MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 w:+&i|H >
NXX/JJ+w
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;-V Yo#
.Ta (v3om%
MTF = Vo / Vi CE @[Z
g OK
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。 UM<!bNz`
Z&of-[)
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢?
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GfV#^qi
(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。 zbI|3
o Vpq*"
(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)。 A(*c|Aj9
F:og :[
看看photodo的例子: !Ahxi);a
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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 <HnpI
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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。 24u_}ZQzY
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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。 /gn!="J
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MTF(续) ;!A=YXB
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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 k [LV^oEg
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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。 G6dUm_iB
GvZ[3GT
浅谈MTF值的含义 OA^6l#
2 w6iqLr?
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。 h5(OjlMC
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 Cu!]-c{
O7p=N8 V
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。 /+1(,S
3W%j^nM
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。 '50}QY_R.
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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。 c]n"1YNm
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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[GDK^-g
7]9,J(:Ed
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: s94*uZ(C/
镜头品牌规格 eC94rcb}i{
得分 7MGvw-Tpb7
MTF侧重平均值 Qj'Ik`o
Contax 28~85/3.3-4 dyk(/#*7W
4.0 zez|l
0.81 ujzfy
Canon EF 28~70/2.8 L a|jZg
3.9 D*j^f7ab
0.81 p{}4#+-<#H
Nikon AF 35~70/2.8 oEX^U4/=
3.8 (k8}9[3G
0.79 px*1 3"
Minolta AF 28~70/2.8 ,ga6
3.7 i4]oE&G
0.78 g+5c"Yk+u~
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp ({Pjz;xM
3.5 ^,,}2dsb>
0.77 0)M8Tm0$
Leica 28~70/3.5-4.5 s<rV1D
3.2 TkJ[N4'0
0.75 #?V rt,n
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro [h8s0
3.1 `<7!Rh,tS^
0.73 v+I-*,R
Sigma AF 28~70/2.8 =~k
c7f{
3.0 ""Da2Md
0.73 6T4I,XrY_F
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。 i")0 3b
mBE&>}G<
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: 0{g*\W*+~
镜头品牌规格 Bp3E)l
得分 &!OEd]
MTF侧重平均值 DzQ
Leica 80~200/4 DY9]$h*y
4.2 'E+"N'M|
0.83 iaCV8`&q%
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D xM(H4.<
4.1 B\v+C!/f|
0.82 l?=\9y
Canon EF 70~200/2.8 L p[(I5p:L
4.1 tq}45{FH3
0.82 -(t7>s
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX z9*e%$+S
3.9 s2#Ia>5!
0.81 P RWb6
Minolta AF 80~200/2.8 Apo o6d x\
3.9 d 8DU[p
0.81 UXs)$
Nikon AF 80~200/2.8 D ED BMy3tyO
3.9 m3gv %h
0.80 +.Ij%S[Px5
Contax 80~200/4 3iIy_nWC
3.8 Sk E <V0
0.79 0]kKF<s
Tokina AF 80~200/2.8 qD4]7"9
3.4 qyv=ot0"~F
0.76 L23}{P
Leica 70~210/4 $[A\i<#
3.3 1^4:l!0D
0.75 EU %,tp
Pentax FA 80~200/2.8 )63
$,y-;$
3.2 +yp:douERi
0.74 <;6{R#Tuh
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。 pA6KiY&
jYFJk&c
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: RqtBz3v
镜头品牌规格 I I+y
得分 W&IG,7tr
MTF侧重平均值 y
%Q. (
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U ch8a
3.3 @"-\e|[N
0.75 N)H "'#-
Pentax FA 28~70/4 AL G
aV&y
3.3 gvA}s/
0.75 rG}e\ziKuj
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U m$fEk,d
3.2 G}fBd
0.74 <w{?b'/q
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ?vFy3
3.1 kh5a >OX
0.73 94rSB}b.O
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 ->8Kd1^F
3.1 l1)~WqhE}
0.73 ;!MQ@Fi^
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D h0'*)`;z
3.0 #i[:oC6m:
0.72 DB5J3r81
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp Nmj)TOEPW
3.0 V4:/LNq_]
0.72 v;x0=I&%
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 %_ibe
2.9 JWixY/
0.72 *an Ng<@
Minolta MD 28~70/3.5-4.8
s;BMj^x
2.9 68Fl/
0.71 ]JrD@ Vy
Contax 28~70/3.5-4.5 @>)VQf8s1
2.8 \Ii{sn9
0.71 eDJnzh83
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D /jG?PZ=m
2.8 xB
*b7-a
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro VJ~D.ec
2.7 J~m$7T3Af
0.70 2n:<F9^"
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 ?woL17Gt
2.7 S&_03
0.70 i]v3CY|3AI
Ricoh 35~70/3.5-4.8 ] pn
U"
2.6 !l (Vk
0.69 ,/\`Rc^n
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 (S~kyU!)0
2.3 n<.7tr0f\
0.66 A2|Bbqd
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 @dWA1tM
2.0 Uwc%'=@
0.64 )|~&(+Q?]
