MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 l Ib
d9F
Sf.OBU1rs
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: =_m3~=Z
ST?Rl@4
MTF = Vo / Vi WvfM.D!
PUZcb+%]h
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。 %eIaH!x:
TBOg.y]
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? = _N[mR^
BKb#\(95*
(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。 6<QC|>p
B9$f y).Gp
(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)。 .QZjJ9pvK
&IzNoB
看看photodo的例子: |K{d5\_
6aHD?a o
(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 *V\.6,^v
"M /Cl|z
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。 5p:BHw;%;
EQd<!)HZ
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。 Yo'Y-h#
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L.
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MTF(续) r<:d+5"
yTK3eK
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 pmWy:0 R
gC iM\Qx
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。 Z2})n
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(s&]V49
浅谈MTF值的含义 $cJ fdE
+lVA$]d
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。 Y_jc *S
'bSWJ/;p)
利用MTF值对镜头统计分析及排列 L97 ~ma
W SxoGly
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。 \#VWZ\M8a
Z}\,rex
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。 &QW&K
cHT\sJo`l
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。 & /T}
E0fMFG^P
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。 \ ~+b&
9*K-d'm
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: AH/o-$C&
镜头品牌规格 r63l(
得分 TlkhI
MTF侧重平均值 /!?Tv8TPp
Contax 28~85/3.3-4 js Z"T
4.0 &oHr]=xA
0.81 32SkxcfrCK
Canon EF 28~70/2.8 L ^p9V5o
3.9 W#NZnxOX"
0.81 |nnFjGC`~
Nikon AF 35~70/2.8 myN2G?>;
3.8 sZr \mQ~
0.79 X`WS&!C<
Minolta AF 28~70/2.8 >4kQ9lXL
3.7 Wex2Fd?DO
0.78 U\qbr.<
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp $|J+
3.5 AA=rjB9
0.77 '<<@@.(f
Leica 28~70/3.5-4.5 %$Py @g
3.2 Shy.:XI
0.75 [f lK
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro G/},lUzLg
3.1 F
{L#
0.73 Q(yg bT
Sigma AF 28~70/2.8 F*Hovxez
3.0 I ZLCwaW
0.73 pKj:)6t"
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。 Te?PYV-
F02TM#Zi
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: >#;;g2UV
镜头品牌规格 c!wRq4
得分 5WRqeSGh
MTF侧重平均值 j#P4&
Leica 80~200/4 W% Lrp{
4.2 VWK/(>TP
0.83 F}meKc?a
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D u1u;aG
4.1 {fl[BX]kZ
0.82 &1^~G0Rh\
Canon EF 70~200/2.8 L `RE>gX
4.1 W=293mME
0.82 iM:-750n/
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Hmhsb2`\
3.9 piIz ff
0.81 L&:A59)1k
Minolta AF 80~200/2.8 Apo f-[.^/
3.9 Ti0kfjhX7
0.81 Op~:z<z
Nikon AF 80~200/2.8 D ED N2[j By8M
3.9 c?c\6*O
0.80 Oe@w$?
Contax 80~200/4 /c-k{5mH%
3.8 r1RM7y
0.79 A&v Qtd
Tokina AF 80~200/2.8 yY49JZ
3.4 o_Y?s+~i[/
0.76 +N+117m
Leica 70~210/4 [qkW/qS
3.3 mdrqX<x'~
0.75 %Y'/_
esH2
Pentax FA 80~200/2.8 9 4lt?|3=
3.2 )c9Xp:
0.74 L1Yj9i
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。 =X[?d/[
=B;qy7?
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:
:KG=3un]
镜头品牌规格 $J)`Ru6.
得分 udr|6EjD.
MTF侧重平均值 *,O3@,+>H
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U <GQ=PrT|/
3.3 iS.gN&\z^
0.75 4K`b?{){+a
Pentax FA 28~70/4 AL MwSfuP
3.3 7iM@BeIf
0.75 Q7v1xBM
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U g;AW
3.2 4A(h'(^7A
0.74 811QpYA
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 2MYez>D
3.1 y,`0f|
0.73 E
U RKzJk
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 eA
Fp<2g
3.1 T<Zi67QC@
0.73 #FRm<9/j
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D -}oH],C
3.0 :cXN
Fu\C
0.72
:-hVbS0I
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp Rh
]XJM
3.0 y>u|3:z
0.72 E1Q#@*rX>
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 *tR'K#:&g!
