MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 ;G%R<Z
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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: )ZN|t?|
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MTF = Vo / Vi >,td(= :
720D V+o
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。 *QH28%^
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? w K}T`*k
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(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。 (DI>5.x"
cFJY^A
(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)。 Qjb:WC7he
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看看photodo的例子: 55z]&5N
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(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 *c2YRbU(
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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。 @ta7"6p-i@
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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。 fZoHf\B]{
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MTF(续) pej|!oX
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 o,)?!{k}
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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。 76`8=!]R
Q637N|01
浅谈MTF值的含义 I"ok&^t^}
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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。 5rU[Tir
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 xsD($_
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哈苏实验室在测定了各镜头的MTF值曲线后,制定了MTF侧重平均值的计算方法,首先对预定焦距,分别对镜头的f4和f8时的MTF值,分别乘以0.4和0.6的侧重系数,相加得到某一线频下的MTF值,然后再取10线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.57,20线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.29,40线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.14,将三个数字相加,就得到该镜头的MTF侧重平均值。根据这些数值对镜头打分。分数从0到5,使各种镜头的分值明显化,不象有些测试结果,给人的印象都很好,却失去了指导意义。 6}FP
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1. 顶级镜头 全世界生产的数百种35mm相机镜头中,能够纳入顶级头的只有19款(得分4.5以上即MTF侧重平均值在0.86以上)。这些镜头全部是定焦头。其中标准镜头有8款(两款带微距),75~85mm焦距头有4款,90~135mm焦距头有6款(三款带微距),得分最高的为佳能的200mm/1.8镜头(4.8分,MTF侧重平均值0.89)。按照厂家划分,徕卡镜头占了六款(M系列:50/2,75/1.4,90/2.8;R系列:50/2,90/2.8,100/2.8 Macro),康太时四款(50/1.7,50/1.4,85/1.4,45/2G),佳能三款(EF85/1.2,EF135/2 EF200/1.8),宾得三款(50/1.4,50/2.8Macro,85/1.4),美能达两款(AF 50/2.8Macro,AF 100/2.8Macro),图丽一款(MF AT-X 90/2.5Macro)。实力雄厚的尼康竟然没有一款镜头入围。 E4M@WNPx
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如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 GU( _
uc){+'[
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。
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2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: 9[.8cg*
镜头品牌规格 q!|*oUW
得分 zdYy^8V|z
MTF侧重平均值 @}}$zv6l,
Contax 28~85/3.3-4 E2Q[ZoVS
4.0 !:q/Ye3.
0.81 X\bOz[\
Canon EF 28~70/2.8 L gaZu;t2u
3.9 ,[P{HrHx
0.81
zem8G2#c
Nikon AF 35~70/2.8 d?A
0MKnl
3.8 t.xxSU5~%
0.79 xdp`<POn%
Minolta AF 28~70/2.8 w5Y04J
3.7 iO|se:LY<
0.78 HTX?,C_
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp ]~'5\58sP
3.5 2AT5
0.77 b4[bL2J$h1
Leica 28~70/3.5-4.5 Y^$X*U/q%U
3.2 y1dDO2mA
0.75 ,$s8GAmq
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ChGYTn`X
3.1 _`&m\Qe>
0.73 m
qMHL2~
Sigma AF 28~70/2.8 bk;?9%TW
3.0 tX_R_]v3
0.73 %A1o.{H
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。 '
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\Q0[?k
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: ME46V6[LX]
镜头品牌规格 n<O}hM ZT
得分 ZX9T YN
MTF侧重平均值 VVac:
Leica 80~200/4 ,,%i;
4.2 {.C!i{|
0.83 O}-jCW;K
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D /:~\5}tW
4.1 B+\3-q
0.82 IzikDc10
Canon EF 70~200/2.8 L T@2#6Tffo
4.1 8']M^|1
0.82 >3_jWFq
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Pg,b-W?n*
3.9 Wbr|_W
0.81 8xMEe:}V
Minolta AF 80~200/2.8 Apo n}F&1Z
3.9 U>=Z-
T
0.81 *W,]>v0%T
Nikon AF 80~200/2.8 D ED %b&".mN
3.9 EMwS1~3dD
0.80 Rdvk
ml@@
Contax 80~200/4 n.'8A(,r3
3.8 :ubV };
0.79 S?1AFI9{
Tokina AF 80~200/2.8 k1w_[w[
3.4 \KMToN&2
0.76 `^u>9v-+'
Leica 70~210/4 zM bN;tu
3.3 dgR
g>)V
0.75 *SU\ABcov
Pentax FA 80~200/2.8 ~
{E'@MU
3.2 CtyoHvw+M
0.74 ^U
`[(kz=
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。 ")O%86_Q:
G`SUxhC k
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: ;&<{ey
镜头品牌规格 UW N*j_9i
得分 %<k2#6K
MTF侧重平均值 LLk(l#K*
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U QLXN*c
3.3 t2/#&J]
0.75 w~(1%p/
Pentax FA 28~70/4 AL Wvbf"hq
3.3 *w^C"^*
0.75 QS%%^+E2
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U :[wsKFaV+
3.2 ?I6fye7
0.74 CJ1 7n
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U JlH&??
