切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 12634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
    3119
    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 `UqX`MFz  
    :" @-Bcln  
      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: L gy^^.  
    h7o.RRhK  
      MTF = Vo / Vi U: )Gc  
    bUYjmb2g)  
      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。 vWa\8yf  
    )ac!@slb^7  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? M23r/eg]  
    J`{  o`>  
      (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。 qmvQd8|XR  
    OF-VVIS  
      (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)。 -_O j iQ R  
    q)AX*T+  
      看看photodo的例子: +B&+FGfNU  
    cF?0=un  
    (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 *D9H3M[o#  
    {.y_{yWo  
      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。 M9Nr/jE  
    $3%+N|L  
      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。 de TD|R  
    3iL\<^d*ht  
    MTF(续) 6}|h  
    lXzm)  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 .;l`VWP  
    rI6+St  
    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。 j9vK~_?;  
    sNP ;  
    浅谈MTF值的含义 ,*?[Rg0]+  
    $ \o)-3  
    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。 %}XyzGq{  
    aeAx0yE[p  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 wkV'']= Xg  
    @g]EY&Uzl  
    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。 y O*   
    9QL%q; #  
    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。 k1s5cg=n(  
     nb6Y/`G  
    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。 ?ks.M'@  
    n+i=Ff  
    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。 & d$X:  
    *JQ*$$5  
    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: $J&c1  
    镜头品牌规格 ["4Tn0g ;  
    得分 7?y 7fwER  
    MTF侧重平均值 /H3w7QU  
    Contax 28~85/3.3-4 >mG64N  
    4.0  ARs]qUY  
    0.81 AYpvGl'  
    Canon EF 28~70/2.8 L TY'61xWi  
    3.9 NK(_ &.F  
    0.81 )S/=5Uc  
    Nikon AF 35~70/2.8 1xkrh qq  
    3.8 \j3dB tc  
    0.79 K>b4(^lf  
    Minolta AF 28~70/2.8 x}V&v?1{5  
    3.7 bSz7?NAp  
    0.78 xgpf2y!{  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp &g1\0t  
    3.5 fFWi 3.  
    0.77 HXztEEK6  
    Leica 28~70/3.5-4.5 x{tlC}t  
    3.2 `Pc<0*`a  
    0.75 N;6o=^ic  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro  X)+6>\  
    3.1 Jmi,;Af'/  
    0.73 !\9^|Ef?  
    Sigma AF 28~70/2.8 I0z7bx  
    3.0 S6 a\KtVa  
    0.73 I~@8SSO,vH  
    腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 tMp! MQ  
    ela^L_NhF  
    在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: Zj'%c2U_  
    镜头品牌规格 "k{so',7z  
    得分 jX(hBnGW  
    MTF侧重平均值 n+te5_F  
    Leica 80~200/4 H:~u(N  
    4.2 z ynu0X  
    0.83 &>E gKL  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 4KnBb_w  
    4.1 Y?3tf0t/  
    0.82 1EEcNtpub]  
    Canon EF 70~200/2.8 L OE9,D:t v  
    4.1 FO:L+&hr?>  
    0.82 &} `a"tYr  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 2A[hMbL  
    3.9 LdN[N^n[H  
    0.81 lv'WRS'}  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo <r$h =hM  
    3.9 !2l2;?jM  
    0.81 x3+ {Y  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED q!@!eC[b  
    3.9 [|=M<>?[  
    0.80 b/]4#?g  
    Contax 80~200/4 ,m5i(WL  
    3.8 J'$NBws  
    0.79 r9'[7b1l  
    Tokina AF 80~200/2.8 /UK]lP^w]!  
    3.4 ^jwzCo-  
    0.76 G[yzi  
    Leica 70~210/4 4n7Kz_!SVf  
    3.3 Zr2!}jD9a  
    0.75 1BZ##xV*:G  
    Pentax FA 80~200/2.8 ]rH[+t-  
    3.2 D5snaGss9a  
    0.74 XGH:'^o_  
    佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 HbsNF~;  
    Ohp@ZJ!a?  
    3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: f!w/zC .  
    镜头品牌规格 aaT3-][  
    得分 \\#D!q*  
    MTF侧重平均值 *qy \%A  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U KGg S"d  
    3.3 h%ys::\zF  
    0.75 ] h(Iun  
    Pentax FA 28~70/4 AL R^o535pozc  
    3.3 4oiE@y&{4  
    0.75 &um++ \  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U "T5oUy&i  
    3.2 9$ ;5J  
    0.74 Af]zv~uM  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 4=Ru{ewRV  
    3.1 Pg(Y}Tu  
    0.73 $jE<n/8  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 @ztT1?!e  
    3.1 ?4/pE@RIy  
    0.73 Mh-"B([Z  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D +u0of^}=  
    3.0 xsj ,l@Ey  
    0.72 ]$r]GVeN}H  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp nLz;L r!  
