切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 12534阅读
    • 17回复

    [其它]MTF调制传递函数知识详解 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线lchg_yy
     
    发帖
    159
    光币
    3119
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-10
    关键词: MTF函数
    MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数 +4))/` DA  
    U{@5*4  
      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: 7zemr>sIh  
    @FO) 0  
      MTF = Vo / Vi bBc[bc>R  
    `aC){&AP(  
      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。 5PT5#[  
    T>`74B:  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? YW/QC'_iC  
    yQNV@T<o  
      (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。 9(4&KZpK  
    $za8"T*I  
      (2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 5=|hC3h  
    V)(R]BK{  
      看看photodo的例子: N$>^g"6 o  
    yQ,{p@#X8  
    (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 kF"@Ngv.  
    _Q[$CcDEE  
      看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 Gh.[dF?  
    @.Ic z  
      总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 HlvuW(,x=  
    ;!!n{l$r'  
    MTF(续) ~*A8+@ \R  
    "ZM4F?x  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 G+UMBn  
    aFz5leD  
    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。 myl+J;,]  
    H,nec<Jp  
    浅谈MTF值的含义 *37uy_EpV  
    l*\y  
    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。 eq(am%3~  
    #9-P%%kQ  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 C CBfKp  
    I M-L'9  
    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。 #txE=e"&o  
    jB{4\)  
    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。 TJ q~)Bm  
    7Mb# O_eh  
    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。 NS%WeAf  
     ;s`sn$@  
    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。 Lzu.)C@Amx  
    h3LE>}6D  
    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: $,+O9Et  
    镜头品牌规格 &e 6CJ  
    得分 'Vyt4^$%  
    MTF侧重平均值 h$4Hw+Yxs]  
    Contax 28~85/3.3-4 Zjbc3 M5  
    4.0 ]o cWt3|  
    0.81 vnWWneeNr  
    Canon EF 28~70/2.8 L h4q|lA6!k8  
    3.9 Llr>9(|  
    0.81 }VS5gxI1.  
    Nikon AF 35~70/2.8 yKYTi3_(  
    3.8 /"eey(X  
    0.79 JSW^dw&  
    Minolta AF 28~70/2.8 G:~k.1y[  
    3.7 *h}XWBC1q  
    0.78 N[<\>Ps|u  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp bGc~Wr|  
    3.5 $STaQ28C  
    0.77 { ^cV lC_  
    Leica 28~70/3.5-4.5 >-H {Z{VDd  
    3.2 S H!  
    0.75 0NS<?p~_S  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro xlhG,bb7  
    3.1 vI>>\ .ED  
    0.73 -r-k_6QP  
    Sigma AF 28~70/2.8 "?V0$-DR  
    3.0 SQX:7YF~  
    0.73 rg^'S1x|  
    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。 "rx-_uK*  
    SHe49!RA'{  
    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: TWA-.>c  
    镜头品牌规格 V5UF3'3;}  
    得分 _f$^%?^  
    MTF侧重平均值 _d5QbTe  
    Leica 80~200/4 i\,-oO  
    4.2 N@t|7~  
    0.83 gIjh:_ Pz  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D u6AA4(  
    4.1 $<}$DH_Y  
    0.82 \WxukYH  
    Canon EF 70~200/2.8 L ibj87K  
    4.1 wne,e's}   
    0.82 JpXlBEio%  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX I}1NB3>^  
    3.9 '<"s \,  
    0.81 0yD9SJn  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo RW<D<5C  
    3.9 )h7<?@wv&  
    0.81 vSEuk}pk  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED jYk&/@`Ly  
    3.9 |olA9mp|]  
    0.80 <0Xf9a8>  
    Contax 80~200/4 ;lE%M  
    3.8 ,J+}rPe"sf  
    0.79 Zy`m!]G]80  
    Tokina AF 80~200/2.8 <3LbN FP  
    3.4 aAD^^l#  
    0.76 4K\G16'$v  
    Leica 70~210/4 ~E17L]ete  
    3.3 fU/>z]K  
    0.75 \NPmym_ 6J  
    Pentax FA 80~200/2.8 }\B><E{G  
    3.2 fD[*_^;h)  
    0.74 +S o4rA*9  
    佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 Q'=x|K#xj  
    b,7k)ND1F  
    3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: c2l@6<Ww  
    镜头品牌规格 F3On?x)  
    得分 l9{hq/V  
    MTF侧重平均值 -|$@-fY;  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U v[1aW v:  
    3.3 H\ F :95  
    0.75 Y]'Z7<U}*E  
    Pentax FA 28~70/4 AL zdB^S%cztS  
    3.3 @>,^":`#  
    0.75 akp-zn&je  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U o#3ly-ht  
    3.2 >mwlsL~X  
    0.74 0"<H;7K#W  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 'DP1,7  
    3.1 $V -~Bu-  
    0.73 wr$("A(  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 M\uiq38  
    3.1 6]K_m(F  
    0.73 'j#*6xD  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D em%4Ap  
    3.0 XO.jl"xu  
    0.72 9+Np4i@  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp fDv2JdiU  
    3.0 J!dm-L  
    0.72 }T(D7|^R  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 &* M!lxDN  
    2.9 {'7B6  
    0.72 X _q\Sg  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 W!Gq.M  
    2.9 6AAz  
    0.71 V'z1  
    Contax 28~70/3.5-4.5 9}rS(/@ }  
    2.8 t% d Z-Ym  
    0.71 LBw1g<&  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 9 P l  
    2.8 W=~~5jFX  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro l!D}3jD  
    2.7 5'OrHk;u  
    0.70 bV^rsJm  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 Z@4Ar fl  
    2.7 Vr3Zu{&2  
    0.70 lU8l}Ndz"  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 .Y tKS  
    2.6 ROH|PKb7  
    0.69 )3cAQ'w  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 \1k79c  
    2.3 $o+j El>  
    0.66 <$D`Z-6  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 L^1NY3=$  
    2.0 (d(CT;  
    0.64 ]%;:7?5l  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 )v'WWwXY>  
    1.8 k R?qb6  
    0.62 U7?;UCmX  
    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: k$n|*kCh  
    镜头品牌规格 NDN7[7E  
    得分 tj'\tW+s'  
    MTF侧重平均值 A @i  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO W_JlOc!y  
    3.2 ./\@Km?  
    0.74 [*Z;\5&P  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U akmkyrz'&  
    3.1 D(~U6SR  
    0.74 4S7v:1~xe  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 p/ ,=OaVU  
    3.0 C"y(5U)d  
    0.73  0HZ{Y9]  
    Sigma  70~210/4-5.6 W8G,=d}6  
    2.9 ,V7nzhA2  
    0.72 ncaT?~u j  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 n*h)'8`Ut  
    2.9 T6'^EZZY  
    0.72 zrvF]|1UP  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 !hm]fh_j  
    2.9 [CY9^N  
    0.72 pJ>P[  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D D ;RiGW4  
    2.8 Mc)}\{J  
    0.71 W<'m:dq  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 zOJ%}  
    2.7 &1Ok`_plO  
    0.69 VMZMG$C  
    Yashica AF 70~210/4.5 B.=FSow  
    2.7 11NQR[  
    0.69 ,Co|-DYf}  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 )Om*@;r(  
    2.6 p#-Z4-`  
    0.69  -uS!\  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 Zj(AJ*r  
    2.6 9gW|}&-  
    0.69 j/DzCcp7  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ;[ZEDF5H  
    2.4 MxKS4k  
    0.67 GblA9F7  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 "69s) ~  
    2.4 J4hL_iCQ  
    0.67 KM, \  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): !t"4!3  
    镜头品牌规格 y RqL9t  
    得分 #<fRE"v:Q  
    MTF侧重平均值 [NTzcSN.  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 q])K,)  
    3.7 Xg6Jh``  
    0.78 4Z3su^XR  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF ijv(9mR  
    3.6  1~gnc|?  
    0.78 cVv=*81\  
    Canon EF 20~35/2.8 L Da*?x8sSL  
    3.5 <sbu;dQ`  
    0.77 70?\ugxA  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 )D O?VRI  
    3.5 r `=I  
    0.77 M/f<A$xx_  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U E_rI?t^  
    3.4 @mCEHI{P  
    0.76 q1x`Bj   
    Pentax FA 20~35/4 AL zpn9,,~u  
    3.4 7sCG^&Y  
    0.76 jVe1b1rt~3  
    Minolta AF 17~35/2.8 G LBeF&sb6  
    3.3 |d2SIyUc  
    0.75 P}}* Q7P  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 (XTG8W sN  
    3.3 K8|r&`X0  
    0.75 ELoDd&d8  
    Canon 20~35/3.5 L Wu/]MBM  
    3.3 $S6`}3  
    0.75 dl)Y'DI  
    Canon EF 17~35/2.8 L Qp5VP@t  
    3.2 -m zIT4  
    0.74 N{!i=A  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX Vr)S{k-Q  
    3.1 o'aEY<mZ7  
    0.73 Y1\}5k{>  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 &J]K3w1p  
    2.9 { 'eC`04E  
    0.72 )u&|_&g{}J  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 z|J_b"u4  
    2.8 g}oi!f$|  
    0.71 C3f' {}  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 "S]0  
    2.7 q[_Vu A]&  
    0.70 KZY}%il!`  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro 9rX&uP)j^#  
    2.5 oCv.Ln1;Z  
    0.68 R%WCH?B<}  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF 5 V~oIL  
    2.4 QVT5}OzMt  
    0.67 a5^] 20Fa  
    ~vhE|f  
    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。 `$IK`O  
    Pj^{|U21  
    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。 s\(k<Ks  
    EJ.SW5  
    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。
     
