切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 12089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
    3110
    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 rY^uOrR>j*  
    6X h7Bx1  
      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: *m<[ sS  
    =oL:|$Pj  
      MTF = Vo / Vi GyQFR?  
    W9w(a:~hY  
      MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。  eu$VKLY*  
    N^[ F+y  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? #1'q'f:7 &  
    |U{~t<BF#  
      (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。 zMP6hn  
    hjg1By(  
      (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)。 |f$+|9Q?  
    6z U  
      看看photodo的例子: # 2^H{7  
    g*oX`K.  
    (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 E<3xv;v8r  
    |Vz)!M  
      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。 O[MFp  
    }?mSMqnB  
      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。 Qv ~@  
    p )JR5z  
    MTF(续) vPYHM2  
    2H9hN4N  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 ^|Fy!kp  
    fG>3gS6&  
    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。 d"-I^|[OM  
    Ij4q &i"  
    浅谈MTF值的含义 (jU_lsG  
    A? 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。 '1b8>L  
    aIa<,  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 nD eVYK  
    (nB[aM  
    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。 8493Sw  
    y-.{){uaD  
    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。 @uRJl$3  
    M 1 m]1<  
    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。 G5U?]& I8  
    QjSWl,{ $D  
    在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 zKJQel5  
    t6+W  
    2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: xP_%d,  
    镜头品牌规格 y'^U4# (  
    得分 rMIX{K)'f  
    MTF侧重平均值 l@GJcCufE  
    Contax 28~85/3.3-4 6ZHeAb]"  
    4.0 =ZURh_{xV  
    0.81 |^5"-3Q  
    Canon EF 28~70/2.8 L r?[[.zm"7  
    3.9 [Y*>x2X  
    0.81 Ve"(}z  
    Nikon AF 35~70/2.8 g4,ldr"D  
    3.8 'q:7PkN!p  
    0.79 &UnhYG{A  
    Minolta AF 28~70/2.8 80Hi v  
    3.7 u4 es8"  
    0.78 /Lr`Aka5  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp +i!HMyM  
    3.5 K5LJx-x*j  
    0.77 )ddJ\:  
    Leica 28~70/3.5-4.5 D mi.@.  
    3.2 r{r~!=u  
    0.75 MQw}R7  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro D['J4B  
    3.1 HEFgEYlO  
    0.73 [8Y7Q5Had  
    Sigma AF 28~70/2.8 >i  
    3.0 ? Pi|`W   
    0.73 '/UT0{2;rS  
    腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 o[KZm17  
    y[l{ UBue:  
    在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: &Cj~D$kDEu  
    镜头品牌规格 &'k(v(>n,  
    得分 r3' DXP  
    MTF侧重平均值 lbt8S.fx  
    Leica 80~200/4 dDl+  
    4.2 6 L4\UT r  
    0.83 XZ.D<T"  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D c.LRS$o/j  
    4.1 J/Y9X ,  
    0.82 hY{4_ie=8  
    Canon EF 70~200/2.8 L N`IXSE  
    4.1 ?K pDEH~\  
    0.82 LvS5N)[  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Eu&$Rq}  
    3.9 nkPlfH  
    0.81 T=pP  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo JXkx!X_{  
    3.9 k]:`<`/I_  
    0.81 qh6b;ae\x  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED ^kcuRJ0*$  
    3.9 eSObOG/  
    0.80 7Z:HwZ  
    Contax 80~200/4 FLQke"6i0:  
    3.8 v `/nX->  
    0.79 'q;MhnU+  
    Tokina AF 80~200/2.8 'qiAmaX  
    3.4 rU9")4sQ  
    0.76 Wx3DWY;  
    Leica 70~210/4 |7,$.MK-@  
    3.3 XN t` 4$L  
    0.75 -eV*I >G  
    Pentax FA 80~200/2.8 Ygg+=@].@  
    3.2 (T2HUmkQ6  
    0.74 <astIu Au  
    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。 ~2hzyEh  
    )Rb t0   
    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: "'``O~08/  
    镜头品牌规格 rC|nE=i  
    得分 ,V]FAIJ  
    MTF侧重平均值 _Fj\0S"  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U BR@gJ(2  
    3.3 l<=k#d  
    0.75 tOnOzD  
    Pentax FA 28~70/4 AL {-7ovH?  