    3.0 Qr$ 7 U6p  
    0.72 S*h^7?Bu  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 *af\U3kx  
    2.9 )__sw  
    0.72 r*vh3.Agl  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 c-XO}\?  
    2.9 *pa hZiO  
    0.71 BN CM{}e  
    Contax 28~70/3.5-4.5 xOj#%;  
    2.8 M*gvYo  
    0.71 {]]%0!n\  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D zMbFh_dcq  
    2.8 J4::.r  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 20|_wAA5  
    2.7 XKky-LeJ  
    0.70 z:f&k}(  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 )H W   
    2.7 X1.-C@o  
    0.70 uD=Kar  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 Rh^@1{yr  
    2.6 M11\Di1  
    0.69 |w|c!;,  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 it\$Pih]  
    2.3 `KA==;0  
    0.66 ?YL J Xq  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 ,FzkGB#  
    2.0 yO)xN=o^\  
    0.64 c8X;4 My  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ~ O\A 0e  
    1.8 + m-88  
    0.62 p-.kBF  
    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: HAK,z0/  
    镜头品牌规格 hb3:,c(  
    得分 U,i_}O3Q  
    MTF侧重平均值 #17 &rizl  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO [E a{);  
    3.2 IsI5c  
    0.74 I~n4}}9M  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U h6D4CT  
    3.1 3xs<w7  
    0.74 $ uTrM8  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 QNx]8r  
    3.0 S2'ai  
    0.73 ' 9f0UtT|[  
    Sigma  70~210/4-5.6 j_so s%-  
    2.9 =|E "  
    0.72 5eff3qrH{  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 J"AR3b@,$?  
    2.9 qK.(w Fx  
    0.72 0QZT<Zs  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 5/'Q0]4h  
    2.9 8*0QVFn$  
    0.72 hc q&`Gun  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D 59)w+AW  
    2.8 USyc D`  
    0.71 " 7^nRJy  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 S3%2T  
    2.7 yk4 @@kHW  
    0.69 1}\p:`  
    Yashica AF 70~210/4.5 G%bv<_R  
    2.7 ; H ;h[  
    0.69 >p-UQc  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 %J-0%-/_S:  
    2.6 >IaGa!4  
    0.69 h}SZ+G/L  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 i RrUIWx  
    2.6 gDU!dT  
    0.69 fVn4=d6X  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U Bz }nP9  
    2.4 F@Sk=l(  
    0.67 EF :g0$  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 {`SMxDevc}  
    2.4 N[W#wYbH  
    0.67 !rRBy3&  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): _:9}RT?  
    镜头品牌规格 XF(D%ygeC  
    得分 Vpg>K #w  
    MTF侧重平均值 [Kc?<3W  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 (y]Z*p:EW  
    3.7 Kc\8GkdB  
    0.78 l3Zi]`@r  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF ;iiCay37F  
    3.6 ;EJ!I+�  
    0.78 >rQj1D)@  
    Canon EF 20~35/2.8 L 9o>D Uc  
    3.5 %mmV#vwp  
    0.77 e7GYz7  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 c~(61Sn]  
    3.5 w|&lRo@1  
    0.77 KR$Fd  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U gPCf+>X{  
    3.4 zk{d*gN  
    0.76 ."ZG0Zg  
    Pentax FA 20~35/4 AL ppz3"5  
    3.4 kfnh1|D=aY  
    0.76 hdw.S`~}%  
    Minolta AF 17~35/2.8 G Zm0VaOT$I  
    3.3 eaf-_#qb  
    0.75 m:)&:Y0 (a  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 _R ]s1  
    3.3 $3"hOEN@5`  
    0.75 :8@)W<>%  
    Canon 20~35/3.5 L t)W=0iEd9  
    3.3 #@DJf  
    0.75 SWzqCF  
    Canon EF 17~35/2.8 L ;&=jSgr8  
    3.2 -*mbalU,J  
    0.74 CqEbQ>?  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 3]vVuQK.  
    3.1 Rr [_t FM  
    0.73 ~B{08%|oK  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 m?Y-1!E0  
    2.9 e;XRH<LhAU  
    0.72 3=n6N TL  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 0+iRgnd9?  
    2.8 `W1uU=c  
    0.71 Ac U@H0  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 8zHx$g  
    2.7 s]99'Q",  
    0.70 }Ecv6&G  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro %WU=Vy4  
    2.5 c"tlNf?  
    0.68 RI8*'~ix]  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF o;6~pw%  
    2.4 QP\:wi  
    0.67 h.R46:  
    Pi"?l[T0  
    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。 k9*UBx  
    X[.%[G|oj}  
    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。 9 RDs`>v  
    p7> 9 m  
    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
    303
    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
    1184
    光币
    1762
    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