切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 14115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
    3147
    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。 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  
    )#hR}|  
      (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} {om  
    LL+_zBP.   
    MTF(续) maQxU(  
    [ws;|n h  
    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.  
    yw7bIcs|#b  
    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 E6 T=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/GV Qjb  
    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 +<mW  
    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 Ex L7 ]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 onv0gb/J  
    Sigma AF 28~70/2.8 9%MgAik(  
    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)$!_i  
    0.76 .W\x{h  
    Leica 70~210/4 A5s;<d0  
    3.3 >YcaFnY  
    0.75 xo!2 GPD.  
    Pentax FA 80~200/2.8 wf^p?=Ke  
    3.2 rX?%{M,xFw  
    0.74 !~xlze   
    佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 srS)"Jt  
    AO(z l*4  
    3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: b4(,ls  
    镜头品牌规格 +u`4@~D#  
    得分 bUuQ"!>ppu  
    MTF侧重平均值 NjO_Y t  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 8RcLs1n/  
    3.3 @E"lN  
    0.75 j.\0p-,  
    Pentax FA 28~70/4 AL CFu^i|7o  
    3.3 Wo5%@C#M  
    0.75 \9R=fA18  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U _C,9c7K4  
    3.2 1c*;Lr.K  
    0.74 4)p ID`  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U kR8,E6Up  
    3.1 3sl6$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 ONF x -U]  
    2.9 equi26jhr  
    0.72 jPn.w,=)27  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 <s$Jj><  
    2.9 E,Xl8rC  
    0.71 6;(b-Dhi  
    Contax 28~70/3.5-4.5 wU"w  
    2.8 XQ8q)B=  
    0.71 p ^9o*k`u  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D Yaz/L)Y;R  
    2.8 28 zZ3|Z3  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro uXb} o UC  
    2.7 8T Tj<T!N  
    0.70 g@Rs.Zq  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 CV2#G*  
    2.7 Ve<f}  
    0.70 Q(4~r+  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 o[q|dhrANh  
    2.6 VLoRS)   
    0.69 LXTtV0F  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 n3$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 L x iN9  
    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 {}=5uU2Tu  
    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 H D,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 kjSzu qB  
    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:}<  
    pFwe&_u]  
    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%  
    @_h=,g #@  
    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
    311
    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
    1183
    光币
    1767
    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