切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 12196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
    3111
    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 1G]D:9-?  
    F]M-r{  
      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: 4AN8Sx(  
    *zUK3&n~I  
      MTF = Vo / Vi z5gVP8*z5  
     Gd A!8  
      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。 -] wEk%j  
    (:8a6=xQ  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? W=HvMD  
    ^EiU>   
      (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。 +a39 !j 1_  
    R'sNMWM  
      (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)。 dC,C[7\  
    nA0%M1a  
      看看photodo的例子: %%ouf06.|  
    xO_>%F^?  
    (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\UPM+tE  
    ~AjPa}@ f  
      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。 Mf14> `<`  
    *%/O (ohs@  
      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。 # bHkI~  
    3E wdu  
    MTF(续) F.U@8lr  
    |Uics:cQC  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 .K84"Gdx  
    p-I J':W  
    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。 .X%J}c$  
    ;N#}3lpLqg  
    浅谈MTF值的含义 G@/iK/>5|`  
    O*v&C Hd3  
    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。 7tWC<#  
    S3/%;=|  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 E"9(CjbQ[  
    <y8oYe_!  
    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。 |dQz(z&6{5  
    y?a71b8m  
    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。 ATqblU>D  
    hu$eO'M_  
    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。 $M)SsD~  
    q83^?0WD  
    在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 #I?Z,;DI=  
    ~-Kx^3(#  
    2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: 27 XM&ZrZ  
    镜头品牌规格 lIS`_H}  
    得分 3F]Dh^IR9  
    MTF侧重平均值 ^+Nd\tp  
    Contax 28~85/3.3-4 _%R^8FjH*  
    4.0 mDz44XO   
    0.81 >=97~a+.  
    Canon EF 28~70/2.8 L Hk;;+'-  
    3.9 }xC2~  
    0.81 ^7 \kvW  
    Nikon AF 35~70/2.8 2`*w*  
    3.8 {Z k^J  
    0.79 n4!RGq.}  
    Minolta AF 28~70/2.8 j7ZxA*  
    3.7 HSysME1X:/  
    0.78 gdeM,A|  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp %IBT85{  
    3.5 8<"g&+T  
    0.77 rl 7up  
    Leica 28~70/3.5-4.5 Vm<_e  
    3.2 msgR"T3'  
    0.75 V K6D  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro {,JO}Dmu5  
    3.1 |hxiARr4  
    0.73 (9RfsV4^  
    Sigma AF 28~70/2.8 g ptf*^s  
    3.0 lND2Kb  
    0.73 d eT<)'"  
    腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 jbipNgxkr  
    h_?`ESI~  
    在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: WfaMu| L  
    镜头品牌规格 VA[EY`8  
    得分 @\w}p E  
    MTF侧重平均值 pDlrK&;\z  
    Leica 80~200/4 mq[=,,#  
    4.2 W9]z]6  
    0.83 aGC3&c[Wx  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 60^j<O  
    4.1 %<-OdyM  
    0.82 [TOo 9W  
    Canon EF 70~200/2.8 L NH|I>vyN  
    4.1 5?;<^J  
    0.82 pZ'q_Oux  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Ht;Rz*}  
    3.9 cZ_)'0  
    0.81 AMjr[!44 @  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo ^'E^*R  
    3.9 fYjmG[4  
    0.81 y/\b0&  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED I9 zs  
    3.9 '(@q"`n  
    0.80 l SdA7  
    Contax 80~200/4 nC p/.]Y*  
    3.8 w{aGH/LN  
    0.79 Xd%qebK  
    Tokina AF 80~200/2.8 ]S4"JcM  
    3.4 3[u- LYW  
    0.76 **%&|9He  
    Leica 70~210/4 .4\I?  
    3.3 }y6@YfV${  
    0.75 : B&~q$  
    Pentax FA 80~200/2.8 ~'%d]s+q  
    3.2 aI&~aezmN  
    0.74 4,LS08&gh  
    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。 FDD=I\Ic  
    AB/${RGf+  
    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:  bUS:c 2"  
    镜头品牌规格 ^(^P#EEG  
    得分 y!gPBkG&3n  
    MTF侧重平均值 QIMd`c  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U { .$7g8]I  
    3.3 UDr 1t n  
    0.75 8c.>6 Hy  
    Pentax FA 28~70/4 AL yS~Y"#F!.  
