MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 V^* ];`^
o#Gf7.E8
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: 53X i)
1tZ7%0R\g]
MTF = Vo / Vi 'c7'iDM
nYsB^Nr6
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。 *A&A V||q
5q^5DH_;
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 7MbV|gM}
wZUZ"Y}9
(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。 |
)No4fm
&0b\E73
(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)。 ,+P2B%2c
F ,;B
看看photodo的例子: ]
/"!J6(e
H\%^n<]#
(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 A!$;pwn0
*w#^`yeo
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 Lo<WK
w,T-vf
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 c)j60y
9^?2{aP%
MTF(续) XQ'$J_hC
i}L*PCP
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 {^@vCBE+
)H1\4LeP
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'={0Jg
&q7}HO/ @
浅谈MTF值的含义 Gh5 3Pne
NwcRH9};i
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。 +;Pkpuu
[-0=ZKH?
利用MTF值对镜头统计分析及排列 P<CPA7K
%ONU0xtq k
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。 5(>ux@[qI:
5E#8F
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。 -5b#w"^w^
5oe{i/#di
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。 m0i,Zw{eM
Wh)>E!~9
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。 g_3Ozy
lqcPV) n
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: ,7I
镜头品牌规格 wii.0~p
得分 hRQw]
MTF侧重平均值 QQ/9ZI5
Contax 28~85/3.3-4 [Mk:Zz%
4.0 `.g'bZ<v/
0.81 s-4qK(ml-
Canon EF 28~70/2.8 L U6F7dT
3.9 2"QcjFW%
0.81 #z61I"kU
Nikon AF 35~70/2.8 D4T42L
3.8 V)fF|E~0
0.79 rMoz+{1A
Minolta AF 28~70/2.8 v*kX?J#]5
3.7 ~#dfZa&
0.78 SN 4JX
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp Cb6K!5[q]
3.5 G b4p"3
0.77 Mn 8|
Knh
Leica 28~70/3.5-4.5 F@KtRUxE
3.2 o]eG+i6g]
0.75 ?jU 3%"
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro b"2_EnE}1
3.1 a`D`v5G t
0.73 vW0U~(XlN
Sigma AF 28~70/2.8 yBCLS550
3.0 ? r}2JHvN
0.73 ;D<;pW
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。 XaaR>HljJ
Z6nQW53-
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: mMT\"bb'
镜头品牌规格 l>6p')F!
得分 w}YcAnuB{%
MTF侧重平均值 /A-VT
Leica 80~200/4 It]GlxMX
4.2 %NcBq3
0.83 ] I5&'#%2
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D z%nplG'~|
4.1 L lD=c
0.82 a{Y8hR
Canon EF 70~200/2.8 L S
rhBU6K
4.1 {5 3#Xd
0.82 EgRuB@lw76
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX T[-Tqi NT
3.9 \0)2 u[7
0.81 F5+!Gb En
Minolta AF 80~200/2.8 Apo /Ri-iC >
3.9 ($!g= 7
0.81 dFZh1*1
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 4 g8t
3.9 )>N=B 2P
0.80 U^Iq]L
Contax 80~200/4 `69xR[f
3.8 {>3w"(f7o
0.79 ItE)h[86
Tokina AF 80~200/2.8 ?[.g~DK,
3.4 of'H]IZ
0.76 .PCbGPbk
Leica 70~210/4 lr[&*v?h
3.3 A{wk$`vH
0.75 Yez
Pentax FA 80~200/2.8 &-KQ
m20n
3.2 K,!f7KKo
0.74 =kw6<!R
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。 i x_a
zX8{(
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: 5N907XVu
镜头品牌规格 'EB5#
得分 ~Q)Dcit-
MTF侧重平均值 U\q?tvn'J
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U "R[6Q ^vw
3.3 Bm;@}Ly=G
0.75 XeozRfk%J|
Pentax FA 28~70/4 AL CWkAc5
3.3 q X]ej2
0.75 S/6I9zOP
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ^3nB2G.ax
3.2 {/XU[rn
0.74 %sS7o3RW\
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U % %QAC4
3.1 HqA3.<=F,
0.73 wQU-r|
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 u2 U4MV1C
3.1 }9?fb[]
0.73 $I a-go2W
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D ?D]T|=EZY
3.0 &uJ7[m19z
0.72 u"zQh|
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp @_?8I_\:
3.0 LESF*rh=
0.72 #~ [mn_C
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 Y0nuwX*{
2.9 |9
4xRC
0.72 N-GQ\&
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 ^Cn_
ODjo
2.9 z|G 39
0.71 ;%PdSG=U
Contax 28~70/3.5-4.5 G$
Ii
2.8 i{2rQy+
0.71 7033#@_
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D o#F0 3
2.8 [>f4&yY
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro P
C
2.7 !& xc.39
0.70 [u`9R<>c"U
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 +yu^Z*_
2.7 ctL,Mqr\Z
0.70 z/7"!
