MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 eh6=-
>+ku:<Hw%.
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: 1xb1?/n1#
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MTF = Vo / Vi Zopi;O J
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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。 &^K,"a{
<3[0A;W=1
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? c[4I> "w
\2y[Hy?
(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。 $36.*s m
iiTt{ab\Y
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 Y/,Cy0!
Qis/'9a
看看photodo的例子: p2(Z(V7*
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(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 9<1dps=c
7toDk$jJRg
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。 Pbl#ieZM
' )KuLVE}S
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。 ~y8KQ-1n"
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MTF(续) {1J4Q[N9m
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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 I*l y
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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。 %@Nu{?I
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浅谈MTF值的含义 k[5:]5lp+
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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。 Ew*SA
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 e3]v
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-5#cfi4^*
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。 VqnM>||
J)="Im)
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。 z--Y
K4Hu0
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。 EEj.Kch}4
Q4F&#^02y
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: ^BhS*
镜头品牌规格 sTw+.m{F
得分 QEc4l[^{.B
MTF侧重平均值 yUEvva
Contax 28~85/3.3-4 QeG3X+
4.0 n|eM}ymF+
0.81 j. mla
Canon EF 28~70/2.8 L cSYMnB
3.9 8Cw3b\ne
0.81 w7b\?]}@
Nikon AF 35~70/2.8 CRPE:7,D
3.8 YZ^mH <
0.79 _[$,WuG1
Minolta AF 28~70/2.8 kxt/I<cs
3.7 d VyT `
0.78 0n*D](/NK
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp {_~vf
3.5 >1RL5_US
0.77 V{n7KhN~Y!
Leica 28~70/3.5-4.5 Cm;M;
?
3.2 C{OkbE"Vym
0.75 O9_SVXWVw
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 3a}53?$
3.1 Tb}op XYK
0.73 d8K|uEHVz
Sigma AF 28~70/2.8 QM@zy
3.0 |G/WS0
0.73 !TO+[g!
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。 /cZTj!M
4|;Ys-Q
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: )Bu#ln"
镜头品牌规格 Tb\<e3Te_
得分 L5r02VzbD
MTF侧重平均值 6o4Y]C2W{1
Leica 80~200/4 <."KejXg-
4.2 H
h35cj
0.83 8&3KVd`
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D afE)yu`
4.1 Sm;@MI<@/
0.82 17-B'Gl!<%
Canon EF 70~200/2.8 L B_
bZa
4.1 5&qBG@Hw]
0.82 -^q;e]+J
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX a9NIK/9
3.9 K
#}t\
0.81 YP>J'{?b*"
Minolta AF 80~200/2.8 Apo +QP(ATdM
3.9 d .%2QkL
0.81 p}8?#5`/w
Nikon AF 80~200/2.8 D ED ik1asj1
3.9 g{CU1c)B
0.80 T"1=/r$Ft
Contax 80~200/4 zI4d|P
3.8 #n]K$k>
0.79 AkCy
C1
Tokina AF 80~200/2.8 Po*!eD
3.4 2D/bMq
0.76 oRZe?h^r#
Leica 70~210/4 HvmE'O8
3.3 pog
0.75 aW9\h_$
Pentax FA 80~200/2.8 oU se~
3.2 \i+Ad@)
0.74 9sI&d
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。 LXaq
dh9@3. t
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: LW k/h1
镜头品牌规格 5p6/dlN-a
得分 3aU5rbi|B
MTF侧重平均值 bo1J'pU
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U -ijzo%&qA
3.3 #8zC/u\`=
0.75 %7 QSBL
Pentax FA 28~70/4 AL =cO5Nt
3.3 Lp/'-Y_
0.75 +s^nT{B@\
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ;e.8EL
3.2 &XCP@@T
0.74 [5ncBY*A7
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U O p1TsRm5L
3.1 %a
FZbLK
0.73 #+i:s92],
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 6lT< l zT
3.1 |?nYs>K
0.73 cQ'x]u_
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D c91^7@Xv
3.0 $41<ldJ
0.72 (:F]@vT
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp $B7c\MR
j
3.0 l(Dr@LB~
0.72 9yaTDxB>
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 WP?]"H
2.9 -<9Qez)y
0.72 +~
Hb}0ry
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 _>BYUPY
2.9 ?|WoNA~j}`
0.71 #%F-Xsk
Contax 28~70/3.5-4.5 J5n6K$.d
2.8 u})*6 l.
