MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 1SBc:!2
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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: UI~ENG
"X']_:F1a
MTF = Vo / Vi W7NHr5RC
^H+j;K{5,
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。 bw*@0;
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ?`F")y
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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。 LvpHR#K)F5
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(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)。 /,v:!*
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看看photodo的例子: oB[3?e
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(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 l,/q#)5[
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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。 vg5zsR0u
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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。 TJY$<:
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MTF(续) Fga9
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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 F *;
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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。 Fc}wuW
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浅谈MTF值的含义 <YL\E v/[
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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。 }jd[>zk
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 v%3)wD
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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。 kSNVI-Wzu
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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。 "EpE!jh
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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。 ]CC=
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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。 [ur/`
BHj]w*Ov
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: ~Y)Au?d(a
镜头品牌规格 pq5)Ug
得分 ](_(1
MTF侧重平均值 j<deTK;.
Contax 28~85/3.3-4 aic6,>\!'
4.0 O8u"Y0$*w
0.81 Tf@t.4\
Canon EF 28~70/2.8 L @YwaOc_%
3.9 |r-<t
0.81 8gC(N3/E"
Nikon AF 35~70/2.8 XQ(`8Jl&^
3.8 Rl5}W\&
0.79 hQGZrZK#
Minolta AF 28~70/2.8 !+)$;`
3.7 M`?/QU~
0.78 }Tc)M_
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp 4kXx(FE
3.5 #UND'c(5
0.77 r.ajw&J2
Leica 28~70/3.5-4.5 %aw/Y5
3.2 WgPL4D9=
0.75 n;rOH[P
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro _ux6SIyp`
3.1 ==FzkRA)
0.73 R&xD|w8UjM
Sigma AF 28~70/2.8 hChM hc
3.0 L0&!Qct
0.73 !Rb7q{@>
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 Kv#daAU
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在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: }= <!j5:
镜头品牌规格 t1Jz?Ix6%
得分 r kD4}jV
MTF侧重平均值 t*}<v@,
Leica 80~200/4 [2\`Wh:%P
4.2 T@Q<oNU
0.83 G,"$Erx
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D A`N;vq,
4.1 ]`4QJ;#
0.82 -x_iqrB
Canon EF 70~200/2.8 L uk'<9g^
4.1 2! 6Kzq
0.82 " c
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX to?"{
3.9 e1/|PgT(KM
0.81 Ow^%n(Ezh
Minolta AF 80~200/2.8 Apo '\_)\`a|
3.9 i{e<kKh
0.81 un9o~3SF<
Nikon AF 80~200/2.8 D ED e5XikLu
3.9 1b!l+ 8!
0.80 ud#8`/!mq
Contax 80~200/4 eD(a
+El}
3.8 +_}2zc4
0.79 B+Bv(p
Tokina AF 80~200/2.8 :YI>AaYWDO
3.4 sO6t8)$b
0.76 ~w*ojI
Leica 70~210/4 '{u#:TTj
3.3 'K"*4B^3
0.75 |$w-}$jq5
Pentax FA 80~200/2.8 Qp?+_<{
3.2 S8cFD):q
0.74 o{Ep/O`
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。 $ta#]>{
ge?ymaU$a
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: 5(|ud)v
镜头品牌规格 1`AE]
得分 h
,n!x:zy@
MTF侧重平均值 .KLuGb3JJ
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U N|)V/no 6
3.3 gjWH
}(K
0.75 N} h%8\
Pentax FA 28~70/4 AL v;8XRR:
3.3 n%0vQ;Z1
0.75 n)H0;25L
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U $3Ia+O
3.2 w#$k$T)
0.74 M*HG4(n0
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U LYFvzw>M
3.1 y$"L`*W
0.73 ?(=B=a[
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 6};oLnO
3.1 ]mh+4k?b
0.73 <am7t[G."
