MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 N1D6D$s 0
*#9VC)Q
MTF 表现了一个镜头对所摄物体对比度(contrast)的再现能力。光学中对于正弦条纹对比度的定义是V = (Imax - Imin) / (Imax + Imin),(这儿人们用矩形条纹,也一样)。那么MTF就是成像前后此对比度的比: ccHLL6F{
2P;%P]~H
MTF = Vo / Vi NqQM!B]
2LhfXBWf
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 R@)'Bs
Z;|0"K
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? bLU^1S8Z
.g6PrhzFbk
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 2eZk3_w
]7XkijNb
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 >N+bU{s
]Ssw32yn
看看photodo的例子: iBGSBSeL&
>z fq*_
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 u7<qaOzs?
vF*^xhh
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 xA[Wb'
kT Z?+hx
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 yV 9]_k
Rye~w6
MTF(续) 78^UgO/
73^T*
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 7dM6;`V^
Q`@$j,v
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。 avHD'zU}N
IF36K^K
浅谈MTF值的含义 a=:{{\1o
W|r+J8
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。 ]RJb;
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 Kc2OLz#
V#-qKV
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
3gPD(r1g
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。 (giTp@Tp
Z}'F"}QI
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。 <.A C=4@V
M0Kh>u
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。 Q~b M
]9KQP-p'
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: }Pm(oR'KTJ
镜头品牌规格 *Sz{DE1U
得分 Ddm76LS
MTF侧重平均值 "z#?OV5
Contax 28~85/3.3-4 Ip7FD9
^
4.0 HgSmAziv
0.81 ot>EnHfV
Canon EF 28~70/2.8 L OFQi&/
3.9 @7HOL-i
0.81 LL$,<q%(P
Nikon AF 35~70/2.8 rlO%%Qn`
3.8 $?/Xk%d+
0.79 vN%j-'D\A4
Minolta AF 28~70/2.8 ^;k _
3.7 q@MjeGs%
0.78 J6["j
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp &zh+:TRm
3.5 i!d7,>l+Q~
0.77 1=q?#PQ
Leica 28~70/3.5-4.5 g7 U:A0Z
3.2 oCdOC5
0.75 M(h H#_$
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ,@>rubUz
3.1 b%!`fn-;
0.73 <<2b2?aS`
Sigma AF 28~70/2.8 mQA<t)1
3.0 >ya-
0.73 Obc3^pV&
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。 ep}/dBg
ISnS;
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: (&]15 FJ$1
镜头品牌规格 w%o4MFK=!
得分 W &wDH
MTF侧重平均值 zl#&Qm4Ot
Leica 80~200/4 '
bw, K*
4.2 *T2&$W|_a
0.83 +@)$l+kk9
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D lPN< rgg
4.1 8`~3MsE"
0.82 =+-.5M
Canon EF 70~200/2.8 L WfbNar[
4.1 vzm4
0.82 >(6\ C
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX VaIP
3.9 S2
h
0.81 *4^]?Y\*
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 0o=)&%G
3.9 lg
0.81 %y7wF'_Y
Nikon AF 80~200/2.8 D ED h-rj
3.9 bfI -!,
0.80 FC(cXPX}
Contax 80~200/4 kZ[yv
3.8 U(]5U^
0.79 V1>94/waa
Tokina AF 80~200/2.8 vhEs +j
3.4 * !Y3N<>!
0.76 >,Bu^] C
Leica 70~210/4 *3
8Y;{ 4
3.3 *-LU'yM6Yh
0.75 '^(v8lCu
Pentax FA 80~200/2.8 wP1VQUL
3.2 ']Xx#U N
0.74 <\~#\A=;
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 .mrRv8>$
f4I9H0d;!
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: K$5P_~;QL
镜头品牌规格 >qvD39w
得分 ]b| @<E7Y
MTF侧重平均值 ^ED>{UiNI
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U q.F1Jj
3.3 &.4_4"l(
0.75 m8^2k2
Pentax FA 28~70/4 AL w|o@r%Q#l
3.3 7uNI
0.75 EoCwS
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U :{Z^ _;Tf
3.2 cGp 6yf
0.74 Z[bC@y[Wb
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U rO%+)M$A
3.1 IfCqezd
0.73 P`"DepeD
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 N<(`+?
3.1 BniVZCct
0.73 uhLmyK
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D C8q-gP[
3.0 ra2q. H
0.72 D9C; JD
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp *60)Vo.=
3.0 Ec
7M'~1
0.72 \c}r6xOr
Nikon AF 28~85/3.5-4.5
K_3ZJ
2.9 )^sfEYoA
0.72 @R{&>Q:.
