MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 >&|C
E2'
Pw^lp'dO
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: rI\G&OqpP
o2FQ/EIE
MTF = Vo / Vi s/,wyxKd
c&1:H1#
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。 0u]!C"VX
ZYy,gu<
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? zqaz1rt[
?F@0"qi
(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。 W?5u O
~mqiXr8
(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)。 " .9b}}
_] ~ gp.
看看photodo的例子: e5!LbsJv
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(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 ^6*2a(S&
Vf67gux
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。 fa7I6 i
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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。 YxEc(a"
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MTF(续) 9'tElpDJ6#
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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 #K|:BS
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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。 J2"n:
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浅谈MTF值的含义 2]Nc@wX`p
XwKB+Yj0
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。 3d qj:4[f
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 L'dR;T[;
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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。 kKU,|>3h
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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。 ~bSPtH
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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。 IXp (Aeb
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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。 ;(cqaB
@`&kn;7T
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: qNI2+<u)j
镜头品牌规格 50:gk*hy
得分 p`@7hf|hm
MTF侧重平均值 yF&"'L
Contax 28~85/3.3-4 A.aUWh
4.0 K5O8G
0.81 $"z|^ze
Canon EF 28~70/2.8 L 8+ P)V4}
3.9 g5gq{KlU
0.81
~yQby&s
Nikon AF 35~70/2.8 }g1V6`8&
3.8 Ww9%6 #it
0.79 `GsFvxz
Minolta AF 28~70/2.8 EV}c,*);y
3.7 C
NDf&dzX8
0.78 6I0G.N
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp *.X!AJ;M=O
3.5 Zi&qa+F
0.77 ;A~efC^<
Leica 28~70/3.5-4.5 |{ E\ 2U
3.2 M_wqb'=
0.75 dg9
DBn#
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ]?n)!u
3.1 _^+z2m+~N
0.73 {\!_S+}{
Sigma AF 28~70/2.8 a}~Xns
3.0 W,<P])
0.73 AV"fOK;#A
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 tDF=Iqu)a
r|U'2+vn
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: OR4ZjogzY
镜头品牌规格 0'Kbh$LU
得分 |a7W@LVYD
MTF侧重平均值 %d..L-`]ET
Leica 80~200/4 9>y6zFTV
4.2 NdpcfZq
0.83 5^"T`,${
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D CRK%%;=>
4.1 X2avo|6e
0.82 9G7lPK
Canon EF 70~200/2.8 L Gw3H1:yo
4.1 V2< 4~J2:9
0.82 mez )G|
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX (DzV3/+p^
3.9 Ho3$T
0.81 b2x8t7%O
Minolta AF 80~200/2.8 Apo "i+fO&LpZ
3.9 gv7(-I
0.81 cVrses^yE
Nikon AF 80~200/2.8 D ED (E'f'g
3.9 W'f{u&<
0.80 C]22 [v4
Contax 80~200/4 2=X\G~a
3.8 iHKWz)0
0.79 <S*o}:iB
Tokina AF 80~200/2.8 dA;f`Bi;Q
3.4 mlolSD;7
0.76 dW3 q
Leica 70~210/4 wYTF:Ou^5~
3.3 J1,\Q<
0.75 o<\CA[
Pentax FA 80~200/2.8 ?S9!;x<
3.2 ifA{E}fRZP
0.74 ~~h@(2/Q>x
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。 =d#3& R]p
O2[uN@nY
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: Rk#@{_
镜头品牌规格 (+'*_
得分 [[{y?-U
MTF侧重平均值 K1S)S8.EZ8
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U dpHK~n j\_
3.3 bL`O k
0.75 ?:bW@x
Pentax FA 28~70/4 AL Y<X,(\iEHP
3.3 }nrl2yp:%
0.75 `'BvUTDyZ
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 16q"A$
3.2 ^P&)2m:s
0.74 YN
Lc )
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U wIi_d6?
3.1 @+LZSd+I
0.73 tlo"tl_]
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 h(aF>a\Z
3.1 v1h*/#
0.73 X(m&
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D ht8%A 1|
3.0 Ip}(!D|
0.72 P$MAURFm
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp gie}k)&M
3.0 &PRu[!