0.71 %?, 7!|Ls
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D QT
zN
2.8 ({@"{
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro JZ+6)R
2.7 w>8kBQ?b
0.70 v9FR
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 [VqiF~o,
2.7 X)6 G :cD
0.70 ,|A6l?iV
Ricoh 35~70/3.5-4.8 o.w/?
2.6 S=lCzL;j"
0.69 lJN#_V0qW
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 k=mLcP
2.3 {to(?`Y
0.66 MgJ5FRQ
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 60]VOQku
2.0 ah
f,- ?S
0.64 o5 ~VT!'[
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 uF1 4;
1.8 Ly3!0P.<
0.62 ^*4#ZvpG2
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: .AOc$Nt
镜头品牌规格 6P}?+ Gc
得分 GF9[|).
T
MTF侧重平均值 a'/C)fplL
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO -s!J3DB
3.2 .P7q)lj36h
0.74 f0Q! lMv
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 8t=O=l\
3.1 (gPB@hAv
0.74 qo7<g*kf~
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ("ix!\1K@
3.0 $GU s\
0.73 YgjW%q
Sigma 70~210/4-5.6 X@}7 #Vt
2.9 `GBJa k
0.72 a%BC{XX
Pentax FA 70~200/4-5.6 w'A *EWO
2.9 <}A6 )=T
0.72 E2dS@!]V
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 d*e8P ep
2.9 kjp~:Bg_(
0.72 _Dqi#0#40p
Nikon AF 70~210/4-5.6 D %'h:G
Bkd
2.8 W( sit;O
0.71 ,r~^<m
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 {d'B._#i
2.7 "%+||IyW
0.69 xzA!,75@U
Yashica AF 70~210/4.5 :Zkjtr.\
2.7 Sin)]zG~0
0.69 2]Cn<zJ
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 -6uLww=w4
2.6 ^GrSvl}v'
0.69 Qj1%'wWG
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 [tSv{
2.6 j DEym&-
0.69 RA!m,"RM
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U bv(+$YR
2.4 "N_@q2zF
0.67 UtJfO`m9P
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 BR?DW~7J j
2.4 )'g4Ty
0.67 +h/OQ]`/m
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): p=eSJ*
镜头品牌规格 RrrlfF ms
得分 SeS ZMv
MTF侧重平均值 %
q!i
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 )BI%cD
3.7 #P z'-lo
0.78 @XL49D12c
Nikon AF 20~35/2.8 D IF ~2XGw9`J2
3.6 fj(WHL
0.78 K%BFR,)g
Canon EF 20~35/2.8 L G.iQ\'1_h
3.5 q[vO
mes
0.77 K iXD1Zpz
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 jt323hHth
3.5 hUp3$4w
0.77 #')]~Xa
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U ;sf'"UnL
3.4 W^ask[46R
0.76 X"g,QqDD
Pentax FA 20~35/4 AL s5{H15
3.4 bzZdj6>kX
0.76 ]5`A8-Q@
Minolta AF 17~35/2.8 G
#z.\pd
3.3 K^GvU 0\
0.75 ;UX9Em
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 {[NQD3=+F
3.3 -~\7ZRP8
0.75 :18}$
Canon 20~35/3.5 L U:MZN[Cc[
3.3 >tL"8@z9
0.75 s:,fXg25J
Canon EF 17~35/2.8 L =yqg,w&Q
3.2 9S'\&mRl
0.74 Ly, ];
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 4U)%JK.ta
3.1 }c4F}Cy
0.73 "4smW>f:%
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 {BA Z`I
2.9 tC f@v'1t
0.72 UQ^
)t
]
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 p"cY/2w:j
2.8 sZqi)lo-s
0.71 A"+t[0$.
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 T_)+l)
2.7 cY~lDLyB
0.70 c-@EHv
Tokina AF 20~35/2.8 Pro 1_}k)(n
2.5 Z$YG'p{S
0.68 ,(c'h:@M
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF FuBUg _h
2.4 #LwDs,J :
0.67 s\3ZE11L
MD> E0p)
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。 rHjR 4q
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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。 #]} G{
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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。