MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 E[zq<&P@
!Z{7X ^
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: =;)=,+V~q
*u,xBC2C
MTF = Vo / Vi ]-a/)8
e.XD5~Ax
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。 Qz2jV
-?{g{6
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 4k<U5J
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(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。 <m{#u4FC'
DR]oK_
(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)。 $rbr&TJ
R*k;4*1u
看看photodo的例子: $/(``8li_
Hv:~)h$
(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 )Wt&*WMFXl
8NE[L#k
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。 `jhbKgR[
10r!p:D
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。 @(N}
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LL+_zBP.
MTF(续) ma QxU(
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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 gA1j'!\6l9
0lOan
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。 QC]<`!
G@T_o4t
浅谈MTF值的含义 hM="9]i.
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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。 :iQJ9Hdz
TC=>De2;
利用MTF值对镜头统计分析及排列 E6T=lwOZ
V;)+v#4{
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。 L/GVQjb
YbZ?["S&
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。 gd7!+6
Su
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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。 mT|r:Yr:
y0) mBCX
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。 +J
A\by
.;,,{;
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: sdd%u~4,X
镜头品牌规格 `m"K_\w=/
得分 Gtvbm
MTF侧重平均值 :qShP3 ^
Contax 28~85/3.3-4 ExL7 ]3r
4.0 dEX67rUj;
0.81 i_`Po%
Canon EF 28~70/2.8 L pMAFZfte!x
3.9 ]a*26AbU+
0.81 fNyXDCl
Nikon AF 35~70/2.8 +OSSgY$
3.8 pk;S"cnk
0.79 jsKKg^g
Minolta AF 28~70/2.8 oJE<}~_k
3.7 lD#
yXLaC\
0.78 z$/s` |]
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp J~
*>pp#U
3.5 =*6H!bzX
0.77 Gu2=+?i?h
Leica 28~70/3.5-4.5 U`)d
`4"
3.2 R-4#y%k<
0.75 4JH^R^O<n
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro u:wf:^
3.1 lx~C{tl2
0.73 o nv0gb/J
Sigma AF 28~70/2.8 9%MgA ik(
3.0 DoICf1
0.73 QV#HN"F/K
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。 R"z}q(O:
UZ:z|a3
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: $o)}@TC
镜头品牌规格 <Y;w
I#C
得分 usi3z9P>n
MTF侧重平均值 LW!4KA]
Leica 80~200/4 yio8BcXH54
4.2 PHH,vO[eO
0.83 yi -0CHo
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D S]&aDg1y}
4.1 25W #mh,'
0.82 A9GSeW<
Canon EF 70~200/2.8 L UzV78^:,iD
4.1 G) 37?A)
0.82 <J}JYT
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX <:StZ{o;
3.9 $B]_^
0.81 <?Z]h]C^o
Minolta AF 80~200/2.8 Apo iBKH\em/
3.9 gmiLjI
0.81 g6?5
Nikon AF 80~200/2.8 D ED D'UIxc8
3.9 _]0<G8|Rv
0.80 F$YT4414
Contax 80~200/4 y (%y'xBP
3.8 &}#zG5eu
0.79 v*OT[l7
Tokina AF 80~200/2.8 +Je%8jH
3.4 z6Nz)$!_i
0.76 .W\x{h
Leica 70~210/4 A5s;<d0
3.3 >YcaFnY
0.75 xo!2GPD.
