MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 hH>t
/K1YDq<=
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: 0 }
uH
7D<M\l8G
MTF = Vo / Vi f $R]m2
M1^pf<!s
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 S'q (Qo
074)(X&:x
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? cZi/bIh
n"*A.
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 ki39$A'8
K.B!-<
(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)。 ngE5$}UM
}Til $TT%H
看看photodo的例子: h?jKq2`
Enyx+]9
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 }9=VhC%J
6cDe_v|,
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 (X;D.s
mGb,oj7l
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 Y<odXFIS
N2WQrTA:S+
MTF(续) |bA\>%~
>La!O~d
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 7Rwn{]r
B*W)e$
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。 `ZhDoLpH<
(hr*.NS#
浅谈MTF值的含义 7,X5]U&A<x
2NB/&60<
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。 8cI<~|4_
XnR9/t
利用MTF值对镜头统计分析及排列 EdR1W~JZ
#l2KJ7AMK
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。 +es|0;Z4yP
xvU@,bzz
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。 F/}(FG<'>I
}&!fT\4
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。 G*` Y~SJp
Qu]F<H*Y|
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。 d|I?%LX0p
^N#z&oh
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: 4E:kDl* @
镜头品牌规格 cc37(=oKL
得分 J%r$jpd'
MTF侧重平均值 xYSNop3_
Contax 28~85/3.3-4 w`ebZa/j
4.0 JlaT
-j
0.81 0q}k"(9
Canon EF 28~70/2.8 L [ 'aSPA
3.9 LlbRr.wL
0.81 x:dI :G
Nikon AF 35~70/2.8 U}hQVpP#
3.8 3;v%78[&P
0.79 @
(4$<><
Minolta AF 28~70/2.8 'Sk-L
5
3.7 @?bO@
0.78 `YL)[t? V
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp #u]'3en
3.5 zw,( kv
0.77 ,.6)y1!
Leica 28~70/3.5-4.5 |
6/ # H*
3.2 L JW0UF|
0.75 C[c^zn
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ?OD43y1rzd
3.1
{@E(p4W
0.73 cI#! Y
Sigma AF 28~70/2.8 'j&+Pg)@
3.0 1>)q5D
0.73 0vYHx V
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。 >oYr=O
mssCnr;
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: SyL:=NZ
镜头品牌规格 &[#iM0;)W0
得分 Z~[EZgIg
MTF侧重平均值 R%EpF'[~[
Leica 80~200/4 K."%PdC
4.2 E=3UaYr
0.83 S:F8`Gh
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D Aq3.%,X2H
4.1 u*w'.5l
0.82 4;;K1< 1
Canon EF 70~200/2.8 L d$f3Cre
4.1 (,P6cWt}"
0.82 o W<Z8s;p
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX )y#~eYn
3.9 ,Y+J.8.H
0.81 1^v?Ly8
Minolta AF 80~200/2.8 Apo <h"07.y
3.9 -h%!#g
0.81 P&$ m2^K
Nikon AF 80~200/2.8 D ED ,RXfJh
3.9 (?W[#.=7
0.80 D^-6=@<3KD
Contax 80~200/4 SW; %2
3.8 8n2MZ9p]
0.79 1w~@'ZyU
Tokina AF 80~200/2.8 @hV F}ybp
3.4 G_cWp D/
0.76 f=,(0ygt/
Leica 70~210/4 z
Go*N,'
3.3
qPH=2k,H
0.75 :i};]pR
Pentax FA 80~200/2.8 X}5}M+'~
3.2 @a]O(S>Ub
0.74 oY(q(W0ze
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。 {3H)c^Q
UB9n7L(@c
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: N3U.62
镜头品牌规格 K (!+l
得分 KEfx2{k b
MTF侧重平均值 $C^tZFq
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U :Sc"fG,g)
3.3 |,)=-21&;
0.75 =" Sb>_
Pentax FA 28~70/4 AL |G(9mnZ1
3.3 >0c4C<_
0.75 A8jj]J+
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U jM07&o]D
3.2 "tX=^4
0.74 ~jOn)jBRZ
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U drkY~!a
3.1 }@Dgr)*+
0.73 D *Hy 2eZ.
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 _X/`7!f
3.1 #[LnDU8>9
0.73 +BaZl<ZP1s
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D m]"13E0*x
3.0 'Z{_ws
0.72 d!z}!