    分享到
    离线scorebean
    发帖
    180
    光币
    1200
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 2010-02-10
    Re:轉載 :MTF
    MTF說穿了就是PSF的空間頻率響應
    离线zhugerufeng
    发帖
    1
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2010-07-04
    very good.
    离线luckytim
    发帖
    100
    光币
    21
    光券
    0
    只看该作者 3楼 发表于: 2010-09-25
    很好的文章
    离线joyinmay
    发帖
    123
    光币
    303
    光券
    0
    只看该作者 4楼 发表于: 2011-02-24
    看完了还是不懂,有没有通俗易懂的?
    离线drymatini
    发帖
    1184
    光币
    1762
    光券
    0
    只看该作者 5楼 发表于: 2011-07-06
    啥都通俗易懂 还要用脑子么?
    离线空空也
    发帖
    377
    光币
    1231
    光券
    0
    只看该作者 6楼 发表于: 2012-12-01
    very dood
    离线空空也
    发帖
    377
    光币
    1231
    光券
    0
    只看该作者 7楼 发表于: 2012-12-16
    very dood
    离线空谷幽蓟
    发帖
    88
    光币
    32
    光券
    0
    只看该作者 8楼 发表于: 2012-12-31
    看完了,长进了~
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 9楼 发表于: 2013-04-26
    非常有帮助 谢谢