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ZcN0:xU
1.8 ;6G]~}>o
0.62 6}^x#9\
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: q+?&w'8
镜头品牌规格 hX.cdt_?
得分 uY]';OtG
MTF侧重平均值 \p4*Q}t
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO *k{Llq
3.2 N]P~`)
0.74 ?"yjgt7+y
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U C'JI%HnQ
3.1 Tn7Mt7 h
0.74 suN6(p(.
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 !db=Iz5)
3.0 D!`[fjs6A
0.73 uw+nll*W%
Sigma 70~210/4-5.6 )s!A\a`vEd
2.9 ug9Ja)1|
0.72 7X$CJ%6b
Pentax FA 70~200/4-5.6 3H#,qug$
2.9 >ywl()4O
0.72 56pj(}eq
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 !VD$uT
2.9 3r~8:F"g
0.72 8-;.Ejz!\A
Nikon AF 70~210/4-5.6 D V^s, 3C
2.8 o,i_py
0.71 F 'uqL+jVO
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 6()Jx%
2.7 (Y~/9a4X
0.69 #wyceEa
Yashica AF 70~210/4.5 =oSD)z1c?x
2.7 &* VhtT?=5
0.69 MV5$e
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 so` \e^d
2.6 J_)F/S!T
0.69 4 $k{,
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 upMs yLp(
2.6 }9ulHiR
0.69 !!.@F;]W
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U \; XJ$~>
2.4 w"v96%"Y
0.67 qjRbsD>
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 YIN* '!N
2.4 |;J`~H"K
0.67 nk!uO^
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): /
B!j`UK
镜头品牌规格 Ox)<"8M
得分 M&iXdw&
MTF侧重平均值 }oD^tU IK
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 x1~AY/)v
3.7 s(X\7Hz_nC
0.78 ^C
K!=oO
Nikon AF 20~35/2.8 D IF 'A[PUSEE
3.6 +`flIG3RV
0.78 pauO_'j_1p
Canon EF 20~35/2.8 L >FeCa
hFn
3.5 HDhkg-QC
0.77 B}7j20:Z
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 );HhV,$n
3.5 3=wcA/"!
0.77 EwBrOq`C
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U ,L%]}8EL"
3.4 whN<{AG
0.76 bM'F8Fi
Pentax FA 20~35/4 AL J[}j8x?r
3.4 &tUX(
0.76 LTf)`SN %'
Minolta AF 17~35/2.8 G ce$[H}rDB
3.3 q>+!Ete1p
0.75 y:E$n!
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 gR/?MJ(v
3.3 kP5I+B
0.75 [m! P(o
Canon 20~35/3.5 L _ow7E\70
3.3 zn/>t-Bc
0.75 /QB;0PrE
Canon EF 17~35/2.8 L #bcZ:D@FC
3.2 E\}A<r
0.74 # a4OtRiI
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX }x|q*E\
3.1 md bi@ms@
0.73 3ylSO73R
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 :/gHqEC24
2.9 SP<(24zdd
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Minolta AF 20~35/3.5-4.5 ;0|:.q
2.8 j 0LZ )V
0.71 ;eo}/-a_Xw
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 {^Q,G x(
2.7 O:'qwJ#~
0.70 N=U`BhL_
Tokina AF 20~35/2.8 Pro ~p'|A}9[/
2.5 AP`1hz4].-
0.68 ]D~Ibv{Y
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF IPn!iv)
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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。 W9}
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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。 EhKG"Lb+
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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。