:
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp *Y\C5L]
3.0 GB&^<@
0.72 WUfPLY_c(
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 a?K 3/0G
2.9 PgMU|O7To
0.72 ]Te,m}E
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 %xuJQuCqf
2.9 .KeZZLH
0.71 xC}9W6
Contax 28~70/3.5-4.5 f8JWg9m
2.8 8G<{L0J%!
0.71 eY'< UO
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D HA# 9y;\
2.8 S?BI)shmg
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro tA{B~>
2.7 VxTrL}{(6
0.70 QHmF,P
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 P;7
Y9}
2.7 /Y_)dz^@
0.70 w;=g$Bn
Ricoh 35~70/3.5-4.8 T-)lnrs^
2.6 !=SBeq
0.69 *74VrAo
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 ekV|a1)
2.3 mYRsM s
0.66 [PP&}.k4"
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 tH^]`6"QUa
2.0 )wdTs>W7
0.64 W9M~2<
L
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 -Ed<Kl
1.8 )z
Hib;O
0.62 zg+6<
.Sf
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: )z=L^ot
镜头品牌规格 0E^6"nt7N
得分 `-)Hot)
MTF侧重平均值 Q*K31Ln
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO S(
Vssi|y
3.2 {1Hs5bg@
0.74 7Bs:u
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U Ax{C ^u
3.1 Uw5AHq).
0.74 LZ-&qh
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 NR9=V
3.0 :JD*uu
0.73 6*r#m%|
Sigma 70~210/4-5.6 ;,7/> Vt
2.9 :ND e<6?u
0.72 ic=tVs
Pentax FA 70~200/4-5.6 rjWn>M
2.9 ;t\oM7J|
0.72 Sece#K2J|
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 dW#T1mB
2.9 %k=c9ll@:
0.72 W\1V`\gF
Nikon AF 70~210/4-5.6 D ^=@`U_(,G
2.8 mO8E-D*3
0.71 ~/l5ys
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 `:#IZ
2.7 4Gor*{
0.69 )Rc
Yashica AF 70~210/4.5 z;Yo76P
2.7 O]VHX![Y$
0.69 #dhce0m
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 LCMZw6p
2.6 6z2W N|78
0.69 5v_vv'~
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 @wPyXl
2.6 F9Co m}
0.69 d3jzGJrU}
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U aNDpCpy
2.4 M'5PPBSR
0.67 `NB6Of*/
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Q$58K9
2.4 tFvXVfml
0.67 `;HZO8
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): a?1lj,"~R
镜头品牌规格 opfg %*
得分 PTP0 _|K
MTF侧重平均值 3{H&{@Q
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 S(#v<C,hd
3.7 JsK_q9]$e
0.78 #I}w$j
i
Nikon AF 20~35/2.8 D IF W'{o`O=GGr
3.6 +.
tcEbFL
0.78 !t!'
Canon EF 20~35/2.8 L 'BX
U'
3.5 +N2R'Phv
0.77 GV8`.3DBOF
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 &|I{ju_
3.5 [pX cKN
0.77 ?%ei+
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U q_86nvB<
3.4 '4)4* 3z,
0.76 ]6;G#
Pentax FA 20~35/4 AL
PM^Xh*~
3.4 <Gj]XAoe%
0.76 99*QfC
Minolta AF 17~35/2.8 G Rc(E';uc
3.3 lXip%6c7
0.75 -'rb+<v
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 [13NhF3.P
3.3 x\b+B
0.75 "Tnmn@
Canon 20~35/3.5 L 'k9Qd:a}
3.3 >A>_UT_"
0.75 $E-c%-
Canon EF 17~35/2.8 L '#u=wyp
3.2 0,1)Sg*
0.74 &I7T?
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX /E^j}H{
3.1 eCwR
}m?_
0.73 f"Kl?IN8
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 d;v<rw
2.9 C )BVsHT4
0.72 H+npe'm_Z
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 QRHM#v S
2.8 L8?;A9pc()
0.71 g?{7DI`
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 kb[+II
2.7 e$N1m:1*
0.70 l
9bg
Tokina AF 20~35/2.8 Pro >K*TgG6!X
2.5 Rf TG
5E)
0.68 Dpkc9~z
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF xM13OoU
2.4 Xp~O?2:3l
0.67 V`xE&BI
!yu-MpeG
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。 O5dBI_
)TOKHN
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。 J<-2dvq
q(Zu;ecBN
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。