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D TDGzXJf[
3.0 ?yb{DZ46
0.72 :F\f}G3
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp OY#_0p)i
3.0 m>!#}EJ|
0.72 Q!{Dw:7
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 t*#&y:RG
2.9 h:NXO'
0.72 u5_fM*Ka
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 bW|y -GM
2.9 3Cl9,Z"&6$
0.71 5=986ci$U
Contax 28~70/3.5-4.5 [ub\DLl
2.8 3"n8B6
0.71 jg8P4s
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D M2S|$6t:
2.8 I2T2'_I
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro UXJl;Mb
2.7 g-}sVvM
0.70 6KG 63`aQ
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 LfApVUm
2.7 H%N+Vr3O,
0.70 (ce NVo&
Ricoh 35~70/3.5-4.8 U8KY/!XZ
2.6 -EaZ<d[|0
0.69 mg(56)
Pentax FA 28~80/3.5-4.7
3lN+fQ>)S
2.3 m~eWQ_a]C@
0.66 Biy 9jIWI
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 W!X]t)Ow
2.0 ^ym{DSx
0.64 ;I'/.gW;{
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 >6 #\1/RP
1.8 !y?hn$w0
0.62 K;y\&'E
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: $O8V!R*
镜头品牌规格 y9hZ2iT
得分 rg}kxvu
MTF侧重平均值 %#a%Luq
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO AUde_1hi
3.2 \[EWxu
0.74 dCTpO
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U JrTBe73.]j
3.1 l)s +"C#
0.74 *,*qv^
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 4/WCs$
3.0 @#c6\$
0.73 A#:
c
Sigma 70~210/4-5.6 *XOKH+_u
2.9 -RQQ|:O$
0.72 #UD
Pentax FA 70~200/4-5.6 ?/MXcI(
2.9 )du{ZWr
0.72 Ue:T3jp3%
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 B31-<w
2.9 S(h*\we
0.72 oZ:F3 GQ4Q
Nikon AF 70~210/4-5.6 D 0 _}89:-
2.8 nV*sdSt
0.71 s'Gy+h.
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 QvN
<uxm
2.7 86F+N_>Z
0.69 jgw'MpQm{
Yashica AF 70~210/4.5 *AR<DXEL
2.7 em!R9J.
0.69 Sr 4 7u{n
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 bnu0*Zg>
2.6 }zxh:"#K
0.69 {; cB?II
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 \<x_96jt!\
2.6 R6mJFE*6T9
0.69 0]W]#X4A
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U VDjIs UUX
2.4 B^~Bv!tHWr
0.67 ,ri--<
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 z2V8NUn
2.4 pY>-N
0.67 91d`LsP
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): c.A/{a
镜头品牌规格 G$9|aaf`1#
得分 ,<r 3Z$G
MTF侧重平均值 !&jgcw/E
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 "gajBY
3.7 aq/Y}s?
0.78 WTv\HI2X
!
Nikon AF 20~35/2.8 D IF nL07^6(
3.6 {59VS
Nl
0.78 :42;c:8 5
Canon EF 20~35/2.8 L y"L`bl A9}
3.5 `4$Qv'X*
0.77 A<CXd t+t
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 0QH3,Ps1C
3.5 )u/
^aK53^
0.77 `Mp7})
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U D4 ]B>
3.4 JK]tcP
0.76 m&~Dj#%(w
Pentax FA 20~35/4 AL }\L!;6oy
3.4 a{Hb7&
0.76 cPaWJ+c
Minolta AF 17~35/2.8 G (Cd{#j<
3.3 9`n)"r
0.75 G$|;~'E
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 xXxh3 k\
3.3 pW--^aHu
0.75 O0(Q0Ko
Canon 20~35/3.5 L yO,`"Dc_0
3.3 n,:.]3v%
0.75 [x p,&
Canon EF 17~35/2.8 L %x8`fm
3.2 I&fh
0.74 "zIq)PY
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX -YjgS/g
3.1 4zfRD`;
0.73 ZWhmO=b!
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 $#ju?B~
2.9 J1Ki2I=
0.72 u}LX,B-n(
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 *:tjxC
2.8 9}jq`xSL
0.71 MAD}Tv\S7
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 1mVVPt^6
2.7 (p.3'j(
0.70 zP h\3B
Tokina AF 20~35/2.8 Pro {+6D-rDw
2.5 "3i80R\w`F
0.68 :{WrS
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF LQ(5D_yG.
2.4 -6~y$c&c
0.67 'tu@`7*
waWKpk1Wo
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。 ,Lun-aMd
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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。 N>pmhskN?
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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。