MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 g9fYt&
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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: b$yIM
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MTF = Vo / Vi Yxbg _RQm
dr c-5{M
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。 (Gw*xsn 1
YC')vv3o(
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? $v #
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(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。 JsNj!aeU%
} C:i0Q
(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)。 Il Qk W<
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看看photodo的例子: '%wSs,HD
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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 <b.p/uA
Hqs!L`oW)
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。 ')0@J`
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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。 $}{[_2
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MTF(续) S3l^h4
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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 g e(,>xB
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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。 9TQVgkW
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浅谈MTF值的含义 G;flj}z
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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。 FR[I~unqD
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 Y!_{:2H8p
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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。 iiQ
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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。 m$=}nI(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。 )v_v 7 ~H&
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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。 {0w2K82
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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: )~)l^0X
镜头品牌规格 NIVR;gm
得分 r'j88)^
MTF侧重平均值 `_)H aF>/
Contax 28~85/3.3-4 Vy
I\Jmr
4.0 Te
L&6F$
0.81 ;b*qunJ3L
Canon EF 28~70/2.8 L w~)tEN>
3.9 $BMXjXd}
0.81 iuGwc086
Nikon AF 35~70/2.8 s{R,- \_
3.8 9D+k71"+
0.79 Qy0w'L/@
Minolta AF 28~70/2.8 `DF49YP"~
3.7 Hp04apM:
0.78 d}zh.O5P!
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp _wK.n.,S~
3.5 u+r!;-0i
0.77 wR@>U.XT@
Leica 28~70/3.5-4.5 Q&xH
3.2 &H%/.4la
0.75 I51]+gEN
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro F0p=|W
3.1 sWte&
0.73 6vsA8u(|V#
Sigma AF 28~70/2.8 'k[qx}
3.0 ];hqI O#nM
0.73 zUL,~u
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。 M,_
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j=irx5:
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: 2I [zV7 @t
镜头品牌规格 ?LmeZ}K
得分 < ,0D|O,Y
MTF侧重平均值 88v8lt;R
Leica 80~200/4 3
R+e
4.2 }+n|0xK
0.83 u_$4xNmQ
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D 1#6emMV.`
4.1 m%`YAD@2z
0.82 Pgr2S I
Canon EF 70~200/2.8 L ]|tg`*l!>
4.1 I?}jf?!oM
0.82 kZz'&xdv'.
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX KJ'ID
3.9 8C@u+tx
0.81 5<dg@,\
Minolta AF 80~200/2.8 Apo \L(cFjLIl
3.9 l; _IH|A
0.81 /S"jO[n9b
Nikon AF 80~200/2.8 D ED ?d-w#<AiV
3.9 \,G9'c 'u
0.80 hz4?ku
Contax 80~200/4 #j~FlY5
3.8 ZQE1]ht
0.79 ud`-w
Tokina AF 80~200/2.8 lf7bx}P*
3.4 '_G\_h}5
0.76 X6G{.Vh"
Leica 70~210/4 xKSQz
3.3 -p_5T*R
0.75 ML905n u
Pentax FA 80~200/2.8 ~r.R|f]IQ
3.2 &|Duc} t
0.74 6i[Ts0H%<!
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 !.,wg'\P
Dm)B? H"
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: P 0.cF]<m
镜头品牌规格 oN,1ig
得分 tRdf:F\X
MTF侧重平均值 `xBoNQai
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U OKMdyyO<l
3.3 }CBQdH&g;
0.75 m>vwpRBOA
Pentax FA 28~70/4 AL &" t~d}Rg
3.3 !#)t<9]fv
0.75 `HRL .uX
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 6#+&/ "*
3.2 k\ #;
0.74 58s-RO6
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U cb9-~*1
3.1 UUV5uDe>i
0.73 d. vNiq,`
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 M(I%y0
3.1 4$KDf;m@
0.73 *2X~NJCt
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D R!j #
3.0 o0R?vnA=
0.72 P?h1nxm`'
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp [;z\bV<S
3.0 Vn^GJ'^
0.72 oFU:]+.+D
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 w{W+WJ
2.9 {}YA7M:L
0.72 x
7by|G(
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 ^w^e~0
S
2.9 _Z0 .c@0
0.71 %b^4XTz
Contax 28~70/3.5-4.5 t<Acq07
2.8 @njNP^'Kx
0.71 s6|'s<x"j
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 2PlhnU Q7
2.8 1VgGF^cYR
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro WoZU} T-
2.7 |!PL"]?
