MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 a%igc^GS2
kbcqUE
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 &nqlH@+~
mcgkNED
MTF = Vo / Vi %7vjYvo>
+Dwq>3AH
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。 \YN(rD-
$eQf 5)5
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? I%#&@
xJemc3]2
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 q wd7vYBc,
KbicP<
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 k&M9Hn2
Pr_$%x9D
看看photodo的例子: UU;U,q
OMM5p=2Q
(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 eCfy'US;@3
a"Q> K7K
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。 `rQDX<?
kE`V@F
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。 $6Az\Iu *
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MTF(续) 4n9c
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 N{<9Njmm
M>m+VsJV
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 Ku3/xcu:My
V#-\ 4`c
浅谈MTF值的含义 +`_Km5=
nbf w7u
MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和分辨率进行综合评价的数值。对于一个平面黑(白)色物体,它的线对频率是0。此时,任何一个最简易的镜头都可以完整的体现出这一反差。即MTF值等于1。而对于纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随着线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小于100%)。当线频达到一个很高的数值时(例如1000线对/毫米),则任何镜头也只能把它们记录成一片灰色。这时镜头的MTF值就接近于0。因此,MTF值是一个界于0到1之间的数值。这个数值越大(越接1),说明这个镜头还原真实的能力越强。例如在35mm底片上,10线对/毫米的线对频率时,优质镜头的MTF值为95%左右,而业余镜头的MTF值也在90%左右,这样在普通5寸片上的差别就几乎看不出来。而对于40线对/毫米的线频时,优质镜头的最高MTF值可达70%以上,而业余镜头此时的最高MTF值却只有40%左右。将底片放大到24寸时,被摄体的细节表现差别就充分反映出来。对于分辨率高而明锐度低的镜头,虽然能把一个黑发白肤女郎的眉毛(反差较大)拍的清晰可辩,而对于一个德国北部(灰发白皮肤)或印度(黑发棕皮肤)的女郎而言,由于体现不出来反差,其眉毛也只能是模糊一团了。举一个灰发女郎在白背景前的散发为例(假定反差为0.45):通过优质镜头后其反差仍然为0.45×70%=0.315,而通过业余镜头后反差则降低为0.45×40%=0.18。我们知道,在白纸上印刷灰字时,两者的反差小于0.2时读者就很难辨认了,更何况此时的发丝只有0.18的反差呢。 6:$+"@ps
Q(0eq_X|6
利用MTF值对镜头统计分析及排列 zh60b{
[e.@Yx_}
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。 Hi5}s
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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。 3H_%2V6#V1
Dc;zgLLL
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。 h^aUVuL/
jYJRG<*e
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。 r@v_hc
3^x
C=++
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: p+7ZGB
镜头品牌规格 {DVu* %|
得分 E3`&W8
MTF侧重平均值 }bM=)eUfX
Contax 28~85/3.3-4 ! {c"C
4.0 J*}Qnl +
0.81
B(/)mB
Canon EF 28~70/2.8 L v[t*CpGd
3.9 XkE'k;AEx
0.81 f;Uf=.#F
Nikon AF 35~70/2.8 E6njmdu
3.8 XI8rU)q
0.79 ouO<un
Minolta AF 28~70/2.8 (Ymj
3.7 aNxq_pRb
0.78 rh+2
7"
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp C;BC@OE
3.5 WiBO8N,%`
0.77 BH+@!H3hf
Leica 28~70/3.5-4.5 |',$5!:0O
3.2 hDAxX=FM
0.75 V3] Z~@
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro sn=_-uoU
3.1 2C@s-`b
0.73 hnD=DLW $
Sigma AF 28~70/2.8 {L9WeosQ
3.0 v5Qp[O_
0.73 rM5{R}+;
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。 IP3%'2}-
,MRAEa2
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: Q
xg)Wb#
镜头品牌规格 NL7CeHs5
得分 U5!T-o;3}
MTF侧重平均值 mYRW/8+g
Leica 80~200/4 IJz=SV
4.2 f 3t&Bcw$
0.83 N-cLp}D}WB
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 0ghW};[6
4.1 g[ dI%
0.82 B!X;T9^d
Canon EF 70~200/2.8 L ehe;<A
4.1 +`D,7"{Eu
0.82 `L#`WC@[o
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX BGO!c[-
3.9 f:_mr zz
0.81 CQGq}.Jt!
Minolta AF 80~200/2.8 Apo [8OQ5}do/
3.9 :K]&rGi,
0.81 /6@iRswa
Nikon AF 80~200/2.8 D ED ;5TQH_g
3.9 wx2EMr
0.80 .{}=!>U2
Contax 80~200/4 :
#om6}
3.8 m?4L>'
0.79 dd&n>A3O=
Tokina AF 80~200/2.8 7>sNjOt@M
3.4 `<3xi9
0.76 E!_mXjlPc
Leica 70~210/4 Y(D&JKx
3.3 tITx+i
0.75 qY^@^)b[
Pentax FA 80~200/2.8 C 7e
3.2 E]<Ce;Vj
0.74 \4qwLM?E^
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。 F
)|0U~
S(nZ]QEG
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: M`jqUg
镜头品牌规格 _/(7:
得分 _${//`ia=
MTF侧重平均值 |yT-N3H@
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U zVL"$ )
3.3 ) }.<lSw
0.75 /j|Rz5@=
Pentax FA 28~70/4 AL U.mVz,k3
3.3 dd=';%?