Pentax FA 80~200/2.8 wf^p?=Ke
3.2 rX?%{M,xFw
0.74 !~xlze
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 srS)"Jt
AO(zl*4
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: b4(,ls
镜头品牌规格 +u`4@~D#
得分 bUuQ"!>ppu
MTF侧重平均值 NjO_Y t
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 8RcLs1n/
3.3 @E"lN
0.75 j.\0p-,
Pentax FA 28~70/4 AL CFu^i|7o
3.3 Wo5%@C#M
0.75 \9R=fA1 8
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U _C,9c7K4
3.2 1c*;Lr.K
0.74 4)p ID`
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U kR8,E 6Up
3.1 3sl6$NKo
0.73 A~<cp)E
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 x+[ATZ([
3.1 >Udq{<]#r
0.73 {"|la;*I
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D m;ju@5X
3.0 5inCAPXz
0.72 )OK"H^}f
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp +&<k}Mz
3.0 #6C<P!]V
0.72 u>*qDr*d
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ONFx -U]
2.9 equi26jhr
0.72 jPn.w,=)27
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 <s$Jj><
2.9 E,Xl8rC
0.71 6;(b-Dhi
Contax 28~70/3.5-4.5 wU"w
2.8 XQ8q)B=
0.71 p ^9o*k`u
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D Yaz/L)Y;R
2.8 28 zZ3|Z3
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro uXb}oUC
2.7 8TTj<T!N
0.70 g@Rs.Zq
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 CV2#G *
2.7 Ve<f}
0.70 Q(4~r+
Ricoh 35~70/3.5-4.8 o[q|dhrANh
2.6 VLoRS)
0.69 L XTtV0F
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 n3$u9!|P
2.3 ;s8\F]K
0.66 ?A-f_0<0
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 imB/P M
2.0 =,X*40=
0.64 HYv-5:B
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 Z/ L%?zH
1.8 7\gu; [n
0.62 T# gx2Y
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: /)<kG(Z
镜头品牌规格 G"".;}AV
得分 G2b"R{i/,
MTF侧重平均值 r,Msg&rT
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO T&}KUX~Q/
3.2 ({D>(xN
0.74 )19#g1rn5
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U ~yA^6[a =
3.1 Bj\Us$cZ
0.74 "~Zdv}^xS
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 TP)o0U
3.0 :)FNhx3
0.73 </R@)_'
Sigma 70~210/4-5.6 *:`fgaIDa
2.9 L@f&71
0.72 F*-'8~T
Pentax FA 70~200/4-5.6 E )2/Vn2
2.9 Q5_ ,`r`
0.72 lA`-"
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 `G=+qti
2.9 ==trl#kQ%%
0.72 yh).1Q-D
Nikon AF 70~210/4-5.6 D I*/:rb
2.8 %ofq
0.71 rd"!&i
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 7Q,<h8N\5
2.7 LxiN9
0.69 Mgu9m8
`J
Yashica AF 70~210/4.5 uLNOhgSUf
2.7 k0TQFx.A
0.69 )Lk2tvr
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 ,mz7!c9H^a
2.6 #Yy5@A}`o
0.69 eKU4"XTk
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 rA@|nL{
2.6 #MbY+[Y@v
0.69 $U(D*0+o/
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U @]42.oP
2.4 M. _5mZ{
0.67 lLK||2d
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 m |.0$+=
2.4 G/w@2lYx
0.67 {}=5uU 2Tu
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): Ki%)LQAg
镜头品牌规格 dkSd
Y+Q
得分 A>(EM}\,
MTF侧重平均值 "j.Q*Hazg
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 Urksj:N
3.7 t{B6W)q
0.78 H)y_[:[
Nikon AF 20~35/2.8 D IF M3dUGM
3.6 i?)bF!J
0.78 u{dkUG1ia
Canon EF 20~35/2.8 L 6vzvH
3.5 - 8jlh
0.77 {3!A\OR
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 YeB C6`7y
3.5 )5Cqyp~P
0.77 PAVlZ}kj
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U '8I=Tn
3.4 HD,6
0.76 b0tbS[j
Pentax FA 20~35/4 AL 715J1~aRNr
3.4 $-E<{
0.76 '|M} 3sL
Minolta AF 17~35/2.8 G +RK/u
3.3 F'_z$,X6
0.75 tao9icl*`
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 kjSzuqB
3.3 SO~pe$c-
0.75 m
7+=w>o
Canon 20~35/3.5 L `2xt%kC
3.3 6S(`Bw8h
0.75 c|4_nT
2
Canon EF 17~35/2.8 L $A(3-n5=
3.2 l
5f'R
0.74 ?w)A`G_
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX b}N\h<\G
3.1 E>"SC\#7
0.73 `"$9L[>
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 wOH 3[SKo
2.9 u4[JDB7tH
0.72 V7+/|P_
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 paxZlA
o
2.8 _ CzAv%
0.71 CKDg3p';
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 va.Ve# N
2.7 qtP*O#1q
0.70 4@-Wp]
Tokina AF 20~35/2.8 Pro rj<-sfs
2.5 LC0-O1
0.68 ikPr>
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF BJsN~`=r
2.4 ork{a.1-_w
0.67
D P:}<
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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。 ;uuBX0B
XK(aH~7xme
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。 wJ7Fnj>u%
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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。