MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 7x.%hRk
1TqF6`;+
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: >3;^l/2c
h"QbA"
MTF = Vo / Vi FN"rZWM
nYv#4*
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。 hQh9ok8S
coQ[@vu
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ]S8LY.Az5
'\p;y7N
(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。 }$&WC:Lg
0V11#
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 #t71U a
`]2@_wa
看看photodo的例子: [J\DB)V/
>.dHt\
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 ;?9A(q_Z
L@|#Bbmx
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 oo'w-\2]p
MUof=EJg>u
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 \v`#|lT$
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MTF(续) =mrY/:V
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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 uIP
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&zN@5m$k;
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 < tQc_
*8!w&ME+.
浅谈MTF值的含义 'XfgBJF=
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MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。即MTF值等于1。而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。这时镜头的MTF值就接近于0。因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。这个数值越大(越接1),说明这个镜头还原真实的能力越强。例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。而对于40线对/毫米的线频时,优质镜头的最高MTF值可达70%以上,而业余镜头此时的最高MTF值却只有40%左右。将底片放大到24寸时,被摄体的细节表现差别就充分反映出来。对于分辨率高而明锐度低的镜头,虽然能把一个黑发白肤女郎的眉毛(反差较大)拍的清晰可辩,而对于一个德国北部(灰发白皮肤)或印度(黑发棕皮肤)的女郎而言,由于体现不出来反差,其眉毛也只能是模糊一团了。举一个灰发女郎在白背景前的散发为例(假定反差为0.45):通过优质镜头后其反差仍然为0.45×70%=0.315,而通过业余镜头后反差则降低为0.45×40%=0.18。我们知道,在白纸上印刷灰字时,两者的反差小于0.2时读者就很难辨认了,更何况此时的发丝只有0.18的反差呢。 NXgRNca
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 PKtU:Eg
{vfq
哈苏实验室在测定了各镜头的MTF值曲线后,制定了MTF侧重平均值的计算方法,首先对预定焦距,分别对镜头的f4和f8时的MTF值,分别乘以0.4和0.6的侧重系数,相加得到某一线频下的MTF值,然后再取10线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.57,20线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.29,40线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.14,将三个数字相加,就得到该镜头的MTF侧重平均值。根据这些数值对镜头打分。分数从0到5,使各种镜头的分值明显化,不象有些测试结果,给人的印象都很好,却失去了指导意义。 QP\yaPE
EODB`$+
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。 vj3isI4lU
_'JRo%{xGX
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。 J/S{FxNe]
$Xt;A&l2?
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 nUqy1(
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2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: aW`dFitpM
镜头品牌规格 ]bfqcmh<
得分 _'c+fG
\
MTF侧重平均值 E/"SU*Co
Contax 28~85/3.3-4 rA#s
4.0 94z8B;+H]
0.81 ]18Ucf
Canon EF 28~70/2.8 L h*'d;_(,
3.9 fOW_h
0.81 F"BL#g66
Nikon AF 35~70/2.8 eUs-5
L
3.8 X8b#[40:
0.79 6F ;Or
Minolta AF 28~70/2.8 WD;)VsP
3.7 1 ;Ju]
0.78 0#=W#Jl>
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp R9=K(pOT
3.5 lM&UFEl-\
0.77 c! ~T2t
Leica 28~70/3.5-4.5 hZ o5p&b
3.2 b Fn(w:1Q
0.75 #7C6yXb%
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ^f0(aYWx
3.1 U9F6d!:L7A
0.73 sy.:T]ZH
Sigma AF 28~70/2.8 fM9xy \.
3.0 ! OfO:L7-
0.73 kd`YSkZ
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 tj#b_u z
]Da4.s*mW
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: #W^_]Q=5R'
镜头品牌规格 . =R=cA7
得分 "s;ci~$
MTF侧重平均值 9F)W19i.
Leica 80~200/4 }+JLn%H)
4.2 .)0gz!Z
0.83 w<mqe0
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D DCK_F8
4.1 @|'Z@>!/pV
0.82 pLJeajv)z
Canon EF 70~200/2.8 L Hi7G/2t@`
4.1 (l2<+R%1
0.82 Q6|@N~UeZ
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX q!@c_o
3.9 X$ PS(_M
0.81 ]eD [4Y\#t
Minolta AF 80~200/2.8 Apo
\aB&{`iG
3.9 N&,"kRFFo
0.81 g!\QIv1D
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 3m~U(yho
3.9 xT/9kM&}L
0.80 ]Qc: Zy3
Contax 80~200/4 rSbQ}O4V
3.8 6iyt2qkh
0.79 G*=H;Upi
Tokina AF 80~200/2.8 ?Cc$]
3.4 LsnXS9_
0.76 E8
\\X
Leica 70~210/4 ![j(o!6&
3.3 5 5a@)>h
0.75 'oT|cmlc
Pentax FA 80~200/2.8 *eMLbU7
3.2 7~L|;^(
0.74 r"6lLc
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 bf{Ep=-
)y5iH){!
