MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 1 G]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~
3Ewdu
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-IJ':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&CHd3
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。 $M)SsD~
q83^?0WD
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 #I?Z,;DI=
~-Kx^3(#
2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: 27 XM&ZrZ
镜头品牌规格 lIS`_H}
得分 3F]Dh^IR9
MTF侧重平均值 ^+Nd\tp
Contax 28~85/3.3-4 _%R^8FjH*
4.0 mDz44XO
0.81
>=97~a+.
Canon EF 28~70/2.8 L Hk;;+ '-
3.9 }xC2~
0.81 ^7\kvW
Nikon AF 35~70/2.8 2`*w*
3.8 { Z
k^J
0.79 n4!RGq.}
Minolta AF 28~70/2.8
j7ZxA*
3.7 HSysME1X:/
0.78 gdeM,A|
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp %IBT85{
3.5 8<"g&+T
0.77 rl7up
Leica 28~70/3.5-4.5 Vm<_e
3.2 msgR"T3'
0.75 V K6D
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro {,JO}Dmu5
3.1 |hxiARr4
0.73 (9RfsV4^
Sigma AF 28~70/2.8 g
ptf*^s
3.0 lND2Kb
0.73 d eT<)'"
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 jbipNgxkr
h_?`ESI~
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: WfaMu|
L
镜头品牌规格 VA[EY`8
得分 @\w}p E
MTF侧重平均值 pDlrK&;\z
Leica 80~200/4 mq[=,,#
4.2 W9]z]6
0.83 aGC3&c[Wx
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 60^j<O
4.1 %<-OdyM
0.82 [TOo 9W
Canon EF 70~200/2.8 L NH|I>vyN
4.1 5?;<^J
0.82 pZ'q_Oux
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Ht;Rz*}
3.9 cZ_)'0
0.81 AMjr[!44 @
Minolta AF 80~200/2.8 Apo ^'E^*R
3.9 fYjmG[4
0.81 y/\b0&
Nikon AF 80~200/2.8 D ED I9zs
3.9 '(@q"`n
0.80 l SdA7
Contax 80~200/4 nC p/.]Y*
3.8 w{aGH/LN
0.79 Xd%qebK
Tokina AF 80~200/2.8
]S4"JcM
3.4 3[u-
LYW
0.76 **%&|9He
Leica 70~210/4 .4\I?
3.3 }y6@YfV${
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 {.$7g8]I
3.3 UDr1t n
0.75 8c.>6
Hy
Pentax FA 28~70/4 AL yS~Y"#F!.
3.3 `15}jTi
0.75 HNS^:XR
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U dP_QkO
3.2 ,WWd%DF)
0.74 9<?w9D.1
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 'O)v@p "
3.1 Zzjx;SF
0.73 Dst;sLr[,
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 :bct+J}l~
3.1 E7/UsUV.
0.73 h@R n)D
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D `3\U9ZH23
3.0 C`[2B0
0.72 N9 M}H#
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp =hTJp/L
3.0 #6\mTL4vg
0.72 EM@|^47$
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 8J'5%$3u
2.9 >P
j#?j*Y
0.72 t RU/[?!
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 .\oW@2,RA9
2.9 <~uzHg%Y
0.71 ?MFC(Wsh
Contax 28~70/3.5-4.5 #d % v=.1
2.8 F}l3\uC]
0.71 t`Bk2Cc)+
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D y/S3ZJY
2.8 VgXT4gO!
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro zqj|$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;~sNSTo
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$-
0.66 Ec<33i]h*p
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 fB<Qs.T
2.0 ?cWwt~N9
0.64 mxCneX
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 g0B-<>E
1.8 b&yuy
0.62 CP9 Q|'oJ
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: xT&/xZLT
镜头品牌规格 #Db^*
得分 Q3i\`-kbb
MTF侧重平均值 VOj7Tz9UD
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO Yz2N(g[
3.2 a :*N0
0.74 TqN@l\
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U k+[oYd
3.1 XS2/U<sd
0.74 -,*m\Fe}
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 p}==aNZK
3.0 h(@.bt#
0.73 91R7Rrne
Sigma 70~210/4-5.6 , SUx!o
2.9 S@pdCH, n
0.72 K+/wJ9^B
Pentax FA 70~200/4-5.6 7p'pz8n`X
2.9 umuj>
0.72 9?sY!gXc
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 OD[=fR|cp
2.9 .I|b9$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
43,
2.7 L}Sb0 o.
0.69 (ZF~
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 t^Bs3;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 pdN8hJ
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 $&,
KZ>
MTF侧重平均值 /!5cf;kl*l
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 g|^U?|;p
3.7 3&[ d.,/
0.78 LD WYFOGQ
Nikon AF 20~35/2.8 D IF 3^H-,b0^
3.6 9.
FXbNYg
0.78 m bhh
Canon EF 20~35/2.8 L H_8PK$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&`rK7J
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 LDo~
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$uB
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX -q-BP}r3
3.1 ey>tUmt6?
0.73 dqt}:^L*0g
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5
|M?VmG/6
2.9 apxq] !
`
0.72 {oo(HD;5
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 68qCY
2.8 o(i?_4E
0.71 J
rYL8 1
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 `9f7H
2.7 @, z4{B
0.70 d\ 7OtM
Tokina AF 20~35/2.8 Pro W H+Sd
2.5 1$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。