切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 12658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
    3121
    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 xLIyh7$t  
    87[o^)8  
      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: ~^.,Ftkb@7  
    Rb<| <D+  
      MTF = Vo / Vi Yy 4Was#  
    x/1FQ>n:9  
      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。 K/(LF}  
    +PYR  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? "^t7]=q  
    gs2qLb  
      (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。 <=uO*s>%  
    2;]tItd1  
      (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)。 ] Q^8 9?  
    NHZMH!=4:n  
      看看photodo的例子: w32F?78]  
    ? Zv5iI  
    (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 yzpa\[^  
    L,_U co  
      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。 a:|]F|  
    [9?]|4  
      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。  qjfv9sU  
    Iy5W/QK6  
    MTF(续) ,hK =x  
    LzXIqj'H7T  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 #euOq  
    ;2 o{ 6  
    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。 w;VUP@Wm  
    fR.raI4et  
    浅谈MTF值的含义 0jp y c  
    ^umHuAAE  
    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。 0wBr_b!  
    yPbOiA*lHz  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 &m(eMX0lU  
    @TKQ_7BcB  
    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。 j@JY-^~K5  
    EI9Yv>7d{  
    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。 XSZjuQ<[3  
    7; }TNK\+v  
    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。 +&AU&2As  
    suj}A  
    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。 }xrrHp  
    /C<} :R  
    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: :+DAzjwO<  
    镜头品牌规格 HV3wUEI3  
    得分 /-pop]L  
    MTF侧重平均值 (K"t</]  
    Contax 28~85/3.3-4 y(#F&^|  
    4.0 p|Fhh\,*`X  
    0.81 qfY=!|O  
    Canon EF 28~70/2.8 L -JF|770i  
    3.9 (aCl*vV1  
    0.81 9]8M {L  
    Nikon AF 35~70/2.8 q33!X!br  
    3.8 CQY/q@7  
    0.79 YpZ 9h@,  
    Minolta AF 28~70/2.8 qpc2;3*7  
    3.7 ?yz}  
    0.78 5Q72.4HH  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp Vo2frWF$  
    3.5 Z@iMG  
    0.77 **YNR:#Y  
    Leica 28~70/3.5-4.5 {&(bKQ  
    3.2 [dL?N  
    0.75 aEZn6k1  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro e;}5~dSi  
    3.1 d0Kg,HB  
    0.73 Mz{ Rh+gS  
    Sigma AF 28~70/2.8 ")M.p_b[Z=  
    3.0 *t|j+*c}  
    0.73 /[#{#:lo2  
    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。 Y=rW.yK8  
    )@`w^\E_~_  
    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: XWy iS\  
    镜头品牌规格  Ez1*}  
    得分 yM D* >8/  
    MTF侧重平均值 ?y45#Tk]  
    Leica 80~200/4 qaGIU`}:$A  
    4.2 %J%gXk}]  
    0.83 |QgXSe7  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D =yNHJHRA#  
    4.1 a m zw  
    0.82 +ow ^xiD  
    Canon EF 70~200/2.8 L ptq{$Y{_  
    4.1 O-2H!58$)  
    0.82 {:FITF3o  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX hJ4.:  
    3.9 >%3c1  
    0.81 u#UeJu O  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo ez5`B$$  
    3.9 }EIwkz8  
    0.81 ;^8^L'7cr  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED # nYGKZ  
    3.9 Y@\5gZ&T  
    0.80 0j/81Y}p  
    Contax 80~200/4 ?RzT0HRd  
    3.8 x)yf!Dv5$  
    0.79 pn7 :")Zx  
    Tokina AF 80~200/2.8 #"yf^*wX  
    3.4 n*6s]iG V  
    0.76 v!U#C[a^  
    Leica 70~210/4 aQmL=9  
    3.3 qRGb3l  
    0.75 ry]7$MQyV  
    Pentax FA 80~200/2.8 lM1!2d'P  
    3.2 EH "g`r  
    0.74 xA5$!Oq7  
    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。 EXFxiw  
    v(7A=/W_  
    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: 4F4u1r+  
    镜头品牌规格 2M#CJ&  
    得分 pNJM]-D]m~  
    MTF侧重平均值 pOYtN1uN|  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U +r!h*4  
    3.3 #rr-4$w+  
    0.75 2!otVz! Mh  
    Pentax FA 28~70/4 AL Xbtv}g<0c  
    3.3 >C}RZdO~  
    0.75 kZ.3\  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U C|J1x4sb@  
    3.2 G!;[If :<e  
    0.74 )x7hhEk=^  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 9h(hx 7]  
    3.1 L K~,  
    0.73 ZtLn*M  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 (*x "6)`  
    3.1 ^aW[~ c  
    0.73 {|E7N"Qzg  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D Wu&Di8GhP  
    3.0 PK4UdT  
