切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 12090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
    3110
    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 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 3 Pne  
    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  
    %ONU0xtqk  
    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 #z61 I"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 Gb4p "3  
    0.77 Mn 8| K nh  
    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 LlD=c  
    0.82 a{Y8 hR  
    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 ($!g= 7  
    0.81 dFZh1*1  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED 4 g8t  
    3.9 ) >N=B2P  
    0.80 U^Iq]L  
    Contax 80~200/4 `69xR[f  
    3.8 {>3w"(f7o  
    0.79 ItE)h[86  
    Tokina AF 80~200/2.8 ?[.g~DK,  
    3.4 of'H]IZ  
    0.76 .PCbGPbk  
    Leica 70~210/4 lr[&*v?h  
    3.3 A{wk$`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 qX]ej 2  
    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 #F03  
    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(ueiL[  
    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#H x^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_xP  
    0.67 ?b~Vuo  
    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 "K z=Z C  
    0.77 h&Ehp   
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 por[p\M.  
    3.5 v3+ \A q   
    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 RR><so%  
    3.3 ZN|DR|c UY  
    0.75 l/_3H\iM  
    Canon EF 17~35/2.8 L d(w $! $"h  
    3.2 R v6{ '\:  
    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&ne 1  
    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  
    7C ABM  
    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
    1182
    光币
    1775
    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