2.9 3bo
[34
0.72 awQGu,<N
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 })(robBkA
2.9 7)RvBcM
0.71 b~)2`l
Contax 28~70/3.5-4.5 Ks(l :oUB
2.8 yn(bW\
0.71 +`B^D
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D ]uh/ !\
2.8 IFa~`Gf [
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro wzoT!-_X
2.7 zO$r
0.70 y[S9b(:+
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 3X ',L*f
2.7 Jx`7W1%T
0.70 017n hI
Ricoh 35~70/3.5-4.8 b~YIaD[Z
2.6 i$6a0'@U
0.69 7z/O#Fbs
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 y
)<+?@sP
2.3 itiSZL,
0.66 8+Gwv
SDU
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 ?pd/cj^
2.0 {:n1|_r4Z
0.64 4N7|LxNNl_
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 Vl<7>
1.8 {KEmGHC4R
0.62 o:4#AkS
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: }rs>B,=*k
镜头品牌规格 n8T'}d+mm
得分 ^4<&"aoo
MTF侧重平均值 DeT$4c*:[
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO T;PLUjp}
3.2 Pl`Nniy
0.74 .XkVdaX
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U #67 7,dn
3.1 9GTp};Kg
0.74 hK{<&T
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 jPx}-_jM
3.0 ,i;#e
0.73 yO7#n0q
Sigma 70~210/4-5.6 4)'U!jSb
2.9 %S$$*|_G
0.72 N:+d=G`x
Pentax FA 70~200/4-5.6 A
McZm0c`
2.9 n:1Ijh
1
0.72 >XM]UdP
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 "o_'q@.}
2.9 .EH1;/
0.72 YGc:84S
Nikon AF 70~210/4-5.6 D :l iDoGDi
2.8 JB.U&
0.71 F>X<=YO0
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 w
$`w
2.7 puMbB9)
0.69 \W=
qqE]
Yashica AF 70~210/4.5 :IfwhI)
2.7 P46Q3EE
0.69 rQ U6*f
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 qn |~YXn
2.6 8B(v6(h
0.69 N0NFgW;
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 WNQ<XBqAw
2.6 gA@Zx%0j
0.69 g+<[1;[-
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U a1_ o
2.4 SR?(z
0.67 .|s,':hA
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 [8[<4~{
2.4 @_#\qGY
0.67 rcY &n^:
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ,j.bdlI#
镜头品牌规格 ~mi4V
得分 o[+t}hC[
MTF侧重平均值 mF jM6pmo
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 0\@oqw]6hv
3.7 b>k2@
0.78 6h %rt]g
Nikon AF 20~35/2.8 D IF K(d+t\ca
3.6 ,_,*I/o>B
0.78 Z|ZB6gP>h1
Canon EF 20~35/2.8 L KNj~7aTp
3.5 ?.H]Y&XF
0.77 0'YP9-C3
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 { w sT
3.5 q(~|roKA(
0.77 BpYxH#4
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U TOS'|xQ
3.4 ;YW@ 3F-h
0.76 6DgdS5GhT_
Pentax FA 20~35/4 AL (+/d*4
3.4 n+YUG
0.76 fBv:
TC%
Minolta AF 17~35/2.8 G CA5`uh
3.3 lmD[Cn
0.75 & 0WQF
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 $60`Hh 4/
3.3 VfP\)Rl
0.75 JEMc _ngR!
Canon 20~35/3.5 L DX+zK'34
3.3 [ ;sTl~gC
0.75 b(Tvc
Canon EF 17~35/2.8 L cGdYfi
3.2 d%-/U!z?
0.74 w-LENdw
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX Ot:}Ncq^\O
3.1 SPt/$uYJ
0.73 PJe_qP
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 )7o?}"I
2.9 @h!Z0}dX(
0.72 Qr4 D
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 &);P|v`8
2.8 HTGLFY(&
0.71 e6J^J&`|4
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 k,k>w#&
2.7 P*~
vWYH9
0.70 C1UU v=|
Tokina AF 20~35/2.8 Pro 72yJv=G
2.5 yRXWd*9
0.68 ZILJXX4
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF b:p0@ |y
2.4 l!&ik9m
0.67 ]W`?0VwF
A8Fe@$<#8
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。 2.b,8wT/
GQ7uxdqWBQ
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。 #ye`vD
Xo/H+[;X
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。