MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 NuR3]Ja\0
q]#j,}cN9
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: 3T~DeqAyw
3,)[Q?nKD
MTF = Vo / Vi yM#
%UeZ\
=h,J!0Y
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。 bA\(oD+:
$%.,=~W7
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? .Z(Q7j^
&EJ/Rl
(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。 P#-p*4
!112u#V
(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)。 9yWSlbPr]
hr`,s!0Y
看看photodo的例子: b]g#mQ
hQwUwfoe@
(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 hp$1c
8f>v[SQ"
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 "GX k;Y
2)9XTY6$
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。 _V(FHjY
ZwMd 22
MTF(续) Qq3>Xv <
L b-xc]
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 58t~? 2E
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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。 TUq
,
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:+!4h
浅谈MTF值的含义 Oar%LSkPRz
V)]lca
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。 &Xi]0\M)
*Rgl(Ba
利用MTF值对镜头统计分析及排列 uvJmEBL:
|}Mt hj9n
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。 L~*nI d
6\USeZh
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。 B/dJj#
OmZK~$K_
如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 J3hhh(
?N]G;%3/
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 &'u%|A@
CEJqo8ds
2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: "qoJIwl#q
镜头品牌规格 &Z%'xAOGR
得分 3:bP>l!
MTF侧重平均值 8i
Ew;I_
Contax 28~85/3.3-4 y\R-=Am".
4.0 pV*d"~T
0.81 (dP9`Na]
Canon EF 28~70/2.8 L Se|h]+G
3.9 (@Eb+8Zd
0.81 qdo_YPG
Nikon AF 35~70/2.8 >nO[5
3.8 ]L?WC
0.79 Awe'MG p%
Minolta AF 28~70/2.8 -qG7, t
3.7 u.2^t:A
0.78 G%U!$\j:qd
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp j-v/;7s/B
3.5 4%7Oaf>9
0.77 |WSmpuf
Leica 28~70/3.5-4.5 -BH T'zq1S
3.2 S2?)Sb`
0.75 B-V
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro Y#FSU#a$<
3.1 } [OEtd{
0.73 g_)i)V
Sigma AF 28~70/2.8 %>t4ib_8
3.0 `+(4t4@ew
0.73 4MRN{W6
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 =Ds&ArG
!J(6E:,b#
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: Lbu,VX
镜头品牌规格 sI@kS^
得分 BJjx y0+
MTF侧重平均值 Tj=@5lj0
Leica 80~200/4 1pT/`x
4.2 zwK$ q=-:
0.83 )6
K)UA
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D :-~x~ah-
4.1 aZCxyoh +
0.82 yppXecFJ
Canon EF 70~200/2.8 L >Sm#-4B-
4.1 $it>*%
0.82 ,&jjpeZP
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Y^gIvX
3.9 iBCIJ!;
0.81 a]4|XJ_
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 0p=
3.9 2>im'x 5
0.81 ihIRB9
Nikon AF 80~200/2.8 D ED BXr._y, cr
3.9 m^4O jik
0.80 9 'IDbe{
Contax 80~200/4 ~HXZ-*
3.8 M+lI,j+
0.79 +Q!Kj7EU/
Tokina AF 80~200/2.8 [H>/N7v19*
3.4 Zk0? =f?j
0.76 a2H_8iQ!
Leica 70~210/4 Hzc^fC
3.3 P>
~Lx
0.75 >c.HH}O0W
Pentax FA 80~200/2.8 ,J'@e+jV
3.2 #uuNH(
0.74 *'R2Lo<C
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。 k_1oj[O
#b{;)C fL
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: g=s2t"&
镜头品牌规格 op|x~Thf
得分 ;MjOs&1f0K
MTF侧重平均值 v9Ez0 :)
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U Yq:TWeZD
3.3 ;^P0+d^5C
0.75 CvqUaHW@
Pentax FA 28~70/4 AL 7s1LK/R|u
3.3 zxvowM
0.75 iPrAB*
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U {1W,-%
3.2 |R (rb-v
0.74 *1_A$14l
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U j,#R?Ig
3.1 5va ;Ol4
0.73 ]yA_N>k2K
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 .?.Q[ic
3.1 H$]FUv8
0.73 HO;,Ya^l
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D i%9xt1c_
3.0 JC4Z^/\.
0.72 ^os|yRzV*M
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp ,T7(!)dR
3.0 SL>0 _
0.72 $-f(.S
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 xsXf_gGu
2.9 on0>_-n)
0.72 g
[+_T{
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 0G/_"}@
2.9
q=cH ^`<.