0.75 o fw0_)!Q
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U S="teH[
3.2 =!pfgE
0.74 )4@La&
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U wAn}ic".b
3.1 }g@5%DI]
0.73 1+0DTqWz
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 pD)$O}
3.1 V_.n G;
0.73 Ta0Ln
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 'tRaF
3.0 |#x]FNg
0.72 _Vj uQ
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp } eL*gy
3.0 4IEF{"c_8
0.72 &Fxw19[G
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 [`'[)B
2.9 (w+dB8)X
0.72 p"lTZ7c:Y
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 v\;hI5WY
2.9 -N4km5
0.71 _0uFe7sIZ
Contax 28~70/3.5-4.5 6n}5>GSF
2.8 &-s/F`
0.71 nWd]P\a'V
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D N Dt +m
2.8 ,m^@S
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro x<-n}VK\
2.7 K.{:H4_
0.70 x9&{@
?o
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 pMfP3G7V
2.7 EP;TfWc}1
0.70 5/m^9@A
Ricoh 35~70/3.5-4.8 'I tsu~fza
2.6 $u`v
k|\R
0.69 !VF.=\iH/
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 O_n) 2t(c?
2.3 #UO#kC<2(B
0.66 ~SWR|[
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 H$j`75#u?-
2.0 j![ ; ;
0.64 iTgv8
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 GdxMHnn=
1.8 k~<b~VcU
0.62 N=`xoF
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: 0i4X,oHjG
镜头品牌规格 f-!A4eKe
得分 H+VKWGmfG
MTF侧重平均值 N0:gY]o%
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ?3v Oc/2@
3.2 .%iJin"
0.74 0A7 qO1%xw
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U D8b~-#
3.1 JDIQpO"Qji
0.74 }E}b/ulg1
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ]nEZQ+F
3.0 m^O9G?
0.73 FK8GBkQ!
Sigma 70~210/4-5.6 b.<>CG'
2.9 g7-=kmr|V
0.72 c|s*(WljY
Pentax FA 70~200/4-5.6 #DL( %=:
2.9 ##6_kcL:6G
0.72 Hvm+Tr2@
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 1 >nl ]yO
2.9 cP4K9:k
0.72 FzDZ<dJ
Nikon AF 70~210/4-5.6 D J:{$\m'
2.8 -RSPYQjz
0.71 (Nky?*
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 v0ngM)^q
2.7 7H1 ii
0.69 |+ ^-b}0
Yashica AF 70~210/4.5 ;U
+;NsCH
2.7 X CjYm
0.69 E>BP b
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 ~BNLzt3%O
2.6 }WN0L?h.E
0.69 q*<Fy4j
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 =s2dD3Fr|
2.6 7*7Z&1*3
0.69 Ew4>+o!
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U rb/m;8v>
2.4 Qo4+=^(
0.67 F^m`j6
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 5 W<\J
2.4 $uA?c&
e
0.67 q+MV@8w
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): PgKA>50a
镜头品牌规格 \LFRu
得分 {\OIowa
MTF侧重平均值 q<YteuZJ,
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 "%c\i-&t
3.7 e7{n=M
0.78 FBjIft5e
Nikon AF 20~35/2.8 D IF +DWmutL
3.6 6\MJvg\;
0.78 X7I"WC1ncz
Canon EF 20~35/2.8 L xZ51iD$
3.5 0hKF)b
0.77 FkdG@7Xf
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 p0KkPE">p4
3.5 $J/Z~(=JT
0.77 wff&ci28
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U &CvNNDgrJ
3.4 00') Ol&
0.76 Lp; {&=PIo
Pentax FA 20~35/4 AL _Ee`Uk
3.4 Y",Fs(
0.76 uzO%+B!
Minolta AF 17~35/2.8 G U _~lpu
3.3 +$MNG
0.75 ZQT14. $L
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 xw*T?!r=V
3.3 g)*[W>M
0.75 pV#~$e
Canon 20~35/3.5 L 8&6h()
3.3 \*}JdEHB
0.75 v;S7i>\
Canon EF 17~35/2.8 L kL.JrbM"
3.2 SRl:+!@.
0.74 i|X ;n
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX oYNP,8r^
3.1 0`=#1u8
0.73 N[%^0T$
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 VGoD2,(b^
2.9 \(t.|
0.72 UV%Al)3
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 k+>-?S,
2.8 j2T
Z`Z?a^
0.71 7|6uY
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 @O}%sjC1
2.7 y4aSf2
0.70 _ x&Y'X|
Tokina AF 20~35/2.8 Pro nB ?$W4
2.5 N"2Ire
0.68 '>AOJaA
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF OWs K>egD
2.4 2f1WT g)
0.67 SI=vA\e
@U6Iw"@
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。 WL4{_X
A4.Q\0
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。 <syMrXk)R(
T:aYv;#0
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。