MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 GI1
OtNd,U.dE
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: [)TRTxFb
r%+V8o
MTF = Vo / Vi 1 |jt"Hz
KGFv"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。 c(~[$)i6
lx7Q.su'
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ^\S~?0^m
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(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 736Jq^T
+O?KNZ
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 Ev}C<zk*
c$yk s
看看photodo的例子: ybKWOp:O
pz.JWCU1
(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 GVYkJ0,
#;2n;.a
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。 )u`[6,d
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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。 I!Z_[M
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MTF(续) 3!|;iJRH
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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 heC/\@B
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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。 GkTiDm?
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浅谈MTF值的含义 -7@/[9Gf`:
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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。 >\P@^ h]
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 L>aLqQ3
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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。 '}Z~JYa0
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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。 c|B.n]Z
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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。 <66X Xh.
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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。 emqZztccZ
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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: ~obqG!2m
镜头品牌规格 /v1Q4mq
得分 "/3'XOK|
MTF侧重平均值 bYpntV
Contax 28~85/3.3-4 F;4vPbH+
4.0
F4}]b(L
0.81 c[wla<dO*
Canon EF 28~70/2.8 L cl=EA6P\X
3.9 iNtaDX|%/
0.81 ;c-(ObSm
Nikon AF 35~70/2.8 CrC^1K
3.8 4B =7:r
0.79 42{Ew8
Minolta AF 28~70/2.8 +%T\`6
3.7 z&#SPH*
0.78 ;f0I
8i,JN
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp DBW[{DE
3.5 bH7X'%r
0.77 X@+{5%
Leica 28~70/3.5-4.5 xu/cq9
3.2 &zl|87M
0.75 0%9 q8M;
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 4ni<E*
3.1 A -H&
0.73 }iXDa?6%
Sigma AF 28~70/2.8 tvkb~
3.0 XX7{-Yy
0.73 ,X[ktz
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。 kw>v:F<M
oX#Q<2z*
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: !o5
W
镜头品牌规格 k$R~R-'
得分 7L`A{L
MTF侧重平均值 B -?6M6#
Leica 80~200/4 _(_a*ml
4.2 bZnuNYty75
0.83 !*s?B L
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D H{@Yo\J
4.1 :By?O"LQ
0.82 6CV*
Z\b
Canon EF 70~200/2.8 L T}Km?d
4.1 \kp8S'qVo
0.82 v0
nj M
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Qiua
3.9 j|4<i9^}
0.81 sNj)ZWgd>
Minolta AF 80~200/2.8 Apo v/Py"hQ
3.9 whmdcVh.
0.81 FK:;e
lZ
Nikon AF 80~200/2.8 D ED aH 4c02s$
3.9 r;B8i!gD
0.80 xO$lsZPG
Contax 80~200/4 qOe+ZAJ{%N
3.8 "8c@sHk(w
0.79 Uo-)pFN^
Tokina AF 80~200/2.8 $LKIT0
3.4 $Wjww-mx
0.76 FemCLvu
Leica 70~210/4 NhfJ30~
3.3 sc|_Q/`\.
0.75 E%+Dl=
Pentax FA 80~200/2.8 "JVkVp[5D+
3.2 |S_T^'<W
0.74 /mXBvY
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。 6o
|kIBte-
~res V
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: 0]>u)%
镜头品牌规格 nIAx2dh?
得分 2{]`W57_=
MTF侧重平均值 _]04lGx27
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U &Flglj~7l
3.3 \[BK1JP
0.75 X-
pqw~$
Pentax FA 28~70/4 AL LG-y]4a}
3.3 O>qll6]{@
0.75 bsuus
R9W
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U cnSJ{T
3.2 Yb:\a/ y
0.74 P.6nA^hXB
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U _ 6O\W%it
3.1 P6E3-?4j
0.73 N<f"]
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 yN~dU0.G6!
