切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 11967阅读
    • 17回复

    [其它]MTF调制传递函数知识详解 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线lchg_yy
     
    发帖
    159
    光币
    3102
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2010-02-10
    关键词: MTF函数
    MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数 eV0eMDY5  
    i A'p!l |P  
      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: 5\ }QOL  
    Ct3+ga$  
      MTF = Vo / Vi 1D~B\=LL}  
    _~*ba+{  
      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。 vQDR;T"]  
    q s9r$o.\l  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? =Prz|   
    ~4ijiw$  
      (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。 NpGz y`&b  
    +>% AG&Pc  
      (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)。 bW3Ah?0N  
    i}))6   
      看看photodo的例子: *r6v9  
    ^[ 2siG  
    (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 sq8O+AWl  
    Kf6D$}  
      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。 Lk-h AN{[  
    c&`]O\D-c  
      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。 q1/mp){  
    4@M}5WJ7  
    MTF(续) ,%y!F3m  
    T 7M];@q  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 mDWRYIuN  
    O@LUM{\  
    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。 b1Ba}  
    )_Iu7b  
    浅谈MTF值的含义 [-#q'S  
    ]\3<UL  
    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。 !B#tJD  
    >R\!Qk  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 X(C=O?A  
    ',6d0>4 *  
    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。 pWb8X}M  
    VB4ir\nF  
    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。 ZYz8ul$E  
    1.a:iweN  
    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。 RRGs:h@;  
    .5#+)] l  
    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。 R ~#&xfMd.  
    m2F+ 6G  
    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: 3C#Sr6  
    镜头品牌规格 asbFNJG{  
    得分 70nBC  
    MTF侧重平均值 Wtflw>-  
    Contax 28~85/3.3-4 mxCqN1:#  
    4.0 g}I{-  
    0.81 s 8lfW6  
    Canon EF 28~70/2.8 L w|ct="MG  
    3.9 B)qcu'>iy  
    0.81 nA+gqY6 6|  
    Nikon AF 35~70/2.8 byIP]7Ld  
    3.8 rX|{nb  
    0.79 ESkhCDU  
    Minolta AF 28~70/2.8 1_)Y{3L  
    3.7 sTi3x)#xB  
    0.78 Qmj%otSg  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp Kr%O}<"  
    3.5 K- TLzoYA  
    0.77 sfCU"O2G  
    Leica 28~70/3.5-4.5 ov'C0e+o  
    3.2 twql)lbx  
    0.75 8fQXif\z  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro )oMMDH w\  
    3.1 VCUsvhI  
    0.73 nD{{/_"'  
    Sigma AF 28~70/2.8 PtOYlZTe?  
    3.0 dca?(B!'6  
    0.73 ->&amPv  
    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。 C33=<r[;N<  
    gCW {$d1=  
    在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: EA<x$O  
    镜头品牌规格 p+:MZP -%(  
    得分 8s6^!e&  
    MTF侧重平均值 dijHi  
    Leica 80~200/4 U5H5QW+  
    4.2 W%K=N-kE_  
    0.83 (.9H1aO46|  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D _z& H O  
    4.1 lD?]D&  
    0.82 ob7hNo#  
    Canon EF 70~200/2.8 L +HY.m+T  
    4.1 Opf^#6'mq  
    0.82 WVh]<?GWXk  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX *En4~;l  
    3.9 {o8K&XU#&t  
    0.81 .&n;S';"  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo lBO x B/`  
    3.9 p~Mw^SN'  
    0.81 4tFnZ2x  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED Wvwjj~HP2}  
    3.9 biAa&   
    0.80 8,?*eYNjb  
    Contax 80~200/4 6 G?7>M  
    3.8 !FbW3p f  
    0.79 3qrjb]E%}  
    Tokina AF 80~200/2.8 rA1;DSw6E[  
    3.4 ~{npG  
    0.76 604^~6  
    Leica 70~210/4 J"yq)0  
    3.3 p`oHF  5  
    0.75 9lSs;zm{Q  
    Pentax FA 80~200/2.8 _t\)W(E&  
    3.2 5@{~8 30  
    0.74 (Z at|R.F  
    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。 *vIC9./  
    O}q(2[*i  
    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: >twog}%  
    镜头品牌规格 "o$)z'q  
    得分 B3V+/o6  
    MTF侧重平均值 H@ .1cO  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U ~DUOL ~E  
    3.3 {$)pkhJ  
    0.75 O ftjm X_  
    Pentax FA 28~70/4 AL U7d05y'  
    3.3 )r:gDd#/X  
    0.75 'Rw*WK  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U R ;3!?`  
    3.2 RV, cQ K  
    0.74 p"=8{LrO  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U &8QkGUbS<  
    3.1 Pxe7 \e  
    0.73 qwHP8GU  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 >7nOR  
    3.1 jMQ7^(9-  
    0.73 /3Cd P'c  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D EY'48S  
    3.0 aq%i:};  
    0.72 F=~LVaF/_  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp qre(3,VE5  
    3.0 !jyy`q=  
    0.72 bDM;7fFp$  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 #=aTSw X  
    2.9 PZO8< d  
    0.72 (c1Kg   
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 Z^ }4bR]  
    2.9 hC...tk  
    0.71 T6Ks]6m_  
    Contax 28~70/3.5-4.5 PW GN UNc  
    2.8 3d*wZ9qz  
    0.71 nO .:f  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D Hrj@I?4  
    2.8 F)hUT@  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 38gEto#q  
    2.7 i$S*5+  
    0.70 wb/@g=` d  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 t gHXIr}3  
    2.7 =z +iI;  
    0.70 +pJ~<ug]  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 v!%VH?cA8  
    2.6 }X^CH2,R  
    0.69 Bz*6M  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 O*+,KKPt  
    2.3 }-15^2  
    0.66 5{O9<~,  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 &L4>w.b"N  
    2.0 lehuJgz'OO  
    0.64 yc3i> w`  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 H5?H{  
    1.8 ]ppws3*Pa  
    0.62 V.Qy4u7m  
    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: z)XI A)i6  
    镜头品牌规格 xzOM\Nq?O  
    得分 TrmrA$5f  
    MTF侧重平均值 DYaOlT(rE  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO /H<tv5mX J  
    3.2 G.sf>.[  
    0.74 l\1_v7s  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U ck K9@RQ  
    3.1 YTYCv7  
    0.74  o C#W  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 uEcK0>xp  
    3.0 *d$r`.9j  
    0.73 EawtT  
    Sigma  70~210/4-5.6 b{hdEb  
    2.9 +U*:WKdI?  
    0.72 Q"b62+03  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 rz]M}!>k  
    2.9 1i:Q %E F  
    0.72 s.9_/cFWB  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 ^9A,j} >o-  
    2.9 mM)d`br  
    0.72 ]O.Z4+6w  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D k#pNk7;MZ  
    2.8 A_JNj8<6r  
    0.71 7/GL@H  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 >*S ;z+!&  
    2.7 u[?M{E/HU  
    0.69 fT  
    Yashica AF 70~210/4.5 RoeLf Ow  
    2.7 pQ yH`  
    0.69 Q9NKQuSu  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 #5}v?  
    2.6 fVx_]5jM  
    0.69 g.d~`R@v  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ?N(opggiD  
    2.6 W+D{4:  
    0.69 ?_+8K`B  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U P1A5Qq  
    2.4 m vLqccL  
    0.67 2L|)uCb  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Y!w {,\3  
    2.4 kl i)6R<  
    0.67 ^P}c0}^  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 1@{qPmf^  
    镜头品牌规格  _)=eE  
    得分 .l}oxWWoS  
    MTF侧重平均值 .rs\%M|X  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 ry!0~ir  
    3.7 z]bcg$m  
    0.78 SWPb=[WEz  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF &n-)Alx  
    3.6 ^F4h:  
    0.78 2}jC%jR2  
    Canon EF 20~35/2.8 L J{h?=vK  
    3.5 d+Au`'{>  
    0.77 \:|"qk  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 g]Fm%iy  
    3.5 rw]7Lr_>  
    0.77 "Iwd-#;$;  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 2JX@#vQ4  
    3.4 /XZ\Yy=  
    0.76 2(iv+<t  
    Pentax FA 20~35/4 AL bFtzwa5Gc  
    3.4 ] R-<v&O  
    0.76 V.^Z)iNf^  
    Minolta AF 17~35/2.8 G 6qH^&O][  
    3.3 *>8Y/3Y\B  
    0.75 a0=>@?  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 &&K"3"um  
    3.3 #8;#)q_[u  
    0.75 hR(p{$-T  
    Canon 20~35/3.5 L n+%tu"e  
    3.3 :1,xse  
    0.75 Xl\yOMfp  
    Canon EF 17~35/2.8 L G0&'B6I>  
    3.2 I4%25=0?  
    0.74 oES4X{,  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 2X!!RS>qg  
    3.1 y~/i{a;1y  
    0.73 "?SR+;Y:q  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 jhkNi`E7  
    2.9 l_z@.</8P@  
    0.72 q;#:nf"  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 gPz p/I  
    2.8 CyEEE2cV  
    0.71 (X(c.Jj  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 >C"QV `+  
    2.7 SlojB^%  
    0.70 5x1_rjP$|  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro #;~dA  
    2.5 XX|wle1Kg  
    0.68 HC\\w- `<  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF QLum=YB  
    2.4 (D <o=Q  
    0.67 ]/y69ou  
    \r7gubD  
    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。 #7yy7Y5  
    hD! 9[Gb  
    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。 KM jnY2  
    ;OD+6@Sr  
    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。
     
