MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 S2,tv
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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: _KZ&/
Q$lgC
v^M
MTF = Vo / Vi .bloaeu-
TcKt
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 !)-)*T
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? (YC{BM}
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(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 ])tUXU>
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(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 c]1\88
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看看photodo的例子: &$L6*+`h#
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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 N.D7
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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。 @/f'i9?oM`
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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。 "%E<%g
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MTF(续) )~2~q7
M,we9];N
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 up==g
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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。 ~`c(7
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浅谈MTF值的含义 Jk>!I\
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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。 H9%[!
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 ,`,1s9\&t
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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。 Vf#g~IOI
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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。 h-+vNhH
Ny` =]BA
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。 GFTOP%Tgl
>1 %|T
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。 K3xt,g
Jt(RF*i
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: ^@HWw@GA
镜头品牌规格 *4OB
88$
得分 VOGx
MTF侧重平均值 w\lc;4U
Contax 28~85/3.3-4 Pe/8=+qO
4.0 WJTc/
0.81 MWq1 "c
Canon EF 28~70/2.8 L q#PMQR"C
3.9 6Wk9"?+1
0.81 J;*2[o.N
Nikon AF 35~70/2.8 !S#K6:
3.8 !uW;Ea?
0.79 J b?x-%Za
Minolta AF 28~70/2.8 * -X`^R
3.7 Ejt?B')aB5
0.78 fLg
:+Ue<B
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp 'l $ViNq;
3.5 IC:>60A,]
0.77 ok1-`c P
Leica 28~70/3.5-4.5 Ia j`u
3.2 p}p}!M|
0.75 js;k,`
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro +:3s f%0
3.1 :_[pZ;-@
0.73 U8OVn(qV
Sigma AF 28~70/2.8 95mwDHbA
3.0 {[~dI ~
0.73 6
\}.l
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。 $6]1T>
:u`gjj$:s
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: dlH&8
镜头品牌规格 5}TTf2&Xo#
得分 "#P#;]\ `
MTF侧重平均值 0-:dzf
Leica 80~200/4 ?tkl
cYB
4.2 1EWskmp
0.83 zmFS]IOv$
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D d>O/Zal
4.1 xg;vQKS6
0.82 J\hqK*/8
Canon EF 70~200/2.8 L qRL45[ K
4.1 |]eWO#vs
0.82 7U:{=+oLR
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 3QCCX$,
3.9 {hoe^07XK
0.81 y#FFxSH>
Minolta AF 80~200/2.8 Apo vG:S(/\>
3.9 3LZvlcLb
0.81 X*M2 O%g`L
Nikon AF 80~200/2.8 D ED D*'sO B(
3.9 ]fSpG\yU
0.80 5!BW!-q
Contax 80~200/4
[IgqK5@
3.8 O-ppR7edh
0.79 :xk+`` T
Tokina AF 80~200/2.8 NH4T*R)Vz
3.4 Ec&_&
0.76 h0")NBRV&
Leica 70~210/4 '4}8WYKQ
3.3 5p ,HkV
0.75 cNMDI
Pentax FA 80~200/2.8 erOj(ce
3.2 ccT
<UIpq
0.74 .:O($9^Ho
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 84coi
4m6/ba
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: T1%}H3
镜头品牌规格 yp)D"w4@
得分 uSv]1m_-]
MTF侧重平均值 %CQv&d2
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U O*%5P5'p"{
3.3 Ii!{\p!
0.75 5> !N)pA
Pentax FA 28~70/4 AL lUdk^7:M
3.3 n. vrq-
0.75 u/V&1In
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U q2/kegAT
3.2 qMw_`dC
0.74 _na/&J6
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U (gIFuOGi>
3.1 sQ+s3x1y
0.73 7>h(M+
/
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 [=cYsW%WG
3.1 IaKJ W?
0.73 *BvdL:t
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D ibLx'<
3.0 bXA%|7*
0.72 ~[=d{M!$W
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp p_vldTIW
3.0 "{kE#`c6<n
0.72 ;.^!
