MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 Q7#t#XM
z3c7
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: 8 =oUE$9
"+M0lGTB
MTF = Vo / Vi B[IWgvB(e
k:F{U^!p|
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 a>Wr2gPko
J#gG*(
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? UHgW-N"
x1h&`QUP
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 l(9AwVoAR|
sd9b9?qiu
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 _+j#.o>
fg7
看看photodo的例子: sd%m{P2
@'A0Lq+#
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 Y(u`K=*
Wo(m:q(Om
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 iR"6VO
nDS\2
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 &hUEOif
y=0)vi{]
MTF(续) "ql$Rz8
F9"Xu-g
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 I7W`\d)
aL*}@|JL"
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。 zGdYk-H3TH
GYg.B<Q.
浅谈MTF值的含义 18Vn[}]"
"@^Q"RF
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。 .D*~UI
][KlEE>W2
利用MTF值对镜头统计分析及排列 @?jtB
M0g=gmau
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。 YG /@=Z.
G`;\"9t5h
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。 dBwoAq`'
uq/Fapl
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。 :`4F0
~MP |L?my
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。 artn _
FUf.3@}
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: 4K\o2p?4
镜头品牌规格 7n?yf_je
得分 KnKf8c
MTF侧重平均值 9Z }<H/q
Contax 28~85/3.3-4 7l ,f
4.0 EDuH+/:n
0.81 w5^k84vye
Canon EF 28~70/2.8 L 0@[*~H0{n
3.9 /M'd$k"0z
0.81 _Hd|y
Nikon AF 35~70/2.8 fs:yx'mxV
3.8 N:CQ$7T{ j
0.79 Bd7B\zM
Minolta AF 28~70/2.8 p_
f<@WE
3.7 xXc>YTK'
0.78 &4+|{Zx0
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp ^|=P9'4Th
3.5 &2U%/JqY
0.77 SQhVdYU1'
Leica 28~70/3.5-4.5
x.4z)2MO
3.2 e(N},s:_
0.75 `N&*+!O%
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro wdAKU+tM
3.1 (w{T[~6
0.73 E
.28G2&
Sigma AF 28~70/2.8 }*U|^$FEU
3.0 PO8Z2"WI
0.73 -8Hc M\b
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。 `U b*rOMu
I`*5z;Q!%@
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: 4'=Q:o*w`
镜头品牌规格 D(;+my2
得分 )bR0>3/
MTF侧重平均值 [*Ai@:F
Leica 80~200/4 'l=>H#}<B
4.2 y/ Bo4fM
0.83 h`n '{s
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D *oeXmY
4.1 t0jE\6r
0.82 LT
Pr8^
Canon EF 70~200/2.8 L SMIDW}U2S
4.1 0O,;[l
0.82 +RL@g*`
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Lui6;NY
3.9 UWEegFq*
0.81 AT+l%%
Minolta AF 80~200/2.8 Apo deArH5&!
3.9 9 " t;6
0.81 -seLa(8F
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 6)ibXbH
3.9 OdZ/ \_Z
0.80 u<uc"KY=
Contax 80~200/4 ;"u,G!
3.8 /FE+WA}r
0.79 1;1;-4k7I
Tokina AF 80~200/2.8 Im\ ~x~{
3.4 7%EIn9P
0.76 2oEuqHL
Leica 70~210/4 K}cA%Y
3.3 Jz>P[LcB
0.75 @IsUY(Gu
Pentax FA 80~200/2.8 xjiV9{w
3.2 rh1PpsSc
0.74 kmC0.\
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。 eOiH7{OA,
9#9bm
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: ?g{[U0)
镜头品牌规格 zN!yOlp5
得分 g*My1+J!