    分享到
    离线1508351475
    发帖
    156
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 17楼 发表于: 2017-09-02
    点赞点赞!!
    离线arashi
    发帖
    139
    光币
    19
    光券
    0
    只看该作者 16楼 发表于: 2017-08-29
    谢谢楼主分享
    离线sherrysun
    发帖
    81
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 15楼 发表于: 2014-03-31
    学习一下
    发帖
    95
    光币
    4
    光券
    0
    只看该作者 14楼 发表于: 2013-06-17
    咋还有啥哈苏实验室。。。都不知道查证一下。。。除非几大镜头商自己合起来编个测试方法,就像光伏的IEC,UL 类似。。。。不然不可能有一家之言能服众家之意。。。 |=^p`CT  
    不同算法不同测试仪器不同测试方法结果就是不一样的MTF...
    离线bairuizheng
    发帖
    5764
    光币
    37986
    光券
    0
    只看该作者 13楼 发表于: 2013-05-23
    很好的文章
    离线bairuizheng
    发帖
    5764
    光币
    37986
    光券
    0
    只看该作者 12楼 发表于: 2013-05-22
    非常有帮助 谢谢 !
    离线砺剑158
    发帖
    286
    光币
    477
    光券
    0
    只看该作者 11楼 发表于: 2013-05-22
    感谢分享啊
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 10楼 发表于: 2013-04-26
    不错啊
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 9楼 发表于: 2013-04-26
    非常有帮助 谢谢