3.1 En~5"yW5>]
0.73 3LAIl913
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 rM`X?>iT+
3.1 w`4=_J=GO
0.73 Q\^O64geD
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 13 =A
3.0 S{]x
0.72 )U~=Pf"
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 1n=lqn/
3.0
gp5_Z-me
0.72 Sh/T ,
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 8J:}%DaxL
2.9 =d".|k
0.72 &M46&^Jho
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 M9!HQ
2.9 C<NLE-
0.71 6g|*`x{
Contax 28~70/3.5-4.5 )Q1"\\2j0
2.8 n"c)m%yZ
0.71 T=iJGRctB
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D DnC{YK
2.8 =Q+;=-1
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro wG~`[>y (
2.7 D&od?3}E
0.70 igkYX!0#8O
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 &|Bc7+/P
2.7 Kf>A\l^X7
0.70 g
l^<Q
Ricoh 35~70/3.5-4.8 k`So -e-
2.6 R9'b-5q
0.69 tXoWwQD;Y
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 xDG2ws=@D
2.3 ".W8)
0.66 E0Y-7&Fv
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 RX>xB
2.0 mtJ9nC
0.64 C9~52+S
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 :Pvzl1
1.8 \?Z{hmN
0.62 6hlc1?
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: .LZwuJ^;
镜头品牌规格 @aAW*D~-J
得分 ;1:Js0=;H
MTF侧重平均值 "]"|"0#i
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO brW :C?}
3.2 19HM])Zw\
0.74 2[Z,J%:0
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U Hw7;;HK
7
3.1 (MR_^t
0.74 >64P6P;S
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 xfpa]Z
3.0 @CTgT-0!
0.73 v16JgycM
Sigma 70~210/4-5.6 6%t1b M
a
2.9 A;*d}Xe&J
0.72 b:Wm8pp?
Pentax FA 70~200/4-5.6 spdvZU=}
2.9 55tKTpV
0.72 .ni_p 6!
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 {>R:vH8
2.9 23c 8
0.72 gLE:g5v6
Nikon AF 70~210/4-5.6 D Jll-`b 1
2.8 rf?qdd(~cH
0.71 e8pG"`wM8
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 y`F3Hr c
2.7 '^No)n\`
0.69 8vMG5#U[
Yashica AF 70~210/4.5 gu0j.XS^
2.7 =h0,?]z
0.69 V8rx#H~
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 0vtt"f)Y[
2.6 kS_(wpA
0.69 :pGaFWkvO
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 kMb}1J0i"
2.6 fz\9 S
0.69
vr6MU<
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U swK-/$#
2.4 S 5/R_5
0.67 g]4(g<:O
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 KVT-P};jy*
2.4 {@+Ty]e
0.67 ~io szX
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): @)|C/oA
镜头品牌规格 MRb-H1+Xf
得分 (-ufBYO6
MTF侧重平均值 .#rJ+.2
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 LcUh;=r}&
3.7 g;2?F[8Th
0.78 \#Pfj&*
Nikon AF 20~35/2.8 D IF {OXFN;2
3.6 %kS(LlL+6
0.78 =p*]Az
Canon EF 20~35/2.8 L :-/M?,Q"
3.5 g/P+ZXJ
0.77 y~q8pH1
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 n?- })
3.5 }T&iewk
0.77 y+"X~7EX
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U {u#;?u=|
3.4 d-k%{eBV
0.76 555XCWyrC
Pentax FA 20~35/4 AL sg$rzT-S4
3.4 E`?3PA8
0.76 y#U+c*LB
Minolta AF 17~35/2.8 G 4lKq{X5<
3.3 0:9.;x9_
0.75 )N7Y^CN~
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 [8T^@YN
3.3 ,N!o
0.75 mt,OniU= Q
Canon 20~35/3.5 L G#d{,3Gq1
3.3 X!9 B2w
0.75 ~N<4L>y<
Canon EF 17~35/2.8 L W g02 A\
3.2 AlAY iUw{
0.74 %M7` Hwu
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX ^eo|P~w
g
3.1 u~WVGjoQ
0.73 X voo=
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 p<,*3huj
2.9 Exc9`
7%.
0.72 P<M?Qd1.
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 +yk24
`>
2.8 j4|N-:
0.71 0yuS3VY)
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 "1L$|
2.7 lT&eJO~?5
0.70 i{`FmrPO~
Tokina AF 20~35/2.8 Pro a&c6.#E{y
2.5 _'{_gei_P
0.68 eU".3`CtY
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF c'%-jG)\
2.4 eZIhEOF
0.67 KH(%?
mOy^vMa
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。 Fcd3H$Na;
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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。 $$Oey)*
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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。