3.1 xHoKo
0.73 $>*3/H
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D MJ7 Y#<u
3.0 x6(~;J
0.72 >QA uEM
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp Ol1e/Wv
3.0 7P"| J\
0.72 =fu
:@+
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 wyp|qIS;
2.9 ;ToKJ6hN|*
0.72 =NOH:#iQ
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 :r%P.60H X
2.9 n_$
:7J
0.71 I3
.x9
Contax 28~70/3.5-4.5 'I_Qb$
2.8 I'PeN0T
f
0.71 7+]=-
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D OTC!wI
g
2.8 Dpvk\t
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 0.dgoq3u
2.7 LAVAFlK5
0.70 W)9K`hM6
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 VGtC)mG8)
2.7 }tsYJlh5
0.70 aD=a ,
Ricoh 35~70/3.5-4.8 ElS 9?Q+
2.6 Is]aj-#r
0.69 !v X D
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 5V5%/FUm
2.3 *_R]*o!W'
0.66 `jzTmt
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 I([!]z
2.0 ulu9'ch
0.64 ?dD&p8{
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ~7Ts_:E-
1.8 C3< m7h
0.62 fNb`X
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: R16'?,
镜头品牌规格 hc~s"Atck
得分 {S,l_d+(
MTF侧重平均值 (ohq0Y
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO Y3r%B9~
3.2 D_/^+H]1
0.74 ObLly%|i
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U /3eKN
3.1 $rz=6h
0.74 8#(Q_
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 T?:glp[4I
3.0 =0^Ruh
0.73 ,S'p%g
Sigma 70~210/4-5.6 m-H-6`]
2.9 Ul2R'"FB
0.72 {z(xFrY
Pentax FA 70~200/4-5.6 Vnx,5E&
2.9 R&|mdY8
0.72 A$#p%yb
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 Swp;HW7x
2.9 6T+FH;h
0.72 'a$Gv&fu
Nikon AF 70~210/4-5.6 D YhOlxON
2.8 HHq_P/'
0.71 RE=`
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 JL\w_v
2.7 bhkUKxd
0.69 BYs-V:
Yashica AF 70~210/4.5 Sp7ld7c
2.7 |;.o8}
0.69 CamE'
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 BZud)l24
2.6 wNQ*t-K
0.69 e*@{%S
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 bHg,1y)UC
2.6 sXi=70o
0.69 )Psb>'X
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U F;gx%[$GX
2.4 0{dz5gUde
0.67 )K,F]fc+O
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 .pfP7weQ
2.4 w"SoeU
0.67 Z9575CI<
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): AZa6Cw
镜头品牌规格 D[_| *9BC
得分 z;A>9vQ_J
MTF侧重平均值 Qtbbb3m;
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 HPb]Zj
3.7 SfJ./ny
0.78 ~_Lr=C D;4
Nikon AF 20~35/2.8 D IF Nluv/?<
3.6 @y82L8G/
0.78 aYuD>rD
Canon EF 20~35/2.8 L zX0mdx<|<
3.5 4'-|UPhx
0.77 Si_%Rr&jW
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 'XzXZJ[uq
3.5 L=q+|j1>
0.77 6oLwfTy
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U ,WvY$_#xW%
3.4 :um|nRwy9
0.76 ;9~6_@,@o
Pentax FA 20~35/4 AL U Z|HJ8_
3.4 oS7(s
0.76 9lGOWRxR)
Minolta AF 17~35/2.8 G \MjJ9u `8
3.3 1Wm)rXW[x
0.75 AJSx%?h:6
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 y`$Q\}fS
3.3 V5GW:QT
0.75 x.3J[=z=>
Canon 20~35/3.5 L 0pJ
":Q/2)
3.3 MXzVgy
0.75 uu}x@T@
Canon EF 17~35/2.8 L lY{FSGp
3.2 8F:e|\SB#
0.74 }|5VRJA
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX Kx=4~
3.1 6I!7c^]t
0.73 mwY
IJy[
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 $&<uT
2.9 ;zYqsS
0.72 g8w2Vz2/
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 _UT$,0u_i
2.8 !'j?.F$}
0.71 7<jZ`qdq_
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 x5QaM.+=J
2.7 yuDZ~0]R
0.70 E@-KGsdhK
Tokina AF 20~35/2.8 Pro o99pHW(E
2.5 rp6q?3=g
0.68 XuD=E
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF \EKU*5\Hp>
2.4 B 9T!j]'
0.67 ,oNOC3U
/;tPNp{!dw
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。 ,SQZD,3v4
!A>z(eIsv`
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。 "Vr[4&`
G NS`.fS
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。