0.70 { ^dq7!
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 f7_(C0d
2.7 h vYRAQR:
0.70 ?kO.>o
Ricoh 35~70/3.5-4.8 @
8H$
2.6 -MTk9<qnT
0.69 -iR2UE@M
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 F=Bdgg9s
2.3 w6V/Xp][U
0.66 %P0
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 3lp'U&3`5
2.0 ~!Nj DDk
0.64 XH?//.q
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 H4y9\
-
1.8 GmB&TDm
0.62 qk<jvha
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^MI073Q>t
镜头品牌规格 UDG1F_&h
得分 w#b@6d
MTF侧重平均值 f5V-;
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ./F:]/Mt
3.2 PMytk`<`zw
0.74 L/ 7AGR|;C
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U t%Jk3W/f
3.1 ,'s}g,L
0.74 SI!A?34
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 gQPw+0w
3.0 %hSQ\T<8[o
0.73 4QA~@pBX^{
Sigma 70~210/4-5.6 o`iA&
2.9 Lk !)G'42
0.72 J#$U<`j*G
Pentax FA 70~200/4-5.6 WLl8oE<X
2.9 BY~Tc5
0.72 X84T F~2Y
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 Cy[G7A%
2.9 EHC7b^|3}
0.72 "-=fi
'D
Nikon AF 70~210/4-5.6 D k'st^1T
2.8 tDRR 3=9pX
0.71 )h}IZSm
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 fbh,V%t7
2.7 QCbD^
0.69 5sT3|yq
Yashica AF 70~210/4.5 Y1h)aQ5{
2.7
;2C
0.69 hoq2zDjD
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 u#Ig!7iUu
2.6 Yj@Sy
0.69 aZb\uMePK
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 zP,r,ok7
2.6 ,ucRQ&P
0.69 G[>NP#P
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U S~3|1Hw*tN
2.4 +cH>'OXoB
0.67 I!L J&>
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 |,$&jSe
2.4 R,BJr y
0.67 (I~
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): )95k3xo
镜头品牌规格
LFax$CZc
得分 e{E\YEc
MTF侧重平均值 UQDAql
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 nB`|VYmOP1
3.7 q}t]lD
%C
0.78 z,aMbgt
Nikon AF 20~35/2.8 D IF =Ydrct
3.6 T_D3WHp
0.78 ^s{F f+]W
Canon EF 20~35/2.8 L V[(fE=cIN~
3.5 c -k3<|H`
0.77 y^C5_w(^jZ
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 ]AYP\\Xi
3.5 A`uHZCwJ5
0.77 C][$0
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U j,.M!q]
3.4 +;~N; BT
0.76 6bPxEILm
Pentax FA 20~35/4 AL vW &G\L
3.4 !`e`4y*N
0.76 |#_p0yPy
Minolta AF 17~35/2.8 G I,hw0e
3.3 dcY(1p)
0.75 Z+v,o1
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 4H6Fq*W{k
3.3 cTq@"v di
0.75 ,1{qZ(l1
Canon 20~35/3.5 L Q` u#
3.3 4;AF\De
0.75 J3mLjYy
Canon EF 17~35/2.8 L RxqNgun@
3.2 v7"VH90`!
0.74 /Z6lnm7wJ
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX N)"8CvQL
3.1 tBGLEeL/.
0.73 4NID:<
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 Oz6$u
2.9 ,,uhEoH
0.72 i9L]h69r
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 1L*[!QT4
2.8 KyNu8s k
0.71 _-C/sp^
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 rC!O}(4t%$
2.7 ym|7i9
0.70 !An?<Sv$
Tokina AF 20~35/2.8 Pro OWibmX
2.5 [P+kQBLpL
0.68 !\7M7
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF 3JGrJ!x
2.4 ',R%Q0Q
0.67 &)OI!^ (
bN/8 ~!
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。 a=}1`Q
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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。 X|a{Z*y;r*
KdkL_GSLT
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。