7j
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 9@}5FoX"
2.9 0sH~H[ap
0.72 y6Ez.$M
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 Ibx\k
2.9 WVz2 b zj
0.71 '}:(y$9.`
Contax 28~70/3.5-4.5 gX*j|(r
2.8 O8Z+g{
0.71 (?ULp{VPFl
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D sp+'c;a
2.8 ,/kZt!
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro ]wfY<Z
2.7 ,5j3(Lk
0.70 U.h2 (-p
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 g yegdky3
2.7 |kD69
}sG
0.70 uG/'9C6Z
Ricoh 35~70/3.5-4.8 ~NLthZ(O
2.6 %V#MUi1
0.69 1 ^30]2'_
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 %gj7KF
2.3 )&Z`SaoP|J
0.66 N1$PW~)Y
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 kU#k#4X4g
2.0 %m
[l/,2x
0.64 cc>b#&s
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ?uU_N$x
1.8 `VvQems
0.62 3177 R>0
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: D!ASO]
镜头品牌规格 vif)g6,
得分 x-W~&`UU
MTF侧重平均值 9XKqsvdS
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 1hSV/%v_
3.2 y4$$*oai&
0.74 ?\(qA+iP0
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U _1mpsY<k
3.1 PgA1:i&'
0.74 *$`N5;7'`
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 [9V}>kS)
3.0 #`!mQSK
0.73 4jGN:*kZ
Sigma 70~210/4-5.6 fE_%,DJE(
2.9 =f [/Pv
0.72 w%..*+P
Pentax FA 70~200/4-5.6 !m%'aQHH(
2.9 [h !i{QD
0.72 !^s -~`'\~
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 +6$-"lf
2.9 gs=ok8w
0.72 b)M-q{
Nikon AF 70~210/4-5.6 D m{$}u@a
2.8 %d*0"<v
0.71 ~j(vGO3JB
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 #I*{_|}=
2.7 [@JK|50|K
0.69 d{t@+}0.u
Yashica AF 70~210/4.5 {QaO\{J=
2.7 nC!]@lA
0.69 /GM!3%'=
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 _}ii1fLv
2.6 m#i4_F=^b
0.69 !]Qk?T~9-
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 VBS}2>p
2.6 60cQ3.e
0.69 *uf)t,%
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U "\T-r 2
2.4 =wW M\f`=
0.67 fR~0Fy Gp
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 uv8kea .(
2.4 = :zPT;K
0.67 c
q[nqjC=
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): "Da-e\yA
镜头品牌规格 mpCu,l+lo
得分 8 hhMuh
MTF侧重平均值 J\w4N",
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 Y
.cjEeL@
3.7 NZ&ZK@h}.
0.78 Rm}5AJ
Nikon AF 20~35/2.8 D IF rx 74v!
3.6 _|cSXZ|
0.78 +N7<[hE;
Canon EF 20~35/2.8 L H&%oHyK
3.5 6<>1,wbq
0.77 Otx>S' 5
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 X}i2 qv
3.5 nTGZ2C)c<'
0.77 {.p;V
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U q
}>3NCh
3.4 =$^90Q,Z;
0.76 (*=>YE'V{
Pentax FA 20~35/4 AL maY.Z<lN
3.4 i+in?!@G:
0.76 CGlEc
Minolta AF 17~35/2.8 G BqHqS
3.3 *PV7s
0.75 u-s*k*VHoc
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 jO5R ~O`
3.3 MzgP@tB
0.75 I{>Z0+
Canon 20~35/3.5 L mSYm18
3.3 NqD Hrx
0.75 ZzTkEz >
Canon EF 17~35/2.8 L V*fv>f:Yv
3.2 i2(v7Gef
0.74 ~Ey+
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX KS$"Re$
3.1 8>
$=p4bf
0.73 <82&F
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 F=w:!tqA
2.9 )*XWe|H_
0.72 (!N2,1|
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 6|
o S 5
2.8 yocFdI
0.71 T?d}IDv1
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 gp{C89gP
2.7 Ab/JCZNn
0.70 #.*w)
Tokina AF 20~35/2.8 Pro &0y`Gt
2.5 %,z;W-#gnY
0.68 r)Lm| S
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF }N(gP_?n
2.4 3@ Fa
0.67 eD2eDxN2
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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。 t2OBVzK
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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。 |39,n~"o&
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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。