MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 lAGntYv
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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: ~ftR:F|9
-M4VC^_
MTF = Vo / Vi ~(=5`9
='-/JH~
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。 y'z9Ya
/"^XrVi-
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? $I<\Yuy-M9
_lC0XDZ
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 _SH~.Mt_!
_x$\E
(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)。 VZ7E#z+nM#
#F6M<V'
看看photodo的例子: ZS`9r16@b
b'vIX<
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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 d ]#`?}
Bw9O)++
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。 ;1>V7+/
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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。 g!)*CP#;
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MTF(续) =c%gV]>G
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 x&$8;2&.
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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。 Wq?vAnLbk
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浅谈MTF值的含义 zy|h1.gd
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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。 \VypkbE+
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 \3hFb,/4k
L(C0236r
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。 !wZIXpeL
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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。 ;{0%Vp{
IBW-[lr7
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。 o)'06FF\$
s%A?B8,
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。 n1b^o~agwC
cs[nFfM
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: x Vw1
镜头品牌规格 3ik~PgGoKQ
得分 R_vK^Da
MTF侧重平均值 f?(g5o*2
Contax 28~85/3.3-4 v9Lf|FXo&
4.0 N37CAbw0
0.81 4{0vdpo3F
Canon EF 28~70/2.8 L s=Kz9WLy
3.9 MOm+t]vq1
0.81 P!{J28dj
Nikon AF 35~70/2.8 9Fg:
3.8 Rhw+~gd*F
0.79 F3x*dq2
Minolta AF 28~70/2.8 }|j#C[
3.7 Un&rP70
0.78 Gsz$H_
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp '}q/;}ih
3.5 'L^M"f^I
0.77 3(:?Z-iKe
Leica 28~70/3.5-4.5 .Vs|&c2im
3.2 PeSTUR&
0.75 OUN"'p%%
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 3w/z$bj
3.1 Rk{vz|
0.73 (v$
i
Sigma AF 28~70/2.8 {yMkd4v
3.0 Ix0#eoj
0.73 M"$g*j
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。 iaQFVROu
2/x~w~3U
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: Wxi;Tq9C@_
镜头品牌规格 HaF&ooI5+
得分 (.b!kfC
MTF侧重平均值 0QEcJ]Qb8
Leica 80~200/4 yP34h*0B
4.2 :\%hv>}|
0.83 $-(lp0\*
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ]#r Nz"
4.1 WY26Iq@C
0.82 |{rhks~
Canon EF 70~200/2.8 L %Kh}6
4.1 q}(f9
0.82 Hdjp^O!
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX .fK~IKA
3.9 8rNf4]5@X(
0.81 YDgG2hT/2
Minolta AF 80~200/2.8 Apo !HXyvyDN
3.9 _J,*0~O$
0.81 WWLf'89It
Nikon AF 80~200/2.8 D ED GZmfE`
3.9 gmOP8.g
0.80 G+m[W
Contax 80~200/4 q~{O^,4S
3.8 WISK-z
0.79 JYLAu4s6
Tokina AF 80~200/2.8 ,,?XGx
3.4 X#X/P
0.76 V]Uc@7S/
Leica 70~210/4 r]S"i$
3.3 }xgs]\^,73
0.75 \^lDd~MWG
Pentax FA 80~200/2.8 %B\VY+
3.2 vI(CX]o
0.74 sjHcq5#U!
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。 A'*#UYn(
O_*tDq,e
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: raM{!T:
镜头品牌规格 mw83 pU6
得分 1([?EfC
MTF侧重平均值 _znpzr9H
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U unr`.}A2>
3.3 QO4eDSW
0.75 8w~X4A,
Pentax FA 28~70/4 AL ]hbrzvo
3.3 T|5uywA|
0.75 MQX9BJ%
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U )0=H)k0
3.2 <V|\yH9
0.74 -r[O_[g w
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U R-Y 7I
3.1 ) LohB,?
0.73 ^j1iCL!
