MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 |f.,fVVV;
(Fq:G) $
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: ~03MH'
:-$8u;!M
MTF = Vo / Vi t%<y^Wa=
es=OWJt^
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。 (vvD<S*
:fq4oHA#
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? &
Y2xO
}Gy M<!:
(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。 j['B9vG
#VVfHCy
(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)。 1EWZA
*v?kp>O
看看photodo的例子: ;y50t$0
.0~uM!3y
(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 ;Zr7NKs
(mKH,r
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。 j2.7b1s
Q;A\M
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。 mVh;=>8K
ik;F@kdm`
MTF(续) &|db}\jT
z0 #2?o
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 %~PT7"4
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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。 PL3hrI 5
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浅谈MTF值的含义 +lhCF*@*N
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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。 +%u3% }
c"pOi&
利用MTF值对镜头统计分析及排列 aql8Or1[
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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。 \<09.q<8
A^A)arJS
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。 %~gI+0HK
L[,19;(
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。 cC NRv$IO\
D|Wlq~IpQ
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。 zNdkwj p+
XoL DqN!
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: Pd(_
镜头品牌规格 FF!PmfF'
得分 5b*knN>
MTF侧重平均值 <JU3sXl
Contax 28~85/3.3-4 o)^Wz
4.0 :."oWqb)
0.81 Q~VM.G
Canon EF 28~70/2.8 L W I MBwmg
3.9 nJ
xO.wWE
0.81 &
d2`{H
Nikon AF 35~70/2.8 KAI2[ gs
3.8 X0$q!
0.79 x&0kIF'lq
Minolta AF 28~70/2.8 8T6NG!/
3.7 -)VjjKz]8
0.78 n-yUt72
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp .g\Oj0Cbxh
3.5 D&D6!jz
0.77 5)eM0,:
Leica 28~70/3.5-4.5 DL1nD5
3.2 %A=/(%T>
0.75 IDFzyg_
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro EwA*
3.1 [|=M<>?[
0.73 b/]4#?g
Sigma AF 28~70/2.8 ,m5i(WL
3.0 J'$NBws
0.73 r9'[7b1l
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。 /UK]lP^w]!
^jwzCo-
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: J:Qx5;b;
镜头品牌规格 d(d<@cB9
得分 ,aC}0t
MTF侧重平均值 ] \_tO
Leica 80~200/4 s(3HZ>qx;
4.2 fs&$?mHL){
0.83 Kw"y#Ys]
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D Opc szq5n
4.1 ,}gJY^X+
0.82 C8>
i{XOO,
Canon EF 70~200/2.8 L cK u[4D{
4.1 5P"R'/[PA_
0.82 9n{Y6I
x:
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX ]0ErT9
3.9 WcNQF!f
0.81 ,v>;/qm
Minolta AF 80~200/2.8 Apo n+ebi>}P
3.9 L%is"NZh
0.81 <TtPwUX
Nikon AF 80~200/2.8 D ED e8^/S^ =&d
3.9 wTU$jd1;+
0.80 #NYnZ^6e
Contax 80~200/4 T :d+Qz\
3.8 u@ #%SX
0.79 \2 N;VE
Tokina AF 80~200/2.8 9]oT/ooM
3.4
h]ae^M
0.76 0't)-Pj+,
Leica 70~210/4 8VMA~7^
3.3 *u"%hXR
0.75 ^]R_t@
Pentax FA 80~200/2.8 z}u`45W+
3.2 F{E@snc
0.74 RdWn =;
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。 _Fa\y ZX
DX>LB$dy?
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: Y^!qeY
镜头品牌规格 i~]60M>
得分 O@a OKk
MTF侧重平均值 |kPgXq6
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U jsE8=zZs
3.3 |f fHOef
0.75 A&t8C8,
Pentax FA 28~70/4 AL Za|iU`e\
3.3 M1-tRF
0.75 DPxx9lN_rx
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 5.{=Op!
3.2 XKky-LeJ
0.74 %QEBY>|lI
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U g]?pY
3.1 m1;Htw
0.73 KqntOo}
y)
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 yC\UT
~j/
3.1 n!/0yR2S
0.73 xn2 nh@;
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D pS+w4gW
3.0 O~V^]
0.72 =M;F&;\8
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp B.5+!z&7
3.0 JT0j2_*Rr
0.72 }? / Blr
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 by
@q g:
2.9 q=88*Y
0.72 6I"KomJ9
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 p]RQ-0
2.9 erEB4q+ #O
0.71 e7;7TrB.
