MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 Va<eusl
YZwaD b
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: j;nb?;
n=sXSxl
MTF = Vo / Vi }VCI=?-
Ol@_(U
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。 2KJ1V+g@a6
DVp5hR_$
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? VG@};dwbz*
ERMa# L
(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。 4gBp8*2
P,xwSvO#M
(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)。 CXaWgxlK:a
X`r*ob
看看photodo的例子: zc+@lJy
!PUZWO
(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 c0- ;VZ'
k5BXirB
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。 ?+C V1 ]
qYB~VE03
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。 n D6G
:7.Me;RA
MTF(续) sfD5!Z9#1
F`+\>ae$h
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 wxQ>ifi9Z
0~WF{_0|
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 }d
Ad$^
5]Da{Wmgs
浅谈MTF值的含义 \_]En43mg
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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。 LEW hb!U
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 U.0kR/>Z=
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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。 S -&)p@4
>4i>C
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。 4mYCSu14:`
2b@tj
5
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。 UXr5aZ7y
#Z,E><t
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。 Xz{~3ih
UmU:j@xvg
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: +g *k*e>l
镜头品牌规格 Gs0H@
得分 U]6&b
MTF侧重平均值 !kuX,*}q
Contax 28~85/3.3-4 fC-P.:F#I
4.0 LO%!Z,}
0.81 S7iDTG_@t
Canon EF 28~70/2.8 L <E,%@
3.9 ??qq: `s
0.81 vRQOs0F;
Nikon AF 35~70/2.8 yJx?M
3.8 @\P4/+"9
0.79 F3U` ueP
Minolta AF 28~70/2.8 .giz=*q+
3.7 p]G3)s@>
0.78 ?}p:J{
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp _c(4o:
3.5 R3.*dqo$
0.77 (K..k-o`.
Leica 28~70/3.5-4.5 B}?IEpYp
3.2 \Q$HXK
0.75 IND ]j72
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 1eS_
nLFw~
3.1 ?knYY>Kzh1
0.73 I~*
? d
Sigma AF 28~70/2.8 ?*"srE,#JX
3.0 W
!}{$
0.73 f2I6!_C!+
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。 ;az5ZsvN
D
F_3:bX
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: njPPztv/@
镜头品牌规格 ^]C&tG0 !
得分 ! ]`
#JAL7
MTF侧重平均值 9SQ4cv*2
Leica 80~200/4 Q%S9fq,q
4.2 J%C#V}z7E
0.83 0ZpFE&
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D yCz|{=7"j
4.1 cu!W4Ub<
0.82 ,FzeOSy'p
Canon EF 70~200/2.8 L `YBkF
4.1 4-GXmC
0.82 o(kM9G|
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX E ]9\R
3.9 2.e
vx
0.81 TtD@'QXq
Minolta AF 80~200/2.8 Apo E; $+f
3.9 p,g1eb|E
0.81 p>=[-(mt
Nikon AF 80~200/2.8 D ED o]n!(f<(*
3.9 y@V_g'
0.80 }G <T :(a
Contax 80~200/4 Q _iO(qu
6
3.8 n.oUVr=nX
0.79 yL4 T
Tokina AF 80~200/2.8
kzmQm
3.4 "Ml&[Oge
0.76 *u6Y8IL1
Leica 70~210/4 /t<@"BoV
3.3 d%@~mcH>
0.75 vl Ez9/H
Pentax FA 80~200/2.8 SlLw{Yb7\.