0.71 h:'wtn@l(
Contax 28~70/3.5-4.5 ca8.8uHY\
2.8 XJi^gT N
0.71 O.+X,CQG*
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D gNzamorv[
2.8 6o]X.plr
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro `oo(\O7t=
2.7 G7H'OB
&
0.70 ~UV$(5&-
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 nD;8)VI'I
2.7 STgYXA(
0.70 GFtE0IQ
Ricoh 35~70/3.5-4.8 8p~G)J3U
2.6 ?TVR{e:
0.69 -pm^k-%v
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 4f>
s2I&pQ
2.3 Tof H=d
0.66 _ ?Z :m
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 I%31MU9
2.0 ~gvw6e*[
0.64 Qz/1^xy
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 %1VfTr5
1.8 -dsE9)&8DX
0.62 ZtqN8$[6n
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: >pn5nn1a
镜头品牌规格 6)~J5Fb
得分 9q!./)
MTF侧重平均值 4EDwZR>./
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO . 'rC'FT
3.2 Gfn?1Kt{
0.74 4I^8f||b_
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U A&6qt
3.1 }~`l!ApD
0.74 h*\/{$y
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ZJ|'$=lR
3.0 'VTLp.~G~
0.73 IQ"9#{o
Sigma 70~210/4-5.6 ON<X1eU
2.9 _l;$<]re\k
0.72 JgY#W1>
Pentax FA 70~200/4-5.6 L@HWm;aN
2.9
@Iy&Qo
0.72 csay\Q{
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 11>K\"K}
2.9 Cn>RUGoUsI
0.72 !%4&O
Nikon AF 70~210/4-5.6 D ESAFsJ$r;
2.8 R3=]Av46
0.71 B#U:6Ty
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 WMLsKoby
2.7 i+HHOT
0.69 " ~&d=f0m
Yashica AF 70~210/4.5 Ho; bgva
2.7 b)Px
0.69 +sc--e?
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 $pg1Av7l
2.6
hO@VYO
0.69 <..|:0Q&~
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 #U j~F
2.6 evBr{oi@
0.69 AH#eoKu
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U APA:K9jD
2.4 W;Ei>~E
0.67 NJ{M-K%>
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 \.%GgTF
2.4 wJQ"|
0.67 u`2[V4=L
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): .\X;VWTI
镜头品牌规格 D8''q%
得分 } QqmDK.
MTF侧重平均值 U oiXIf_Q
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 E5J2=xVW#
3.7 Q{0!N8']"
0.78 h^}r$k_n
Nikon AF 20~35/2.8 D IF c$>$2[*=
3.6 V@"Y"}4n4
0.78 cKKl\g@}
Canon EF 20~35/2.8 L 3 O)^Hq+9
3.5 vF ,iHzv
0.77 GDW$R`2
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 hvS4"%\
3.5 C<.Ny,U
0.77 yfd$T}WW6
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 0ThX1)SH
3.4 Rn-RMD{dh
0.76 D^5bzZk
N
Pentax FA 20~35/4 AL m%bw$hr
3.4 Iw<:
k
0.76 eBmBD"$
Minolta AF 17~35/2.8 G ][y~(&=T
3.3 };:+0k/
0.75 AGe\PCn-
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 ;m+*R/
3.3 E?z~)0z2`
0.75 l?N|Gj;ZFZ
Canon 20~35/3.5 L w<ol$2&B
3.3 \MA4>
0.75 f;nO$h[Qb
Canon EF 17~35/2.8 L yRZb_Mq9U
3.2 f2JeXsOI
0.74 |Ts|>"F'
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX vThK@P!s
3.1 i@C1}o-/
0.73 : ;nvqb d
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 xSQ:#o=8G
2.9 "0(H! }D
0.72 %` cP|k
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 E26 zw9d
2.8 J\BTrN 7
0.71 02lI-xHe
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 9"=1 O
2.7 OUd&fUmH
0.70 :q.g#:1s
Tokina AF 20~35/2.8 Pro Wy[Ua#Dd
2.5 R3;,EL{H&
0.68 ._uXK[c7P
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF JYt)4mOo
2.4 '9+JaB
0.67 5ir[}I^z
{*Ag[HS0u
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。 c /G4@D>
[=})^t?8
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。 1gA9h-'w
g/o@,_
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。