MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 D/&nEMp6
iTcq=
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: e]zd6{g[m
u{8:VX
MTF = Vo / Vi hOj(*7__
JyDg=%-$2
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 E'+?7ZGWj
nh*hw[Ord
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? =O??W8u
H$rNT/C
(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。 .1YiNmW=
D* QZR;D#.
(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)。 7u<C&Z/
6rBP,\m
看看photodo的例子: ICD;a
O#n=mJ
(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 d7P'c!@+
:rSCoi>K
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。 kK_9I (7c
s_
%LU:WC
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。 9a$ 7$4m
w=kW~gg
MTF(续) t~M0_TnXlP
o]TKL'gW
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 .f-s+J&ED
P2fiK
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。 P2g}G4qf
M,dp;
浅谈MTF值的含义 J0FJ@@
#tN!^LLi
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。 %
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l?O%yf`s
利用MTF值对镜头统计分析及排列 SYA0Hiw7P
R 6
-RH7.
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。 9w.ZXd
B3Da w/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。 _g%,/y 9y
v~:'t\n
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。 >)bn #5
,'%*z
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。 #'8'5b
cv"Bhql
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: `]4tJJy$
镜头品牌规格 Y*0j/91
得分 N)
'|l0x0
MTF侧重平均值 =y0h\<[
Contax 28~85/3.3-4 IVso/!
4.0 6vf<lmN
0.81 ,SH^L|I
Canon EF 28~70/2.8 L ]ASTw(4
3.9 yX%NFXD
0.81 nK6(0?/
Nikon AF 35~70/2.8 O{Y*a )"
3.8 OZ4% 6/
0.79 2#X>^LH
Minolta AF 28~70/2.8 ?*:BgaR_
3.7 ^?S lM
0.78 n!h952"
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp r#B{j$Rw
3.5 u-R;rf5%k
0.77 ]SUW"5L-
Leica 28~70/3.5-4.5 I[KAW"
3.2 G8lTIs4u;
0.75 y*T@_on5
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ,U.|+i{
3.1 5`)[FCQ
0.73 T/P
Sigma AF 28~70/2.8 R'$1,ie
3.0 z6Zd/mt~x
0.73 '5\?l:z
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。 Ygc.0VKMR
ne# %Gr
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: ,'byJlw_pv
镜头品牌规格 %Mf3OtPiJW
得分 V(M7d>N5G
MTF侧重平均值 22R
,
Leica 80~200/4 wDKA1i%G
4.2 $fwj8S7$
0.83 naM=oSB(
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D b&!x.+d-z
4.1 dG)}H_
0.82 ,e{1l
Canon EF 70~200/2.8 L xG|lmYt76
4.1 bdj')%@n
0.82 r
TK)jxklX
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX smPZ%P}P+c
3.9 -932[+
0.81 p*|Ct
Minolta AF 80~200/2.8 Apo !=]cASPGD
3.9 })C}'!+]
