NxR
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。 v}!,4,]:&
f5G17: Q
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。 3oSQe"
TqlUe@E
MTF(续) %B~`bUHjq
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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 ]\jhtC=2
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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。 Fc=8Qt^
P`"dj@1'
浅谈MTF值的含义 |m=@;B|
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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。 mU3UQ
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 A.y$.(
>uQ!B/C!
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。 ^iGIF~J9
DF|qNX
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。 )X@(>b{
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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。 2/;KZ+U&
>Mn"k\j4
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。 ]-R8W/fDn
p@!"x({@l
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: o?b"B+#
镜头品牌规格 #0mn_#-P)
得分 {!-w|&bF
MTF侧重平均值 [0 W^|=#K
Contax 28~85/3.3-4 ]$z~;\ T
4.0 ^lQej%
0.81 rp
_G.C
Canon EF 28~70/2.8 L \>\w-ty[(
3.9 Pg`^EJ+
0.81 7ed*dXY*
Nikon AF 35~70/2.8 #a/lt^}C*
3.8 I&^?,Fyy<
0.79 }#Vo
XilX
Minolta AF 28~70/2.8 1s*I
3.7 x.d9mjLN8m
0.78 ncWASw`
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp fBQZ=zh
3.5 i4- >XvC
0.77 V-jo2+Y5=
Leica 28~70/3.5-4.5 {2V=BDS|?K
3.2 z\;kjI
0.75 )Dv"seH.
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro `E}2|9
3.1 Sm-nb*ZyC
0.73 | o+vpy
Sigma AF 28~70/2.8 OnG!5b
3.0 Wve ^2lkoK
0.73 #M_QSD}&
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 oiklRf
^tpy8TQ
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: %';n9M
镜头品牌规格 uH]^/'8vBd
得分 YpuA,r;"
MTF侧重平均值 H-I*;
Leica 80~200/4 IQH;`+
4.2 ma-|L3 #
0.83 f(9w FT
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D mNV4"lNR
4.1 X-t4irZ)
0.82 Ir]b.6B
Canon EF 70~200/2.8 L zO!`sPP
4.1 u<+;]8[o
0.82 AjZT- Q0L
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX <@Ew-JU
3.9 /Fk0j_b
0.81 >+8mq]8^
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 2*Gl|@~N
3.9 3?fya8W<
0.81 {Q4=GrS
Nikon AF 80~200/2.8 D ED "b2Mk-qP
3.9 89WuxCFS
0.80 {0e5<"i
Contax 80~200/4 "i#!
3.8 rPQ$e!m1Ee
0.79 H4%wq
Tokina AF 80~200/2.8 iPHMyxT+S
3.4 }p&aI?-B
0.76 5ptbz<Xv
Leica 70~210/4 bk5~t'
3.3 W[YcYa_tQ
0.75 D@\97t+
Pentax FA 80~200/2.8 15 SIZ:Q
3.2 S~m*t i(
0.74 1a%*X UT
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。 DNL
TJrN
&\1Dy}:
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: GZO,]%z
镜头品牌规格 6Q\n<&,{
得分 hI/p9
`w
MTF侧重平均值 e_,_:|t
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U j^LnHVHk1
3.3 ;M}bQ88
0.75 \QHM7C T
Pentax FA 28~70/4 AL `M\L6o
3.3 qo'pU/@
0.75 u,&Z5S
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U heRQ|n.Dz)
3.2 R$PiF1ffj
0.74 |/rBR!kPq
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U `GH6$\:
3.1 |Z!C`G[
0.73 }_u)3X.O
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 8whjPn0
3.1 w}7`Vas9
0.73 NH|v`rO
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D ZVda0lex&
3.0 6"gncB.
