MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 yMxTfR
=6\LIbO
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: ]Blf9h7
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MTF = Vo / Vi hw=GR_,
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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。 {^m Kvc
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? rN5tI.iC
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(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。 zN!j%T.e
V%NeZ1{ e
(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)。 EzpFOqJG
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看看photodo的例子: 0.Vi97`
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Ou
(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 7\Fs=\2l+'
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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。 ;ME)Og
JOD/Raq.1k
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。 obo&1Uv,/
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MTF(续) vH[Pb#f-
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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 8P2 J2IU
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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。 vmX"+sHz$]
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浅谈MTF值的含义 pqR\>d0
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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。 X.FGBR7=q
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 P_Hv%g
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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。 ](jFwxU
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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。 .iwZ*b{
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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。 p $`92Be/
I)SG wt-
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 *rh,"Zo
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2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: O7G"sT1Dv
镜头品牌规格 6iA( o*'Yn
得分 L{fFC%|l2L
MTF侧重平均值 y1f:?L-z
Contax 28~85/3.3-4 d+fSoSjX8
4.0 ~d
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0.81 gVR@&bi7
Canon EF 28~70/2.8 L +&=?BC}L9^
3.9 jp2Q9Z
0.81 B&?sF" Y
Nikon AF 35~70/2.8 {*m ?Kc7k
3.8 !|Q5Zi;aX7
0.79 pY"O9x
Minolta AF 28~70/2.8 , X{>
3.7 }^kL|qmjR
0.78 3G}AH E4
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp #]Y>KX2HG
3.5 K }$&:nao
0.77 E%N2k|%8d_
Leica 28~70/3.5-4.5 4Y \wnwI
3.2 #I*QX%(H#
0.75 d^E [|w;
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 5\fCd|
3.1 rf&M!d}!
0.73 ;q>9W,jy
Sigma AF 28~70/2.8 s%4M$e
3.0 ;3eKqr0
0.73 TI|/u$SJ<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。 9LC&6Q5O&
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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: w8Sv*K
镜头品牌规格 (qMj-l
得分 c3%@Wj:fo
MTF侧重平均值 pc]J[ S?P
Leica 80~200/4 dEa<g99[?
4.2 Z~
0.83 _l`e#XbG
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D OX]V)QHVZ
4.1 @@G6p($
0.82 &EGqgNl
Canon EF 70~200/2.8 L FDzqL;I
4.1 T#@lDpO
0.82 WiL2
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX _f0C Y"
3.9 cf_|nL#9
0.81 U&Wwyu:4i
Minolta AF 80~200/2.8 Apo G"5D< ]
3.9 HvwYm.$zE
0.81 *A 'FC|\
Nikon AF 80~200/2.8 D ED ] ]U<UJ
3.9 U @v*0
0.80 2NGeC0=
Contax 80~200/4 BimjQ;jtI
3.8 {@Yb%{+
0.79 e!-,PU9+
Tokina AF 80~200/2.8 WS8+7O'1\
3.4 :e1o<JgPt
0.76 f>o,N{|
Leica 70~210/4 #hfuH=&oh
3.3 $q?$]k|M`
0.75 e1myH6$W
Pentax FA 80~200/2.8 g:l.MJT
3.2 DhLqhME53
0.74 6d[_G$'nk
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。 620%Z*
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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: _ZB\L^j)
镜头品牌规格 %=we`&
得分 pL=d% m.W
MTF侧重平均值 #m{{a]zm^
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U N]EcEM #
3.3 [S]S^ej*8
0.75 O%~jop7#6
Pentax FA 28~70/4 AL :AdDLpk3j
3.3 x&Vm!,%:1
0.75 Lf([dE1
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U
JCcZuwu[
3.2 X[s8X!#
0.74 HW4.zw
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U hRI"y":zD
3.1 c}*2$1
0.73 sbkQ71T:
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 1(Y7mM8\
3.1 1be %G [*
0.73 v0D q@Q1
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D <$w?/y/'
3.0 4(neKr5\#
0.72 uJHu>M}~
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp X:a`B(@S
3.0 YIt& >
0.72 )Au6Nf
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 Rgo rkZlVM
2.9 ,mS/h~-5n
0.72 <e]Oa$
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 do-ahl,
2.9 o@]So(9f
0.71 [XRCLi}
Contax 28~70/3.5-4.5 [3l*F
2.8 6$a$K,dZ
0.71 bPD`+:A_
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D cfox7FmW
2.8 tkQH\5
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro KTvzOI8
2.7 J89Dul l
0.70 |4mpohX
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 fPi3sb`}
2.7 =1I#f
0.70 S-31-Zjw
Ricoh 35~70/3.5-4.8 L%v^s4@
2.6 .6O"|
Mqb
0.69 y-p70.'{U
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 B/5=]R
2.3 <2!v(EkI
0.66 nzjkX4KV
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 RsU3Gi_Zdz
2.0 EM7+VO(
0.64 lnovykR
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ZT02"3F
1.8 )eUW5
tS
0.62 I$Qs;- (
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: 4`Q3v4fOF
镜头品牌规格 YY?a>j."a
得分 8<mjh0F-,
MTF侧重平均值 t NsPB6Z
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO `28};B>
3.2 ve
~05mg
0.74 mrm^e9*Z
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U $F.([?)k?