0.72 LD]>_P83
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 (;^VdiJ
2.9 _9!_fIY
0.72 *c} MI
e'&
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 $j(2M?.>#
2.9 g0@i[&A@{
0.71 bqmOfGM
Contax 28~70/3.5-4.5 ;74hOHDS
2.8 :(A5,$
0.71 .VF4?~+M-
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D I13nmI\
2.8 wTBp=)1)f
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro E]PHO\f-m}
2.7 r0=Aru5n
0.70 D0(QZrVa
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 so h3d
2.7 3| 5Af
0.70 g0w<vD`<g
Ricoh 35~70/3.5-4.8 ( r_xs
2.6 MrIo.
0.69 Q>s> @hw
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 7<&CN0&
2.3
JwR]!
0.66 [bH5UTA
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 w]w>yD>$
2.0 3{o5AsVv
0.64 *RKYdwnb
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 pNFL;k+p}
1.8 P@LYa_UFsN
0.62 j*"V!d
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: wkm;yCF+
镜头品牌规格 Nq>74q]}n8
得分 ;2K_u
MTF侧重平均值 ;j]0GD,c$
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO :Mr _/t2(
3.2 VZNMom,Wr
0.74 _uL{@(
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U wPTXRq%
3.1 ) &[S*g
0.74 -~Kw~RX<(
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ES72yh]
3.0 1MI/:vy-
0.73 H3T4v1o6
Sigma 70~210/4-5.6 ^]}UyrOn
2.9 "`Q~rjc$2
0.72 \4y7!
Pentax FA 70~200/4-5.6 3 A2X1V"
2.9 =}5;rK
0.72 XiE
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 COJny/FT|
2.9 "\bbe @
0.72 }=Yvs)
Nikon AF 70~210/4-5.6 D #N\kMJl$l
2.8 F)KUup)gc
0.71 7a.$tT
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 &6nOCU)
2.7 3B:U>F,]4
0.69 }6SfI;
Yashica AF 70~210/4.5 4 f/2gI1@B
2.7 [eI{vH{
0.69 _y{z%-
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 `MFw2nu@t
2.6 Ld>y Fb(`
0.69 :lQl;Q -e
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 D. !m*oq
2.6 kxU<?0
0.69 -miWXEe@l
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U 7)sEW#d!
2.4 "HTp1
0.67 Fl\X&6k
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 wb^Yg9
2.4 iL f:an*vH
0.67 !$r4 lu
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): M^I*;{w6i
镜头品牌规格 Onoi ^MDy
得分 .8[B
}S(
MTF侧重平均值 S\2QZ[u
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 y&T(^EA;
3.7 1'tagv?
0.78 rug^_d =B
Nikon AF 20~35/2.8 D IF Srw ciF
3.6 ^mr#t #[e
0.78 0MDdcjqw
Canon EF 20~35/2.8 L e6n1/TtqM
3.5 Oo{+W5[
0.77 wWs<{ T
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 [V'3/#Z
3.5 ??tyz4$;
0.77 = Ly7H7Q2
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U FtbqZN[
3.4 6||zwwk'.
0.76 5qo^SiB.
Pentax FA 20~35/4 AL $P#Cf&R
3.4 No8 ~~
0.76 6F PGQ0q
Minolta AF 17~35/2.8 G V*P3C5l
3.3 \q#s/&b
0.75 :<Z*WoEmt
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 udxLHs
3.3 9!sx
0.75 MK"PCE5^i6
Canon 20~35/3.5 L P~nI6/r1
3.3 -
Z?rx5V;t
0.75 X51pRP $R
Canon EF 17~35/2.8 L (5[|h
3.2 ]Hk8XT@Q+
0.74 Qd"{2>
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX "5Oi[w&F5
3.1 !Irmc*;QE
0.73 g0t$1cUR
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 5Gm,lNQ Av
2.9 pjr,X+6o
0.72 UEmNT9V
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 mlCw(i,
2.8 SpbOvY=>
0.71 cQDn_Sjhi
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 t6p}LNm(V
2.7 U1(<1eTyu
0.70 (9q61zA
Tokina AF 20~35/2.8 Pro I=)Hb?qT~
2.5 C$`z23E
0.68 Ys,}L.
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF /zZ$<mVG
2.4 .um]1_= \
0.67 lO},fM2j
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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。 vUBkoC2Q
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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。 e|Iylv[3
+P,hT
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。