MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 U3C"o|
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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: /@|iI<|
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MTF = Vo / Vi 2*<Zc|uNW
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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。 {:3\Ms#
hsQDRx%H}
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? bf@g*~h@
dOKp:|9G
(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。 KJV8y"^=Q
IA<>+NS
(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)。 Lu{/"&)
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看看photodo的例子: tewp-MKA
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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 >SLQW
Ea&NJ]& g
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。 }A+ncabm
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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。 dVYY:1PS
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MTF(续) ZT@=d$Z&t
(D%vN&F
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 f*<Vq:N=\
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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。 _qR?5;v
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浅谈MTF值的含义 bS;_xDXd
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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。 lHtywZ@%3
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 ,+
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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。 4P[MkMoC
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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。 sBB[u'h!
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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。 ~1D^C |%
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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。 7bk77`qWr
':fp|m)M
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: IK\~0L;ozE
镜头品牌规格 0:
a2ER|J
得分 ns%gb!FBJX
MTF侧重平均值 V\Gs&>
Contax 28~85/3.3-4 =4MTb_
4.0 )`rD]0ua;
0.81 F|eWHw?t
Canon EF 28~70/2.8 L udqrHR5
3.9 KR#,6
0.81 z^U+oG
Nikon AF 35~70/2.8 ?)|}gr
3.8 9^W7i]-Z
0.79 {/]2~!
Minolta AF 28~70/2.8 f-enF)z
3.7 Q__CW5&'u
0.78 F*[E28ia&
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp uVUU1@
3.5 wHbkF#[:i
0.77 86OrJdD8
Leica 28~70/3.5-4.5 ?OFa
Q
3.2 _K9`o^g%PJ
0.75 sNDo@u7
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro e&;e<6l&{
3.1 J)YlG*
0.73 4%J0e'iN
Sigma AF 28~70/2.8 q13fmK(n-5
3.0 Q4m>
3I
0.73 P)`^rJ6
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|=lBz{H
A,.X
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: D_d>A+
镜头品牌规格 K khuPBd2
得分 OF7hp5
MTF侧重平均值 Cq!eAc
Leica 80~200/4 ZU`9]7"87B
4.2 Zu.hcDw1
0.83 -5b|nQuY
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ri{*\LV*@
4.1 W_2;j)i
0.82 9VxM1-8Gs
Canon EF 70~200/2.8 L h.X4x2(.
4.1 m`-);y
0.82 Qb^G1#r@C
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX @!P2f
3.9 [Kwj
7q`
0.81 `f>!/Zm%9
Minolta AF 80~200/2.8 Apo %XGm\p
3.9 "tCTkog3]
0.81 gsyOf*Q$
Nikon AF 80~200/2.8 D ED syR"p,3EC
3.9 T#Z&*
0.80 J,?#O#j
Contax 80~200/4 =IC.FT}
3.8 S[F06.(1
0.79 ~(V\.hq
Tokina AF 80~200/2.8 L~6%Fi&n4
3.4 j9NF|
0.76 2%pED
xui
Leica 70~210/4 r!Aj5
3.3 cX-M9Cz
0.75 6j(/uF4!#
Pentax FA 80~200/2.8 W'@|ob
3.2 (L/>LZn|
0.74 ^Gk`n
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。 R])Eg&
V\Cl""`XN
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: ({!!b"B2
镜头品牌规格 XR+
SjCA
得分 $.jGO!
MTF侧重平均值 =K`.$R
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U iqDyE*a
3.3 {U=J>#@G
0.75 %l7[eZ{Y
Pentax FA 28~70/4 AL DC8#b`j
3.3 0#]fEi
0.75 n-ffX*zA(
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U Pzso^^g
3.2 [e+Y7M7
0.74 +5zXbfO
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U )=~&l={T
3.1 e"04jd/
0.73 ]rlZP1".
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 /w?e(v<
3.1 {zb'Z Yz
0.73 .==D?#bn
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 9z#8K
zXg
3.0 L)JB^cxf
0.72 G WIsT\J
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp fB$a)~
3.0
~71U s
0.72 P=n_wE
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ]M5~p^ RB
2.9 :TQp,CEa
0.72 ;\RVC7
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 TWRP|i!i
2.9 "h+Z[h6T
0.71 s/"bH3Ob9v
Contax 28~70/3.5-4.5 D^[l~K
2.8 <Q|\mUS6
0.71 k)b{UFRW
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D s%D%c;.|
2.8 <&E}db
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro HgQjw!
2.7 v,-Tk=qP
0.70 |A3"Jc.2o
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 ,t`V^(PEq
2.7 gnp.!-
0.70 |*{*tW C1
Ricoh 35~70/3.5-4.8 2b$>1O&2
2.6 Dd?G4xUG
0.69 'NtI bS
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 CPJ<A,V
2.3 ..`c# O&
0.66 <X8Urum
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 Ux_tzd0!
2.0 lM\dK)p21O
0.64 i<ES/U\
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 [7@blU
1.8 HJl?@&l/
0.62 [edF'7La
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: )O[8 D
镜头品牌规格 u2#q7}
得分 qR@ESJ_
MTF侧重平均值 Dge#e
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO oywiX@]~7
3.2 Oa/^A-'Q
0.74 XVs]Y'*x
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U t1Ts!Q2
3.1 -m`|S q
0.74 \lK?f] qJq
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 (:bf m
3.0 v^&HZk=(
0.73 Mk*4J]PP
Sigma 70~210/4-5.6 o9xc$hX}
2.9 [Hx}#Kds
0.72 ?AFb&
Pentax FA 70~200/4-5.6 li*S^uSF
2.9 MD[hqshoh
0.72 =Z+^n
?"
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 ?nc:bC
2.9 5p.rd0T]l3
0.72 V6merT79
Nikon AF 70~210/4-5.6 D q{9vY:`[
2.8 ROkwjw
0.71 'dj3y/
k%
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 I"x'
2.7 )>ff"| X
0.69 aqSOC(jU
Yashica AF 70~210/4.5 a?-J j\q
2.7 L\4rvZa
0.69 ;<i
u*a
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 !{l% 3'2
2.6 ?w/p 9j#
0.69 gV]4R"/
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 O<vBuD2
2.6 Qh@Q6
0.69 'ON/WKJr|W
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U (%R%UkwP9
2.4 g+o$&'\
0.67 8$-MUF,
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 v
o:KL%)
2.4 >9w^C1"
0.67 #.Dl1L/
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): yD<#Q\,
镜头品牌规格 8fQ~UcT$
得分 C6gSj1
MTF侧重平均值 jZIT[HM
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 E]q>ggeNH
3.7 #s~ITG#H
0.78 u/W{JPlL
Nikon AF 20~35/2.8 D IF z_(l]Ern}
3.6 C 9%bD
0.78 TD\TVK3P
Canon EF 20~35/2.8 L i<S\x
3.5 m !:F/?B
0.77 9?Bh8%$
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 .yF-<Y
3.5 O[Z$~
0.77 ok--Jyhv#
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U -F`gRAr-
3.4 ,U9j7E<4
0.76 lsV>sW4]Z
Pentax FA 20~35/4 AL N_D=j6B
3.4
G,A?yM'Vw
0.76 e[k\VYj[
Minolta AF 17~35/2.8 G Cdl"TZ<
3.3 {X,-T&
0.75 CV|Ae [
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 i.9}bw
9u@
3.3 TFbc@rfB
0.75 o< b
Canon 20~35/3.5 L q|YnNk>1
3.3 !o'a]8
0.75 ++2a xRl
Canon EF 17~35/2.8 L (6[<