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: lej^gxj/2
镜头品牌规格 2pw>B%1WP)
得分 n/Or~@pHD
MTF侧重平均值 NCp%sGBmG
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 2Sv>C `FMU
3.3 1ME|G"$ ;
0.75 ^75pV%<%
Pentax FA 28~70/4 AL @i\7k(9:A
3.3 x={kjym L
0.75 5NFq7&rJ6
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U Un~]Q?w
3.2 Xk;Uk[
0.74 }D(DU5r
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ,CN#co
3.1 ya;@<b
0.73 EC0zH#N
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 3@%BA(M
3.1 -<H ri5
0.73 1fmSk$ y.9
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 5Gc_LI&v7
3.0 iz,]%<_PE
0.72 #vnefIcBf
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp o$*bm6o
3.0 USH@:c#t
0.72 [9'|7fdU
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 wA{*W>i
2.9 lK_
~d_f
0.72 Xq[:GUnt
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 )j$b9ZBk
2.9 jt0H5-x
0.71 B!$V\Gs
Contax 28~70/3.5-4.5 R994R@gz
2.8 Ka[Sm|-q
0.71 c8H9_6
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D )zo#1$C-
2.8 ^U R-#WaQ
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro oNh68ON:c
2.7 9;}L{yve
0.70 ]t8{)r
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 m4wPuW
2.7 ly9x1`?$
0.70 yd\5Z[iEp
Ricoh 35~70/3.5-4.8 f$~ _FX
2.6
zZS>+O
0.69
FF5tPHB
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 UwvGr h
2.3 <L[T'ZE+
0.66 9/@FADh
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 yaCd4KP
2.0 L{+&z7M
0.64 N`
@W%
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 $%N;d>[U,
1.8 z(8)1#(n7
0.62 TyxU6<>4J4
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: O6*'gnke
镜头品牌规格 ^TuP=q5?
得分 @]?? +f}#
MTF侧重平均值 3:l: ~Vn
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ?uNTUU,
3.2 iX0]g45o
0.74 /y+;g{
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U v
Ie=wf~D`
3.1 )&b}^1
0.74 A &X
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 GqmDDL1
3.0 48*Oh2BA
0.73 )3D+gu
Sigma 70~210/4-5.6 {ziYd;Ys1
2.9 YD0vfwh
0.72 b<29wL1
Pentax FA 70~200/4-5.6 /6i Tq^.%
2.9 ,6y-.m7>
0.72 Mo:!jS~a(Z
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 @'k,\$ /
2.9 :
9djMsd
0.72 k'WS"<-
Nikon AF 70~210/4-5.6 D +j)-L \
2.8 |,M#8NOp:
0.71 JO<gN=
[
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 XC+F! R
2.7 42b=z//;
0.69 Mdy0!{d
Yashica AF 70~210/4.5 &k%wOz1vM
2.7 DRKc&F6Qy
0.69 nsr
_\F\
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 LXTipWKz
2.6 )n[`Z#
0.69 ^6N3n kyZ
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ^-csi
2.6 kp#c:ym
0.69 [7SI<xkv
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U @vQ;>4 i.
2.4 n{qa ]3
0.67 U&d-? PI
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 3Aqe;Wf9%+
2.4 fmZzBZ_
0.67 #V(Hk )
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): eJVOVPg<,
镜头品牌规格 Muc*?wB`
得分 {$u@6&
B
MTF侧重平均值 rH}Dt@
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 a-UD_|!
3.7 W~+!"^<n
0.78 lhIr]'?l
Nikon AF 20~35/2.8 D IF RJ`/qXL
3.6 LNyL>VHkK
0.78 ShsP]$Yp
Canon EF 20~35/2.8 L iC5JU&l
3.5 v0H>iKh7
0.77 =E6i1x%j
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 +^]PBMM1w
3.5 +gD)Yd
0.77 -V<=`e
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U _6QLnr&@j
3.4 RL]lt0O{
0.76 ?SsRN jeL
Pentax FA 20~35/4 AL A]~i uUHm
3.4 e)
/u>I
0.76 zvQ^f@lq2
Minolta AF 17~35/2.8 G d@q t%r3;
3.3 61eKGcjs:
0.75 /S=;DxZ,r
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 Y"]e H{
3.3 W0uM?J\O
0.75 4{;8 ]/.a
Canon 20~35/3.5 L ][>M<J
3.3 K&"Pm9
0.75 :BZx)HxQ
Canon EF 17~35/2.8 L 7$d c?K
3.2 83 ^,'Z
0.74 U~zN*2-
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 3K'o&>}L
3.1 {/|8g(
0.73 ,ex(pmZ;
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 E*!zJ,@8
2.9 kvO`]>#;$?
0.72 Iy1Xn S*
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 @*`UOgP7
2.8 U*+!w@
.
0.71 LXLIos55S
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 Iz$W3#hi
2.7 TXvt0&-
0.70 !+26a*P
Tokina AF 20~35/2.8 Pro $P}]|/Yb
2.5 MFdFZkpiV
0.68 4`5Qt=}
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF Xy8ie:D
2.4 Vwh&^{Eh
0.67 0|+hm^'_
{pJ@I=q
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。 s"Pk-Dv
4;~lpty
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。 kKk |@
^9V8 M9
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。