切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 13499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
    3134
    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 ]bYmM@  
    >P//]nn  
      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: ab]Q1kD  
    oA@c.%&  
      MTF = Vo / Vi '%o^#gJp  
    ln8es{q  
      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。 "<^n@=g'q  
    n~tb z"&  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ukRmjHbLf  
    t D4-Llj6  
      (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。 >Psq" Xj  
    ($W%&(:/  
      (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)。 [jrfh>v  
    MH0wpHz  
      看看photodo的例子: v5U'ky :  
    i'\-Y]?[  
    (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 .tQ(q=#  
    'yV*eG?^&  
      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。 /XU=l0u  
    @AK&R~<  
      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。 ai; Q,Vy  
    2A9crL $  
    MTF(续) afzx?ekdF  
    o2q-x2uB  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 7>0u N|  
    y O,Jgn  
    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。 #^R@EZ  
    CF@*ki3X  
    浅谈MTF值的含义 o wb+,Gk(  
    yrl7  
    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。 w0vsdM;G  
    :"H? phk  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 '2|P-/jU  
    _6'@#DN  
    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。 ]lqZ9rO  
    rS8\Vf]F  
    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。 Upcx@zJ  
    !hHX8TD^J  
    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。 6NHP/bj<1V  
    aAG']y  
    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。 }[h]z7e2S  
    g1.u1}  
    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: lnLy"f"zV  
    镜头品牌规格 99CK [G  
    得分 FK`:eP{  
    MTF侧重平均值 >Gk<a  
    Contax 28~85/3.3-4 lyyf&?2  
    4.0 NL;sn"  
    0.81 P#`M8k  
    Canon EF 28~70/2.8 L OE Xa}K#  
    3.9 A1`6+8}o;b  
    0.81 <5P*uZ  
    Nikon AF 35~70/2.8 &K(y%ieIJ  
    3.8 dUl"w`3  
    0.79 )Q>Ao.  
    Minolta AF 28~70/2.8 B& R?{y*  
    3.7 wu`+KUx  
    0.78 >]C/ Q6  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp $5&~gHc,  
    3.5 I,HtW),  
    0.77 " a,4E{7  
    Leica 28~70/3.5-4.5 1~3dX[&  
    3.2 >VQLC&u(  
    0.75 |@yYM-;6  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro  N&kUTSd  
    3.1 9F?-zn;2s  
    0.73 [{Q$$aV1  
    Sigma AF 28~70/2.8 Un,'a8>V`  
    3.0 5?? }9  
    0.73 qswC> Gi  
    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。 3EY m@oZj  
    [@8po-()L  
    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: ~K99DK.  
    镜头品牌规格 o0S 8ki  
    得分 1 A0BM  
    MTF侧重平均值 ^cSfkBh  
    Leica 80~200/4 -!O8V  
    4.2 F]r'j ZL  
    0.83 $p&eS_f  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D D!/ 4u0m  
    4.1 %#eQN ~  
    0.82 =Y6W Qf  
    Canon EF 70~200/2.8 L T!>hPg  
    4.1 W[ W)q%[)  
    0.82 " zD9R4\X.  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX O! XSU,  
    3.9 sP eTW*HeR  
    0.81 Dm8fcD  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo }1~9i'o%Z  
    3.9 (xVx|:R[<H  
    0.81 I"x|U[*B  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED &GJVFr~z  
    3.9 JMo r[*  
    0.80 ;in-)`UC!  