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 iNSJOS
2.9 jQ}|]pj+
0.71 O9)8a]
Contax 28~70/3.5-4.5 a$8?0`(
2.8 @7'gr>_E
0.71 L 3@wdC~0
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D >.4Sx~VH2
2.8 :tG5~sK
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro xRN$cZC
2.7 9~I WGj?
0.70 JN)t'm[kyE
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 d*HAKXd&:j
2.7 ~O$]y5
0.70 B,T.bgp\
Ricoh 35~70/3.5-4.8
ZrS!R[
2.6 D(|$6J 0
0.69 XZGyh X7
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 U+
=q_ <
2.3 _Hk`e}}
0.66 b87o6"j
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 $49tV?q5
2.0 s2WB4Uk
0.64 VuW19-G
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 3RUB2c4
1.8 l1S1CS
0.62 ',pPs=
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: E?uv&evPK7
镜头品牌规格 $@Fj_
N
得分 ~fe0Ba4
MTF侧重平均值 f9$q.a*
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ):@B1 yR
3.2 RI=B(0A
0.74 {Xj%JE[V
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U (x@"Dp=MZW
3.1 w[&BY
0.74 jg(A_V
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 _G|6xlO
3.0 6BnjT
0.73 -E1}mL}I`
Sigma 70~210/4-5.6 &AVi4zV
2.9 Ih0GzyU*4
0.72 h!
<8=V(
Pentax FA 70~200/4-5.6 $&!U&uMt
2.9 eMwf'*#
0.72 `*a,8M%
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 sMx\WTyz
2.9 YAog;QL
0.72 {`LV{!
Nikon AF 70~210/4-5.6 D <#UvLll
2.8 79v&6Io
0.71 P_gQ-pF.
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 jv ";?*I6.
2.7 C6`8dn
0.69 -vyC,A
Yashica AF 70~210/4.5 ?=l(29tH
2.7 Sv ,_G'
0.69 $f+9svq
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 RwE]t$T/
2.6 (:1j-
0.69 wa C%o%fD
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 cmTZ))m
2.6 ?=,tcN
0.69 ^6`U0|5mRX
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U L`\ILJz
2.4 R?W8l5CIk
0.67 sYz:(hZS
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Wq4?`{
2.4 pnD#RvmW2e
0.67 #ua#$&p
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ,O2F}5|;
镜头品牌规格 |
8AH_Fk
得分 5XhV+t
g.
MTF侧重平均值 &"BKue~q@p
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 gC 4w&yL
3.7 dL"v*3Fy
0.78 +RbCa
c
Nikon AF 20~35/2.8 D IF gnv4.f:
3.6 olqHa5qn
0.78 i@2?5U>h
Canon EF 20~35/2.8 L 6ugBbP +^
3.5 /ZczfM\
0.77 Z5+0?X0i
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 /XXW4_>
3.5
I{E10;
0.77 (]ORB0kl
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U f.,-KIiF
3.4 ?.T=(-
0.76 W4N$]D=
Pentax FA 20~35/4 AL '{J!5x?L^
3.4 Sh"} c2
0.76 AVi|JY)>
Minolta AF 17~35/2.8 G 9 Hm!B )Y
3.3 w}'E]y2.
0.75 W4Eo1 E
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 ,3^N_>d$W
3.3 Bdq/Ohw|!
0.75 X}^,g
Canon 20~35/3.5 L ~<|xS
3.3 BqR8%F
0.75 nGRF<2!
Canon EF 17~35/2.8 L zRB1V99k
3.2 u tQ_!3u
0.74 g6N{Z e Wg
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 7)[4|I
3.1 w{0UA6 +
0.73 ?bbguwo~F
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 JL]6o8x
2.9 VDscZt)y8
0.72 #MI}KmH
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 $ZE OE8.\
2.8 YncY_Hu
0.71 b-ZvEDCR
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 pTcm2-J
2.7 Zr`:A$
0.70 XO\P4x:c
Tokina AF 20~35/2.8 Pro @
j'I
2.5 3EAu#c@q"
0.68 514;!Q4K
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF eRD s?n3F
2.4 X1$0'usS
0.67 _t3n<
C7,Ol0`v
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。 y\ Zx{A[
{ImZ><xe/
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。 J}lBKP:-*
/)6<`S(
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。