Contax 28~70/3.5-4.5 @`L;_S+
2.8 [E
a{);
0.71 IsI5c
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D jSE)&K4nI
2.8 h6D4CT
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 3xs<w7
2.7 (1D1;J4g
0.70 SzMh
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 \KhcNr?ja=
2.7 i-v: %
0.70 xcW\U^1d
Ricoh 35~70/3.5-4.8 K{DC{yLu
2.6 ik(YJw'i7E
0.69 p"%D/-%Gu
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 crb^TuN
2.3 uxTgK'3
0.66 pmB
{b
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 "ZGP,=?y2
2.0 Li5&^RAo|J
0.64 WBWW7 HK
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 no<$=(11i
1.8 n5d8^c! 2
0.62 *xNc^&.
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: t7-]OY7%w_
镜头品牌规格 *G.vY#h
得分 ulsU~WW7r
MTF侧重平均值 ?P0b/g
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ~_EDJp1J
3.2 }X{rE|@
0.74 h-ii-c?R@0
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U T)I)r239h
3.1 L&kCI`Tb
0.74 A3/[9}(U
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 \09A"fs{
3.0 {4 Yxh8
0.73 cQt&%SVT]E
Sigma 70~210/4-5.6 FM6{%}4
2.9 z<5 5[~3
0.72 `(HD'f ud3
Pentax FA 70~200/4-5.6 kMVr[q,MEq
2.9 sn:VM HrOT
0.72 s*Qyd{"z
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 Py
v>
2.9 hb;CpA
0.72 ]F+|C
Nikon AF 70~210/4-5.6 D =OO4C
2.8 y5eEEG6
0.71 o+.L@3RT4
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 +w]#26`d
2.7 tR>zBh_b
0.69 p48enH8CO
Yashica AF 70~210/4.5 [>v1JN
2.7 l-%] f]>
0.69 y-E'Y=j
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 e7GYz7
2.6 n{TWdC
0.69 M584dMM
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 5/n L[4Z
2.6 >Gpq{Ph[
0.69 I4@XOwl{P
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U -6DRX
2.4 q~9-A+n
0.67 E:8*o7
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 =OFhM7
2.4 /HRKw
D
0.67 m'}`+#C%)
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 5?$MZaT
镜头品牌规格 n8Qv8
得分 3zh:~w_
MTF侧重平均值 B$rhsK%
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 [Ep'm
3.7 /o4e
n
0.78
gra6&&^"
Nikon AF 20~35/2.8 D IF *xxk70Cb
3.6 @LOfqQ$FE
0.78 m"~ddqSMT
Canon EF 20~35/2.8 L }=EJM7sM|k
3.5 nPvys~D
0.77 >niv>+!N
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 \
86g y/
3.5 3=n6NTL
0.77 P+f}r^4}
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U "mBM<rEn*
3.4 fCUx93,>z
0.76 8zHx$g
Pentax FA 20~35/4 AL s]99'Q",
3.4 }Ecv6&G
0.76 %WU=Vy 4
Minolta AF 17~35/2.8 G c"tlNf?
3.3 RI8*'~ix]
0.75 o;6~pw%
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 QP\:wi
3.3 h.R46 :
0.75 Pi"?l[T0
Canon 20~35/3.5 L k9*UBx
3.3 Zo2+{a
0.75 }+m4(lpl
Canon EF 17~35/2.8 L 9 RDs`>v
3.2 'sZGLgT;m
0.74 ,Gv}N&
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 7NRa&W2
3.1 j>8ubA
0.73 k5K5OpY
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 <6-73LsHcP
2.9 I<RARB-j
0.72 #"-_ ~
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 -Wa<}Tz
2.8 Ry}4MEq]
0.71 :2xGfy??
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 =SmU;t>t/
2.7 h'S0XU
;
0.70 TY%c`Q5
Tokina AF 20~35/2.8 Pro %pjY ^tM/
2.5 F1BvDplQ>G
0.68 fUf1G{4
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF I N3-ZNx
2.4 N<SW
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0.67 ! xM=7Q
k
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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。 =_=%1rI~
KKk~vwW
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。 .BJoY
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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。