    Contax 80~200/4 GEh(pJ  
    3.8 Z f<T`'_d  
    0.79 ~>lqEa  
    Tokina AF 80~200/2.8 /IJy'@B  
    3.4 S-Vj$asv!  
    0.76 3&AJN#c  
    Leica 70~210/4 {6:*c  
    3.3 As,e.V5!  
    0.75 ~ss6yQ$  
    Pentax FA 80~200/2.8 Y,Rr[i"j  
    3.2 HiU)q  
    0.74 uL1lB@G@  
    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。 Zl3e=sg=  
    CM++:Y vJ  
    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: |pWu|M _'  
    镜头品牌规格 HF_8661g  
    得分 hhZ%{lqL  
    MTF侧重平均值 Ng*-Bw)p]  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 0'$67pY  
    3.3 f+n {9Hz  
    0.75 x4L3Z__  
    Pentax FA 28~70/4 AL y_Urzgm(  
    3.3 3Wv^{|^  
    0.75 jG;J qT  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U Dv/7 w[F  
    3.2 Ry]9n.y  
    0.74 0:u:#))1  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U V,d\Wkk/  
    3.1 {j]cL !Od  
    0.73 JW^ ${4  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 JJ_ Z{  
    3.1 w?|qKO  
    0.73 6?KUS}nRS  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D F!)[H["_  
    3.0 wS#Uw_[  
    0.72 K$/"I0YyI  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 83/m^^F{]  
    3.0 TaHcvjhR  
    0.72 p!^K.P1 '  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 5  >0\=  
    2.9 z+6PVQ  
    0.72  .nrbd#i-  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 0NZ'(qf~9  
    2.9 uK"FopUJ4i  
    0.71 wLqj<ot  
    Contax 28~70/3.5-4.5 f)z(9JJL  
    2.8 !8[A;+o3P  
    0.71 GuU-< *u(d  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 6?<lS.s  
    2.8 iz`>'wpC  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro Jk&!(YK&  
    2.7 ny1O- `!1  
    0.70 a@W9\b@I  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 ~B"HI+:\L  
    2.7 np6G~0Y`  
    0.70 C{uT1`  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 IBJNs$  
    2.6 !s1<)%Jt  
    0.69 _&V,yp!|  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 [(#)9/3,  
    2.3 l~]] RgU  
    0.66 v :/!OvLe  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 M`'DD-Q  
    2.0 M3@qhEf?vk  
    0.64 ]7W!f 2@  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 _%D7D~2r|  
    1.8 sZ&|omN  
    0.62 $G"\@YC<  
    在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: o(Z~J}l({  
    镜头品牌规格 7UW\|r  
    得分 {zm8`  
    MTF侧重平均值 Fovah4q%V  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO zE$HHY2ovi  
    3.2 hwXsfh |  
    0.74 q&v~9~^}d  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U zM&ro,W  
    3.1 p$1 'e,G  
    0.74 @#,/6s7?  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 -`\rDPGf  
    3.0 ,Owk;MV@  
    0.73 oydP}X  
    Sigma  70~210/4-5.6 GyQFR?  
    2.9 W9w(a:~hY  
    0.72 Ah7"qv'L\  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 n)q8y0if  
    2.9 9 CZ@IFS  
    0.72 aQx6;PC  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 }>BNdm"Er  
    2.9 _yN5sLLyb  
    0.72 W1"NKg~4  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D .p e3L7g  
    2.8 a}NB6E)-  
    0.71 n8;L_43U  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 qfJ2iE|o2.  
    2.7 f]%S FQ+  
    0.69 8el6z2  
    Yashica AF 70~210/4.5 @~ke=w6&pe  
    2.7 Fik ;hB  
    0.69 Ep./->fOA  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 EEZ~Bs}d  
    2.6 r7R'beiH  
    0.69 4_QfM}Fyp  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 /fT"WaTEK  
    2.6 SQK82 /  
    0.69 #*CMf.OCh  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U Wgte.K> /  
    2.4 Pa d)|  
    0.67 "QXnE^  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 r4iNX+h?V  
    2.4 i3|xdYe$  
    0.67 Iga +8k  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 56s%Qlgx  
    镜头品牌规格 RA<ky*^dr  
    得分 RDDA^U7y#  
    MTF侧重平均值 oA-,>:}g{  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 l]zQSXip  
    3.7 d38o*+JCf  
    0.78 [nVBnB  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF Gy):hGgN  
    3.6 TX$dxHSPK  
    0.78 --l UEo~  
    Canon EF 20~35/2.8 L LhAW|];  
    3.5 eJ45:]_%I@  
    0.77 \)uA:v  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 a~LA&>@  
    3.5 wMCg`rk  
    0.77 nm<VcCc  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U |VaJ70\o  
    3.4 ]}b  
    0.76 F5x*#/af  
    Pentax FA 20~35/4 AL ^TZmc{i  
    3.4 b?`2LAgn  
    0.76 g4,ldr"D  
    Minolta AF 17~35/2.8 G 'q:7PkN!p  
    3.3 &UnhYG{A  
    0.75 80Hi v  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 u4 es8"  
    3.3 Yn [ F:Z  
    0.75 +i!HMyM  
    Canon 20~35/3.5 L ZlC+DXg#S  
    3.3 EQ^]W-gN  
    0.75 J2x}@p  
    Canon EF 17~35/2.8 L Zx{Sxv"  
    3.2 N5zWeFq@6  
    0.74 |z3!3?%R  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX KZg2`8F   
    3.1 FD E?O]^  
    0.73 `!N}u  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 SN{A@dyt  
    2.9 cOdRb=?9  
    0.72 QpQ2hNf  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 I>nYI|o1  
    2.8 P,m+^,  
    0.71 B6&[_cht  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 0!YVRit\N  
    2.7 &S+*1<|`K  
    0.70 `qmwAT  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro *V:U\G  
    2.5 RjviHd#DXn  
    0.68 Pf4zjc  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF /dg?6XT/  
    2.4 J/Y9X ,  
    0.67 ,m`&J?  
    .?3ro Q  
    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。 ~),%w*L  
    ,_(=w.F   
    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。 NvIg,@}  
    )?radg  
    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