0.81 xpWY4Q
Nikon AF 80~200/2.8 D ED .2SD)<}(9
3.9 M<xF4L3]
0.80 Tz{-L%*#
Contax 80~200/4 xd!GRJ<I
3.8 `86})xz{
0.79 b"eG8
Tokina AF 80~200/2.8 jBJ|%KM
3.4 2[1lwV
0.76 7*@BCu6
Leica 70~210/4 v4r%'bA
3.3 wcL|{rUXba
0.75 `Gh#2U
Pentax FA 80~200/2.8 'e8O
\FOf
3.2 90">l^HX=
0.74 s$xm
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 ?{r -z3@ N
!DXK\,;>
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: *C,1x5
镜头品牌规格 ADB,gap
得分 A5,(P$@k
MTF侧重平均值 nQd~i0`vB
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U LuWY}ste
3.3 vpoJ{TPO
0.75 M+WN \.2pX
Pentax FA 28~70/4 AL /;`-[
3.3 5c1{[
0.75 `A$zLqz)Vm
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 9C:V i
3.2 4GexYDk'#
0.74 8xYeaK
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U *P+8^t#Vp
3.1 1
Lz
0.73 g4GU28 l
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 %]!xr6d
3.1 a
t%qowt
0.73 mf\@vI
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 59k-,lyU,
3.0
iM"L%6*I^
0.72 =6[R,{|C
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp ,m;G:3}48
3.0 z/|tsVK
0.72 3j w4#GW
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 >7 qZ\#
2.9 L4{+@T1A[
0.72 zI'c 'X1,
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 c6LPqPcN
2.9 %RXFgm!{f
0.71 PB!*&T'!
Contax 28~70/3.5-4.5 +6f[<^K#
2.8 xi=Qxgx0I
0.71 /y-8dgv0a
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D &\<?7Qj3U|
2.8 wg|/-q-
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 8v\^,'@
2.7 47^7S=
0.70 XvkFP'%i/
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 "@rXN"4
2.7 @vvGhJ1m`
0.70 `,)%<}
Ricoh 35~70/3.5-4.8 FyA0"
2.6 h
F *c
0.69 JmbWEX|
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 Kj*$'('
2.3 -{eI6#z|\A
0.66 _+.
)8
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 J;Veza
2.0 `yrJ }f
0.64 k4YW;6<C+
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ^zR*s |1Q
1.8 :xsNn55b
0.62 SaA-Krn
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: *w6(nG'M{
镜头品牌规格 Hs(U|BXU
得分 bw OG|\
MTF侧重平均值 VHx:3G
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO Og(|bs!6
3.2 w~WW2w
0.74 ]gDX~]f[
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U P#qQde/y
3.1
@+!u{
0.74 p-B
|Gr|
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 Vnnl~|Xx
3.0 p$l'y""i
0.73 AR7]~+X
Sigma 70~210/4-5.6 [,ZHn$\
2.9 S"Drg m.
0.72
iKEHwm
Pentax FA 70~200/4-5.6 *."50o=T
2.9 fi';Mb3B3
0.72 nSB@xP#&
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 }vt>}%%
2.9 !Bn,f2
0.72 L'<.#(|
Nikon AF 70~210/4-5.6 D E>k!d'+tb
2.8 .@3bz
0.71 Ep1p>s^
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 6}GcMhU<r
2.7 Q a3+ 9
0.69 o/mGd~
Yashica AF 70~210/4.5 )jed@?
2.7 (GbZt{.
0.69 $Ce;}sM
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 287)\FU;3
2.6 2t`d.s=
0.69 z;6,,
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 qt4^e7o
2.6 !r`/vQ#
0.69 vJ0Zv>
n-
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U s)j3+@:#
2.4 do=s=&T
0.67 s.XLC43Rs
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 @V qI+5TA
2.4 +~eybm;
0.67 29r (Y
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): (5Sv$Xt
镜头品牌规格 V25u_R`{
得分 o1)8?h
MTF侧重平均值 AIw< 5lW
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 y(*#0fJrTV
3.7 RzN9pAe
0.78 B),Z*lpC
Nikon AF 20~35/2.8 D IF
+z?SKc
3.6 OzS/J;[PO[
0.78 %
n~
'UA
Canon EF 20~35/2.8 L .fD%*-
3.5 ?`U=Ps
0.77 *W$bhC'w
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 &20}64eW%
3.5 jRNDi_u?Wb
0.77 ^Bu55q
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U &AhkP=Yw
3.4 Tb<}GcwJ
0.76 %3mh'Z -[f
Pentax FA 20~35/4 AL vw[i.af
3.4 }<qT[m
0.76 &~sirxR p
Minolta AF 17~35/2.8 G vmIt!x
3.3 5Za%EaW%G
0.75 .l +yK-BZ
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 .+$ox-EK8
3.3 =9L1Z \f
0.75 c!dc`R
Canon 20~35/3.5 L JpC_au7CX
3.3 2tI ,`pSU
0.75 jCp`woV
Canon EF 17~35/2.8 L S0mzDLgE
3.2 Ji7<UJ30x
0.74 p^*A&7d:P
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX ,#Mt10e{
3.1 OS sYmF
0.73 sglH=0MP
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 9N V.<&~
2.9 <Xl/U^B
0.72 2i)vT)~
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 ,f^ICM
2.8 w'7=CzfYn
0.71 XN}^:j_2
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 lL"ANlX-P
2.7 oUx%ra{
0.70 SkyX\&
Tokina AF 20~35/2.8 Pro ]'5 G/H5?;
2.5 /MZ^;XG
0.68 Q?/qQ}nNw
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF "WZ |
2.4 &l?AC%a5
0.67 M$U Zn
a9y+FCA
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。 tQ(4UHqa~
B/Z-Cpz]
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。 ?tx."MZ
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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。