    3.3 `15}jTi  
    0.75 HNS^:X R  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U dP_Q kO  
    3.2 ,WWd%DF)  
    0.74 9< ?w9D.1  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 'O)v@p "  
    3.1 Zzjx; SF  
    0.73 Dst;sLr[,  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 :bct+J}l~  
    3.1 E7/UsUV.  
    0.73 h@R n)D  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D `3\U9ZH23  
    3.0 C`[2B0  
    0.72 N9M}H#  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp =hTJp/L  
    3.0 #6\m TL4vg  
    0.72 EM@|^47$  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 8J'5%$3u  
    2.9 >P j#?j*Y  
    0.72 tRU/[?!  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 .\oW@2,RA9  
    2.9 <~uzHg%Y  
    0.71 ?MFC(Wsh  
    Contax 28~70/3.5-4.5 #d %v=.1  
    2.8 F}l3\uC]  
    0.71 t`Bk2Cc)+  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D y/S3ZJY  
    2.8 VgXT4gO!  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro zqj|$YNC  
    2.7 Jf2JGTcm  
    0.70 3\Xk)a_  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 (.N n|lY<i  
    2.7 h<?Px"& J  
    0.70 1;~s NSTo  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 25Z} .))  
    2.6 ^ulgZ2BQ|  
    0.69 p+iNi4y@  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 HR?T  
    2.3 !:\0}w$-  
    0.66 Ec<33i]h*p  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 f B<Qs.T  
    2.0 ?cWwt~N9  
    0.64 mxCneX  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 g0B-<>E  
    1.8 b&yuy  
    0.62 CP9Q|'oJ  
    在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: xT&/xZLT  
    镜头品牌规格 #Db^*  
    得分 Q3i\`-kbb  
    MTF侧重平均值 VOj7Tz9UD  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO Yz2N(g[  
    3.2 a:*N0  
    0.74 TqN@l\  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U k+[oYd  
    3.1 XS2/U<s d  
    0.74 -,*m\Fe}  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 p}==aNZK  
    3.0 h(@.bt#  
    0.73 91R7Rrne  
    Sigma  70~210/4-5.6 , SUx!o  
    2.9 S@pdCH, n  
    0.72 K+ /wJ9^B  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 7p'pz8n`X  
    2.9 umuj>  
    0.72 9?sY!gXc  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 OD[=fR|cp  
    2.9 .I|b9$V  
    0.72 8)iI=,T*  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D ._p2"<  
    2.8 >P(.yQ8&kL  
    0.71 s w >B  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 19R~&E's  
    2.7 z{BgAI,  
    0.69 q}jh>`d  
    Yashica AF 70~210/4.5 _0 4 3,  
    2.7 L}Sb0 o.  
    0.69 (ZF~   
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 t^B s3;E^  
    2.6  ,e 7 ~G  
    0.69 EpACd8Fb  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 =_E$* }  
    2.6 ~~WY?I-  
    0.69 kn$SG  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U 66B,Krz1n  
    2.4 )X*_oH=  
    0.67 'p!&&.%  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 qldm"Ul  
    2.4 pdN8 hJ  
    0.67  7a_u=\,  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): =saRh)EM  
    镜头品牌规格 n|.eL8lX.<  
    得分 $&, KZ>  
    MTF侧重平均值 /!5cf;kl*l  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 g|^U?|;p  
    3.7 3&[d.,/  
    0.78 LD WYFOGQ  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF 3^H-,b0^  
    3.6 9. FXbNYg  
    0.78 mbhh  
    Canon EF 20~35/2.8 L H_8PK$c;  
    3.5 (G{:O   
    0.77 .pxUO3g  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 :Eg4^,QX  
    3.5 yHf^6|$8  
    0.77 S_AN.8T  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U B|^=2 >8s  
    3.4 u&`rK7 J  
    0.76 w?fq%-6f*  
    Pentax FA 20~35/4 AL B&!>& Rbx  
    3.4 {P?p*2J'  
    0.76 Cvt/ot-J?  
    Minolta AF 17~35/2.8 G `]6W*^'PD  
    3.3 NeEV=+<-G  
    0.75 lUnC+w#[  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 um". Z4S  
    3.3 ^=-W8aVi>  
    0.75 L Do~  
    Canon 20~35/3.5 L g_Y$5ft`  
    3.3 (L1O;~$  
    0.75 <gvgr4@^yR  
    Canon EF 17~35/2.8 L CC`#2j  
    3.2 ~2Mcw`<  
    0.74 PEtr8J$uB  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX -q-BP}r3  
    3.1 ey>tUmt6?  
    0.73 dqt}:^L*0g  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 |M?VmG/6  
    2.9 apxq] ! `  
    0.72 {oo(HD;5  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 68qCY  
    2.8 o(i?_4 E  
    0.71 J rYL8 1  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 `9f7H  
    2.7 @, z4{B  
    0.70 d\ 7OtM  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro WH+S d  
    2.5 1$yS Ii  
    0.68 TDR#'i  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF gyMy;}a  
    2.4 DT]3q4__Q  
    0.67 S: g 2V  
    FePWr7Ze  
    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。 @G>&Gu;5  
    'Hq#9?<2M  
    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。 hZO=$Mm4p  
    i[e-dT:*R  
    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
    299
    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
    1772
    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