MTF侧重平均值 >n3GvZ5%
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U u &1M(~Ub=
3.3 D.:`]W|
0.75 x}pH'S7
Pentax FA 28~70/4 AL >oWPwXA
3.3 S+~;PmN9qL
0.75 MymsDdQ]
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ]o]`X$n
3.2 $(;Ts)P
0.74 b#p0s?*
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U $3l#eKZA
3.1 v5L+B`~
0.73 ~`&4?c3p
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 X!LiekU!D
3.1 s=-?kcoJ2d
0.73 1Z)P.9c
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D SQ> Yf\
3.0 &4|]VOf
0.72 FS&QF@dtgf
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp D((/fT)eD
3.0 1="]'!2Is
0.72 Qc-W2%
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 KTT!P 4
2.9 0@b<?Ms9
0.72 53:u6bb;
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 AZhI~QWo
2.9 T88$sD.2
'
0.71 o
g9|}E>
Contax 28~70/3.5-4.5 *\xRNgEQ
2.8 %A~. NNbS
0.71 d!: /n
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D Zy3F%]V0
2.8 qXq#A&
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro T_c`=3aO
2.7 6wB
!dl
0.70 hs;|,r
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 vb0Ca+}}
2.7 -u%o) ;B
0.70 =/|GWQj
Ricoh 35~70/3.5-4.8 \R@}X cqZ
2.6 _){u5%vv
0.69 =v\}y+
Yh
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 hr.mzQd
2.3 ^Ff fc@=
0.66 (AZneK
:*
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 ?:60lCqj
2.0 @(a~p
0.64 Pfvb?Hy
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 `_Iyr3HAf
1.8
A ;`[va
0.62 u"v$[8
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: &f 'Lll
镜头品牌规格 D&mPYxXL
得分 n~`jUML2d
MTF侧重平均值 Bq~S=bAB>R
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO !lEV^SQJs
3.2 i`CNgScF>
0.74 502(CO>
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 6I=d0m.io
3.1 kp[&SKU
c
0.74 =u9e5n
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 S?v;+3TG
3.0 QrmGrRH
0.73 ]OKKR/:
Sigma 70~210/4-5.6 aF"PB
h=
2.9 U/U_q-z]
0.72 E]a,2{&8<
Pentax FA 70~200/4-5.6 <MhODC")
2.9 O[1Q#
0.72 K~UT@,CS60
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 7[ kDc-
2.9 9Y# vKb{>
0.72 5 YIk
Nikon AF 70~210/4-5.6 D 6S%KUFB+e
2.8 65&+Fv
0.71 p'/%"
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 #CeWk$)m
2.7 S,+|A)\#
0.69 Vz,"vBds
Yashica AF 70~210/4.5 }236{)DuN
2.7 %7TG>tc
0.69 /6N!$*8
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 R<h:>.M
2.6 ]a~gnz&1
0.69 0#ePg6n
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 2rP!]
2.6 g ?%]()E
0.69 ]tK<[8Y
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U J(,gLl
2.4 'OYnLz`"6
0.67 #{bT=:3a
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 x*^)B~7}
2.4 It'PWqZtG
0.67 OOus*ooo2
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): Mm"0Ip2"
镜头品牌规格 %`dVX
EO
得分 )hA)`hL
F
MTF侧重平均值 ` NvJ
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 ",E$}=
,Z
3.7 |2X+( F Ed
0.78 PTA_erU
Nikon AF 20~35/2.8 D IF #)%dG3)e
3.6 MIAC'_<-e
0.78 #k)J);&ZA
Canon EF 20~35/2.8 L 6O'B:5~[2
3.5 l(tMo7iPa
0.77 7tT L,Nxe
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 lS`VJA6l.
3.5 nfr..4,:
0.77 YQfQ[{kp
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U Fmrl*tr
3.4 $xj>j
0.76 A}03s6^i;
Pentax FA 20~35/4 AL Q
S.w#"X[
3.4 K&vqk/JW1
0.76 qZ+^ND(I
Minolta AF 17~35/2.8 G a*@4W3;7
3.3 8nRxx`U\q
0.75 G-T2b,J
[
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 #J
c)v0_
3.3 v|r#
0.75 N^tH&\G\m
Canon 20~35/3.5 L !RdubM
3.3 L)Ru]X`
0.75 K06&.>v_
Canon EF 17~35/2.8 L bU"2D.k
3.2 Rwz (20n\^
0.74 (=i+{
3`|
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX M$GZK'%
3.1 8 =<&9TmE
0.73 <~!R|5sK
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 v4x1=E
2.9 SE!0f&
0.72 6~6*(s|]A
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 1:iT#~n
2.8 o4pe>hn
0.71 wS1zd?
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ob.=QQQs
2.7 7j L.\O
0.70 s3l:ST
Tokina AF 20~35/2.8 Pro 8(A+"H(
2.5 nqyB,vv0
0.68 0V:PRq;v0
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF BIjQ8 t
2.4 sv?Lk4_
0.67 o]*#|4-
<ekLL{/O'
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。 jPNm $Y1
[S!_ubP5
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。 R k).D6
G+xdh
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。