    0.72 NFc8"7Mz}  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp nu<!/O  
    3.0 j1kc&(  
    0.72 [E~TYk;  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 z.^ )r  
    2.9 %$x FnGb  
    0.72 `@D4?8_  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 (B-9M)  
    2.9 R4(8]oUW  
    0.71 9p4U\hx  
    Contax 28~70/3.5-4.5 Z :+#3.4$3  
    2.8 %4Zy1{yKs_  
    0.71 y21uvp'  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 5U jQLB  
    2.8 fLoVcl  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro ZRm\d3x4  
    2.7 m_ m@>}ud  
    0.70 ~Wm}M  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 \Agg6tY r  
    2.7 BD-=y  
    0.70 9`{2h$U  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 *^Y0}?]qT  
    2.6 >pvg0Fh  
    0.69 }z+"3A|  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 pd3&AsU  
    2.3 ~(/HgFLLu  
    0.66 ,P@-DDJ  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 n;`L5  
    2.0 k& s7 -yY  
    0.64 !y~b;>887  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 E0]h|/A]  
    1.8 X2YOD2<v  
    0.62 k#*yhG,]'  
    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: /*^|5>-`i1  
    镜头品牌规格 !cwVJe  
    得分 \Egc5{   
    MTF侧重平均值 m@u`$rOh  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO E}9ldM=]s  
    3.2 -z$2pXT ^  
    0.74 :&)/vq  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U Pm(:M:a  
    3.1 (x0*(*A}  
    0.74 `j}d=zZ  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 oK:P@V6!  
    3.0 yGG B  
    0.73 lY*]&8/=  
    Sigma  70~210/4-5.6 ]\,uF8gg)  
    2.9 ko2j|*D6@~  
    0.72 F(~_L.  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 =e8L7_;  
    2.9 n(YHk\2  
    0.72 Wx)U<:^e  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 gam#6 s  
    2.9 m<"fRT!Y  
    0.72 >-5Gt  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D )NmlV99q  
    2.8 etMh=/NFV  
    0.71 g^$11  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 ,]_(-tyN|  
    2.7 6*aa[,>  
    0.69 g)?g7{&?>?  
    Yashica AF 70~210/4.5 aC~n:0 v  
    2.7 k+#l;<\2  
    0.69 ]Bd3d%  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 N^( lUba  
    2.6  L|lmStwe  
    0.69 FEZ"\|I|  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 =l2Dm  
    2.6 J2< QAX  
    0.69 L@n6N|[_  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U h<' 5q&y  
    2.4 .A7tq  
    0.67 -F+P;S  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 {_XrZ(y/  
    2.4 b}Hl$V(uD  
    0.67 ' q<EZ {  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): $W {yK+N  
    镜头品牌规格 Hn9F gul&  
    得分 _p J_V>l  
    MTF侧重平均值 omv6_DdZ  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 g2{H^YUN$_  
    3.7 xJ2O4ob  
    0.78 >[H&k8\7n  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF |[owNV>  
    3.6 Yl&tkSw46  
    0.78 me:|!lI7YU  
    Canon EF 20~35/2.8 L ;j>Vt?:Pw  
    3.5 Z#F,y)YiO  
    0.77 Bq~hV;9nf  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 xa{<R+LR  
    3.5 RHx+HBZ  
    0.77 71l"m^Z3zy  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U v-;XyVx  
    3.4 ?#*  
    0.76 D,dHP-v  
    Pentax FA 20~35/4 AL c/=y*2,zo  
    3.4 uqa4&2(I=j  
    0.76 iL0jpa<}  
    Minolta AF 17~35/2.8 G i'Y'HI  
    3.3 50`iCD  
    0.75 OJ35En  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 sArje(5Eo  
    3.3 C '-zh\a  
    0.75 &8]#RQy{f  
    Canon 20~35/3.5 L 9'n))%CZ.  
    3.3 S~k 0@  
    0.75 r}oURy,5  
    Canon EF 17~35/2.8 L -OrY{^F  
    3.2 vr{'FMc  
    0.74 N4a`8dS|  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX B0)`wsb_  
    3.1 [arTx ^  
    0.73 H ~[LJ5x  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 a IpPL8a  
    2.9 dU ,)TKQ  
    0.72 JFG",09]  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 OB?SkR  
    2.8 PG6[lHmi  
    0.71 iY ^{wi~?  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 G{NSAaD[  
    2.7 rb:<N%*t  
    0.70 v}F4R $  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro c$Xe.:QY  
    2.5 ]~ !X iCqu  
    0.68 1 [Sv  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF h_&4p= SQ  
    2.4 Pqy-gWOv  
    0.67 Yzj%{fkh  
    ;RWW+x8IB  
    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。 /~i.\^HX  
    jDlA<1  
    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。 p!+L  
    (O8,zqP9l  
    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