3.1 2^t#6XBk/
0.74 7NC=*A~
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 )$w*V9d
3.0 rC:?l(8ng3
0.73 c PgfTT
Sigma 70~210/4-5.6 k>dsw :
2.9 =n^!VXaL]]
0.72 J7C4V'_
Pentax FA 70~200/4-5.6 Qn ^bVhG+
2.9 <Dx]b*H
0.72 _#$*y
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 :16P.z1L
2.9 #jAqra._b
0.72 pLMRwgzr
Nikon AF 70~210/4-5.6 D Ladsw
2.8 <Sz52Suh>
0.71 t}v2$<!I
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 liR?
2.7 _k^0m
0.69 V\V)<BARe
Yashica AF 70~210/4.5 K1V#cB
WO
2.7 _U;eN|Ww
0.69 &V|>dLT>A
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 "NRDNqj(
2.6 <foCb%$(?
0.69 qQ!1t>j+H
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ;q0uE:^S
2.6 b':|uu*/
0.69 Zo KcJA
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U xEuN
2.4 P}.7Mehf
0.67 '0$?h9"
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 )2,eFNB#n
2.4 OB~X/
0.67 G/%iu;7ZCb
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 2<mW\$
镜头品牌规格 [~:-&
得分 E~<`/s
MTF侧重平均值 pT?Q#,fh
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 x{NX8lN
3.7 Le"oAA#[
0.78 \7"@RHcihB
Nikon AF 20~35/2.8 D IF h7s;m
3.6 2MA]j T
0.78 65ly2gl
Canon EF 20~35/2.8 L ;n\= R 5.
3.5 TpA\9N#$
0.77 y8VpFa
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 T5Dw0Y6u,
3.5 jL)WPq!m+
0.77 m\/ Tj0e
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U Yxv9
3.4 "U.^lkN
0.76 &D%(~|'
Pentax FA 20~35/4 AL E,n}HiAz7V
3.4 K/ &?VIi`z
0.76 y/V%&.$o=
Minolta AF 17~35/2.8 G pf4 ^Bk}e
3.3 iut`7
0.75 pj?XLiM54%
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 4'KOpl
K
3.3 o;b0m;~
0.75 /ug8]Lo0
Canon 20~35/3.5 L uS&|"*pR
3.3 }FF W|f
0.75 E1;@=#t2i
Canon EF 17~35/2.8 L OL7_'2_z.
3.2 8+mH:O
0.74
s95vK7I
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX R{,ooxH\J
3.1 CukC6ub
0.73 UN"(5a8.
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 W&h[p_0
2.9 Z%Z9oJ:
0.72 zF4 [}*
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 )pw&c_x
2.8 0'&X
T^"
0.71 LtT\z<bAI
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 bYe;b><G
2.7 BF{w)=@/'
0.70 )hwV`2>l
Tokina AF 20~35/2.8 Pro jQU"Ved
2.5 4Ij-Ilg)%
0.68 hzI*{
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF 0oy-os
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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。 7z_;t9Y
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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。 dBO@6*N4c
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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。