Ricoh 35~70/3.5-4.8 h2edA#bub
2.6 PRF^<%mkI
0.69 cx(b5Z
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 Gex%~';+q
2.3 -\=kd {*B
0.66 qxglA*/
[
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 %D}]Z=gp
2.0 ]#oqum@Yf1
0.64 Z= P=oldH
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 NYZI;P1DA
1.8 5VPP 2;J
0.62 a0x/ ?)DO
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: cc$+"7/J^c
镜头品牌规格 ;u: }rA)
得分 Fh$Xcz~i
MTF侧重平均值 cX/["AM
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ^aO\WKkA
3.2 sp$W=Wu7
0.74 OQh(qa
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U nxh9'"th
3.1 ;}gS8I|
0.74 D>Ph))QI
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 yasKU6^R'
3.0 L`{EXn[
0.73 c/E6}OWA
Sigma 70~210/4-5.6 0UT2sM$
2.9 6?c(ue iL[
0.72 Zcn,_b7
Pentax FA 70~200/4-5.6 ,*@6NK,.
2.9 A">A@`}
0.72 8TnByKZz
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 tJ9i{TS
2.9 _*Z2</5
0.72 3#Hx^H
Nikon AF 70~210/4-5.6 D <C_FI` wk
2.8 i3} ^j?jA2
0.71 Lqv5"r7eV
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 ii@O&g
2.7 O{9h'JU
0.69 Q[k7taoy
Yashica AF 70~210/4.5 K-nf@o+
2.7 \'40u|f
0.69 v+|N7
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 A@0%7xm
2.6 *:}NS8hP
0.69 6"W~%FSJX
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 Py8<db%
2.6 eOQUy+
0.69 \i=,[8t[r
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U Dyj5a($9"{
2.4 Whq@>pX8
0.67 $Q|t^(
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 dviL5Eaj
2.4 ~a5p_x P
0.67 ?b~V uo
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ~sQN\]5VW
镜头品牌规格 /)PD+18
得分 6 /Apdn1[
MTF侧重平均值 DT@6Q.
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 #is:6Z,OEU
3.7 V(Ps6jR"BS
0.78 %Y` @>P'
Nikon AF 20~35/2.8 D IF ,"u-V<>6O
3.6 5B?>.4R
0.78 :hG?} [-2
Canon EF 20~35/2.8 L 8_K22]c5
3.5 "Kz=ZC
0.77 h&Ehp
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 por[p\ M.
3.5 v3+\Aq
0.77 3I?? K)Yl
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U J8$G-~MeJ
3.4 x(z[S$6Y\
0.76 m[C-/f^u|
Pentax FA 20~35/4 AL Dm6}$v'0
3.4 Cd#>,,\z
0.76 '@ M
Minolta AF 17~35/2.8 G i=-zaboo
3.3 j3rBEQ,R
0.75 a'ViyTBo
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 PqIGc
3.3 pAYH"Q6~)I
0.75 $Tt@Xu
Canon 20~35/3.5 L R R><so%
3.3 ZN|DR|cUY
0.75 l/_3H\iM
Canon EF 17~35/2.8 L d(w
$! $"h
3.2 Rv6{'\:
0.74 a4X J0Tm
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX dfe 9)m>
3.1 >UpTMEQ
0.73 F9ry?g=h
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 Uq&ne1
2.9 j[yGfDb
0.72 vfJ}t#%UH
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 pc5-'; n
2.8 /!UuGm
0.71 ]YZ+/:#U7
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 #H(|+WEu
2.7 l'VgS:NT
0.70 28-6(oG
Tokina AF 20~35/2.8 Pro gqJ&Q
t#f
2.5 3Qe:d_
0.68 Bm%:Qc*
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF YcGSZ0vQ
2.4 pK4I?=A'
0.67 5B
.+>u"e
cn=~}T@~Z
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^iSK-
` &|Rs
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。 \i "I1xU
7CABM
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。