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 :S+Bu*OyH
3.1 NH'QMjL)
0.73 ?VyiR40-Cx
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D [6nN]U~ Y
3.0 !]&+g'aC3
0.72 /@", 5U#
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 98CS|NEe
3.0 8(H!iKHe
0.72 Qn/6gRLj
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 BD M"";u
2.9 gbu)bqu2x
0.72 z
AY
-Y
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 2HDWlUTNVO
2.9 +Ecn
0.71 {G=|fgz
Contax 28~70/3.5-4.5 "[CR5q9Pr
2.8 |
0.71 )OFf nKh
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D = @lM*
2.8 B06W(y,3Q>
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro L(HAAqRnJ
2.7 pwNF\ ={
0.70 2UTmQOm
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 .nei9Y*
2.7 IG!(q%Gf
0.70 <{z-<D;
Ricoh 35~70/3.5-4.8 ~@"H\):/
2.6 ,/dW*B
0.69 ]5e|W Q>*X
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 <qBM+m$|)
2.3 t24.u+O
0.66 j!IkU}*c
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 0
.ck!"h}
2.0 :{aiw?1
0.64 caL\ d
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 _DYe<f.
1.8 Bsj^R\
0.62 >|1-o;UU
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: Y 9BKd78Y
镜头品牌规格 F1%^,;
得分 pzT`.#N:M
MTF侧重平均值 L^Fb;sJYI
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO k:z)Sw
3.2 }RUK?:lEA
0.74 R3*{"!O
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 9x#Tj/5%
3.1 Am >b 7Z!
0.74 9r 5(
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 Fh}GJE
3.0 )eH?3""
0.73 ,2mq}u>WU
Sigma 70~210/4-5.6 E=ObfN"ge
2.9 (bD#PQXzm
0.72 _CizU0S
Pentax FA 70~200/4-5.6 p & i+i
2.9 UTO$L|K
0.72 jPs{Mr<
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 u&e?3qKX(
2.9 R=S)O.*R
0.72 u0%bv\$m
Nikon AF 70~210/4-5.6 D ksyQ_4^SO
2.8 _TbvQY
0.71 <=%G%V_s
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 O:#/To'
2.7 [f]:hJi
0.69 -2Dgr\M
Yashica AF 70~210/4.5 &jh17y
2.7 /{-J_+u*%
0.69 hSaw)g`w
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 U/-|hfh
2.6 Ba76~-gK$
0.69 >KJE *X@s
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 )IKqO:@
2.6 UGP&&A#T-
0.69 07>D G#
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U "j=E8Dd}
2.4 CT(HTu
0.67 |wyua@2
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 w^[:wzF0
2.4 sc z8`%
0.67 A%~t[ H
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 5qkyi]/U8
镜头品牌规格 *nwH1FjH
得分 \\Nt^j3qR
MTF侧重平均值 ;6`7
\
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 nQG<OVRClS
3.7 fbkAu
0.78 )#,a'~w
Nikon AF 20~35/2.8 D IF f+2mX"Z[F
3.6 ~l*[=0}
0.78 [o.#$(
Canon EF 20~35/2.8 L Z.N9e
3.5 '~xiD?:
0.77 6df`]sc
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 n%6=w9.%c
3.5 b2~5 LZ
0.77 srH.$Y;~
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U {T3wOi
3.4 afjEN
y1
0.76 Iz&<rL;s
Pentax FA 20~35/4 AL LftzW{>gI"
3.4 }{.V^;
0.76 2]H?q!l!O
Minolta AF 17~35/2.8 G H`7T;`Yb
3.3 }U**)"
0.75 9/O\769"'
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 \4uj!LgTb
3.3 hO(A_Bw
0.75 h2
>a_0"
Canon 20~35/3.5 L _SQ]\Z
3.3 pK)!o
0.75 ;kD
Rm'(
Canon EF 17~35/2.8 L ?Xqkf>
3.2 MgHO WoF
0.74 3
op{h6
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX %/RT}CBBsW
3.1 %%lJyLq'Vk
0.73 ~ _ko$(;A
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 r`PD}6\
2.9 kM3#[#6$!
0.72 YyC$\HH6
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 8[oZ>7LMzC
2.8 v5*JBW+c*
0.71 AdRK )L
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 B8zc#0!1
2.7 }q:4Zh'l!
0.70 "f-HOd\=
Tokina AF 20~35/2.8 Pro 5B;;{GR
2.5 VRUA<x
0.68 V|pO";%>,
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF )yS8(F0
2.4 l$C
Y
gm
0.67 %5j*e
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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。 {G{>Qa|
}zrapL"9X
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。 RIFTF
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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。