3.2 ?(6m VyIe
0.74 3uu~p!2
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 q"qo.TPh|$
Ty(@+M~-
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: D#A~Nbc
镜头品牌规格 #:x4DvDkR
得分 -5l6&Y
MTF侧重平均值 _?voU
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U NG&_?|OmV
3.3 eas:6Q)
0.75 <+#oBN
Pentax FA 28~70/4 AL %?C8mA'w
3.3 o_M.EZO
0.75 A=zPLq{Sb
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U M]v=-
3.2 x"P);su
0.74 #%@*p,xh
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 6(|d|Si *c
3.1 RR;AJ8wd
0.73 1' v5/
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 s^OO^%b
3.1 hJz):d>Im
0.73 ixm&aW6<
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D vP@v.6gS,
3.0 e(F42;$$
0.72 zjL.Bhiud
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp wu9=N
^x
3.0 _lKZmhi
0.72 ]&~]#vB#
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 FSuAjBl0-
2.9 ZPN
roCK`
0.72 Nr<`Z
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 Si9Z>MR
2.9 L(>=BK*
0.71 +|Hioq*,t
Contax 28~70/3.5-4.5 'D1A}X
2.8 ;< )~Y-
0.71 s#Jh -+lM
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D l=N2lHU
2.8 pCpb;<JG
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro v4miU;|\
2.7 C${S^v
0.70 E@05e
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 mV73
\P6K
2.7 2jsw"aHW
0.70 Y!q!5Crfi
Ricoh 35~70/3.5-4.8 SQ,?N
XZ
2.6 :4)Qt
0.69 H2xeP%;$
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 $uui:wU%Q
2.3 R`";Z$~{
0.66 kc'pN&]r:
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 LWsP ya
2.0 $P7iRM]
0.64 plu$h-$d
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 m\>a,oZH
1.8 iGDLZE+?
0.62 kL7#W9
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:
@=]~\[e\
镜头品牌规格 {*ZY(6^
得分 Ogt]_
MTF侧重平均值 1QZ&Mj^^
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO XS0xLt=
3.2 O<)y-nx;X
0.74 0yx 3OY
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U ?T_3n:
3.1 &AuF]VT
0.74 b5IA"w
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 _ 7PMmW@
3.0 cr?7O;,
0.73 &~UJf4b|A
Sigma 70~210/4-5.6 1C Pjil*eb
2.9 FG3UZVUg9
0.72 6qe*@o
Pentax FA 70~200/4-5.6 m|=Ecu
2.9 ]Q
"p\@\!
0.72 }~h'FHCC+
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 o]{uc,
2.9 E|YdcS
0.72 3'c\;1lhT
Nikon AF 70~210/4-5.6 D 3ZTE<zRQ
2.8 Iu~\L0R427
0.71
B .TB\j
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 '6$*YN&5
2.7 j`
E +qk
0.69
Pi%%z
Yashica AF 70~210/4.5 (qn2xrV
2.7 9p 4"r^
0.69 H4OhIxK
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 d_S*#/k
2.6 ~9F ,%
0.69 4>^K:/y
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 'tN25$=V&W
2.6 M,j(=hRJ/E
0.69 = 5D nR
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U =S[yE]v^
2.4 !$A 37j6
0.67 {Z; jhR,
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 #jpoHvth
2.4 6b8;}],|
0.67 %or,{mmiM:
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): H?}[r)|(3i
镜头品牌规格 2=-utN@Z
得分 =k3!RW'
MTF侧重平均值 o01kYBD
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 SUWD]k >PH
3.7 J" j.'.
0.78 IYWjHE+)d
Nikon AF 20~35/2.8 D IF +^rh[>W
3.6 ""O"
0.78 JO&JP3N1
Canon EF 20~35/2.8 L $d+DDm1o
3.5 rzrl>9
h
0.77 M)?dEgU}M
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 : FAH\
3.5 TUL_TR
0.77 X.ONa_
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U rI5Foh6
3.4 o
sbHs$C
0.76 z
sQo$p
Pentax FA 20~35/4 AL 71#I5*8
3.4 "HD+rmUEH
0.76 -3Avs9`5
Minolta AF 17~35/2.8 G "O+5R(XT
3.3 d-bqL:/
0.75 4vK8kkW1
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 E}CiQUx
3.3 E< 4l#Z<
0.75 f0+2t.tj
Canon 20~35/3.5 L >idBS
3.3 ;vhyhP.oM
0.75 wI M{pK
Canon EF 17~35/2.8 L RO\gax
3.2 L+B?~_*
0.74 p6EDQwlf
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX <0|9Tn2O
3.1 nM=e]qH
0.73 ?:^mBb)T
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 -@^Zq}
2.9 HQ!Xj.y
0.72 J MX6yV
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 t<uYM
2.8 SEQ%'E5-'
0.71 jD){I
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 fkfZ>D^1
2.7 q<e&0u4
0.70 +]>+a<x*%
Tokina AF 20~35/2.8 Pro R~L0{`
0
2.5 ;S$Ll*f>D
0.68 9L%I<5i
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF MgnM,95
2.4 0?7XtC P<
0.67 '2J0>Bla
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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。 !yjo
fLN! EDq
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。 Kj=gm .
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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。