0.72 [;};qQ-C2
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp F7=a|g
3.0 .H9!UQ&It
0.72 `t#C0
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 tXfB.[U
2.9 `SOaQ|H
0.72 ZP?](RV>xg
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 eeuAo&L&
2.9 (A"oMnjWd
0.71 _Z 9I')
Contax 28~70/3.5-4.5 X~W5Z(w(O
2.8 40+E#z)
0.71 _pk=IHGsB
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D mAXTO7
2.8 VRMlr.T+
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro yKq;EcVx
2.7 ];oED?I
0.70 I7]45pF
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 >Utn[']~
2.7 8CMI\yk
0.70 wwE9|'Ok
Ricoh 35~70/3.5-4.8 GAPZt4Z2
2.6 }8 ,b;Q
0.69 R-Uj\M>
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 :qw:)i
2.3 7%L-;xcr]B
0.66 JQI`9$asuC
Pentax FA 28~80/3.5-5.6
c9DX
2.0 5tQffo8t
0.64 =]"[?a >
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 "<bL-k*H)
1.8 =OhhMAn
0.62 c1b@3
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: A9F&XF7{
镜头品牌规格 ^oaG.)3
得分 <g,xc)[
MTF侧重平均值 4dl?US[-
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO R"K{@8b
3.2 33-=Z9|r
0.74 DR^mT$
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 4 YI,:
3.1 |yw-H2k1
0.74 7;c{lQOj}
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ?T?%x(]I
3.0 t+p-,ey^@
0.73 |
u36-
Sigma 70~210/4-5.6 hoeOdWIpf
2.9 /|BzpIfpN
0.72 nhQ.U>&-M
Pentax FA 70~200/4-5.6 x4Eq5"F7}
2.9 H=7dp%b"
0.72 x7t"@Gz
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 =yfr{5}R
2.9 aRj3TtFh
0.72 (w@|:0t^y[
Nikon AF 70~210/4-5.6 D M[HPHNsA&
2.8 ?=f\oH$
0.71 \-`L}$
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 {/ZB>l@D>8
2.7 %%klR{
0.69 CSwNsFDR%
Yashica AF 70~210/4.5 ^:LF
2.7 0nG&
LL5
0.69 $;"@;Lj%,
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 ?9 2+(s
2.6 ! X*L<)=nh
0.69 In:h %4>
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 >aN@)=h}
2.6 "fS9Nx3
0.69 CM8WI~
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U V|<qO-#.
2.4 {n
#
0.67 j&[63XSe
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Y==# yNwM
2.4 D)4p8-=t
0.67 024*IoVZ
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 0Rrz
镜头品牌规格 p;X[_h
得分 l<GRM1^kU
MTF侧重平均值 "yL&?B"9@
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 Sg')w1
3.7 Br1JZHgA
0.78 s^js}9]p
Nikon AF 20~35/2.8 D IF >-EoE;s
3.6 g 9>p?XY
0.78 ;MNEe%
TJ
Canon EF 20~35/2.8 L 9S.R%2xw`
3.5 /O/u5P{J
0.77 ;,@3bu>r
Sigma AF 21~35/3.5-4.2
9CUMqaY2
3.5 rx|/]NE;
0.77 *!'00fv
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U YWd:Ok0
3.4 \1ys2BX
0.76 ,Sghi&Ky
Pentax FA 20~35/4 AL <$,iYx
3.4 oPm1`x
0.76 ax7ub
Minolta AF 17~35/2.8 G Scxf5x-
3.3 \'BKI;
0.75 hFylQfd
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 $P4hNb
3.3 bZERh:%o
0.75 {hZZU8*
Canon 20~35/3.5 L dpGaI
3.3 -}PD0Pzg;=
0.75 BYNOgB1
Canon EF 17~35/2.8 L jk) V[7P
3.2 ;(VJZ_
0.74 }5zH3MPQH
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX N[dhNK"
3.1 kf&id/|
0.73 /rKrnxw
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 }^)M)8zS
2.9 QqtFNG
0.72 } [D[ZLv
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 W53i5u(
2.8 |hOqz2|
0.71 |F9/7 z\5+
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 cg$7`/U
2.7 %+>I1G
0.70 X
B65,l
Tokina AF 20~35/2.8 Pro EC?!%iO`
2.5 vHJ ~~if
0.68 f<0-'fGJd
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF e,:@c3I
2.4 +#'exgGU^[
0.67 <Pg.N
\HTXl]
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。 GMB%A
CNfeHMT
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。 3u+~!yz
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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。