    3.3 Yy/,I]F  
    0.75 /J-.K*xKt  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U +ah4 K(+3  
    3.2 l8+1{6xP  
    0.74 n=d#Fm0<  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U 3_;=y\F  
    3.1 {c?{M.R  
    0.73 zBTxM  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 h){#dU+&  
    3.1 D.7cWR`Wp  
    0.73 d/oD]aAEr  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D VrT-6r'Y  
    3.0 E 8W*^^z(  
    0.72 {7IZN< e  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp w H=7pS"s  
    3.0 t`}=~/#`X  
    0.72 ?t\GHQ$$?  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 h^IizrqU  
    2.9 v%`k*n':  
    0.72 !F6rcDKI  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 [=. iJ5,{2  
    2.9 j1Sjw6}GCH  
    0.71 B "4A1!  
    Contax 28~70/3.5-4.5 >3p8o@:  
    2.8 [}Rs  
    0.71 ""V\hHdp  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D <Cs9$J  
    2.8 )<'2 vpz  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro ~QE?GL   
    2.7 2WKIO|'  
    0.70 2}P{7flDY  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 th"Aatmp  
    2.7 5A %TpJ  
    0.70 @Py'SH!-  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 J~ @W":v  
    2.6 %ID48_>*  
    0.69 M!VW/vdywL  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 Wa?\W&  
    2.3 ) cOBP}j+  
    0.66 VD,g3B p  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 (i<\n`h1K  
    2.0 A$P Oc<  
    0.64 8&x&Ou$("V  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 2I=4l  
    1.8 [8DPZU@  
    0.62 }ew )QHd  
    在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: WT 5 2  
    镜头品牌规格 [e|9%[.V  
    得分 j6*e^ B  
    MTF侧重平均值 ?v+el,  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 0|\A5 eG  
    3.2 M6Ik'r"M  
    0.74 {>ghX_m |  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U [w  FK!?  
    3.1 +WxD=|p;  
    0.74 PGTjOkx  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 \<} e?Yx%  
    3.0 uqBVKE  
    0.73 2R3)/bz-SV  
    Sigma  70~210/4-5.6 &$pQ Jf  
    2.9 77]Fp(uI  
    0.72 d<cQYI4V  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 RbA.&=3  
    2.9 7;#o?6!7  
    0.72 zb!RfQ,  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 d(D|rf,av  
    2.9 ? a*yK8S  
    0.72 tg2+Z\0)4g  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D Lp{uA4:=K  
    2.8 ; jJ%<  
    0.71 {|q(4(f"Iu  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 ~P-^An^  
    2.7 DnB :~&Dw  
    0.69 x)kp*^/  
    Yashica AF 70~210/4.5 ~MK%^5y?  
    2.7 KW36nY\7  
    0.69 -0*z"a9<p8  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 S]c&T`jx  
    2.6 jpiBHi]5+  
    0.69 .Jc<Gg  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 @ w,O1Xwj  
    2.6 NF*Z<$'%  
    0.69 ML1/1GK*i+  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U / \k\HK8  
    2.4 ?*f2P T?`  
    0.67 n--s[Kdo8  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6  OJ# d  
    2.4 ~N+H7T.L  
    0.67 bqZ5GKUo  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ~5~Cpu2v7  
    镜头品牌规格 {@X)=.Zf  
    得分 ? C6t Yd  
    MTF侧重平均值 [jKhC<t}  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 >Cglhsb:N  
    3.7 cs Gd}2VE  
    0.78 /onZ14  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF ",45p@  
    3.6 ]M&KUgz  
    0.78 @t#Ju1Y  
    Canon EF 20~35/2.8 L Cl!qdh6  
    3.5 _Qf310oONS  
    0.77 p,S/-ph  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 5oY^; )\/  
    3.5 Wtj* Z.=:  
    0.77 \hqjk:o  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U eh6=-  
    3.4 Ob h@d|  
    0.76 ZcrFzi  
    Pentax FA 20~35/4 AL ks(BS k4  
    3.4 {} Zqaf  
    0.76 y-a3  
    Minolta AF 17~35/2.8 G }m.45n/  
    3.3 03dmHg.E!E  
    0.75 a~Y`N73/c  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 Au{J/G<W@  
    3.3 nW_cjYS%  
    0.75 :sJQ r._L  
    Canon 20~35/3.5 L o+FDkqEN  
    3.3 bG!/%,s  
    0.75 iiTt{ab\Y  
    Canon EF 17~35/2.8 L h5 PZ?Zd  
    3.2 @@#h-k%k-  
    0.74 yz^Rm2$f9  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX L<ET"&b;4  
    3.1 1C<@QrT  
    0.73 q3/ 0xN+?  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 *L#\#nh7  
    2.9 /zIUYY  
    0.72 `:YCOF  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 Ox&]{  
    2.8 }9 I,p$  
    0.71 h=MEQ-3jg  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 C;XhnqWv+l  
    2.7 %.  W56  
    0.70 1R7w  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro ~ qezr\$2  
    2.5 .CBb%onx  
    0.68 J42/S [Rt  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF `E8D5'tt  
    2.4 e# z#bz2<  
    0.67 4~z-&>%  
    b_a6|  
    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。 N<T@GQwkS  
    Z6IWQo,)Rh  
    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。 0K^?QM|S  
    :r}C&3  
    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
    299
    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
    1182
    光币
    1775
    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