MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 }t=!(GOb}
M@H;pJ+B
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:
#3@rS
7p16Hv7y~
MTF = Vo / Vi 5o'FS{6U
RVA(Q[ ;
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。 c&?m>2^6
l<LP&
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? r|fL&dtr
GxI!{oi2
(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\!fj#
0oZ=
yh
(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)。 lH x^D;m6
RYQR(v
看看photodo的例子: M2>Vj/
=9boya,>
(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 TA`1U;c{n
*ebSq)
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。 c%2QZ C
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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。 M4oy
Vvn2 Ep
MTF(续) vrhT<+q
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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 k"T}2 7
wOEj)fp.
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。 ?FeYN+qR
V6&!9b
浅谈MTF值的含义 L_uVL#To
l|~A#kq
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。 ^& tZ
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 "$Z= %.3Q
7$vYo
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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。 Pw7]r<Q
nQX:T;WL@
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。 /ivJsPH
I {S;L
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。 'RQ+g}|Ba!
iZ3IdiZ
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。 DnMwUykF>0
W#4 7h7M
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: +eWQa`g
镜头品牌规格 =)H.cuc
得分 @Q
]=\N:
MTF侧重平均值 l6T-}h:=
Contax 28~85/3.3-4 *v
jmy/3
4.0 )BZ.Sv
0.81 53;}Nt#R
Canon EF 28~70/2.8 L |"X*@s\'
3.9 U3ADsdn
0.81 uB]7G0g:
Nikon AF 35~70/2.8 |C;=-|
3.8 25nt14Y0u
0.79 {3>$[bT
Minolta AF 28~70/2.8 Yh@JXJ>
3.7 k2omJ$?v
0.78 VuhGx:Xl
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp \%JgH=@
:=
3.5 =V,mtT
0.77 EnKR%Ctw
Leica 28~70/3.5-4.5 iW]j9} t
3.2 }WC[$Y_@
0.75 [64:4/<}
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro '%s.^kn
3.1 sQUM~HD\a
0.73 P%V'4p c
Sigma AF 28~70/2.8 zsEc(
3.0 E<{R.r
0.73 rKe2/4>0X
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)ky*"(
$u$!tj
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: y|C(X
镜头品牌规格 VZp5)-!\
得分 guq{#?}
MTF侧重平均值 /kZebNf6H
Leica 80~200/4 (Z+.45{-
4.2 #`qx<y*S
0.83 .9/hHCp
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D rT=rrvV3g
4.1 #5Q pu
0.82 WrnrFz
Canon EF 70~200/2.8 L !P2ro~0/
4.1 -P(efYk
0.82 SXSgld2uS
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 6C1#/
3.9 MD}w Y><C
0.81 }kw#7m54
Minolta AF 80~200/2.8 Apo lZd(emH@
3.9 .Yamc#A-
0.81 / H[=5
Nikon AF 80~200/2.8 D ED sNbxI|B
3.9 NlA,'`,
0.80 a
kk NI3
Contax 80~200/4 fF!Yp iI"
3.8 ]{;gw<T
0.79 Q4#.X=.d
Tokina AF 80~200/2.8 _>o:R$ %}
3.4 -vAC"8)S
0.76 aG-vtld
Leica 70~210/4 3<e=g)F
3.3 z{%<<pZ
0.75 lne|5{h
Pentax FA 80~200/2.8 [7:,?$tC
3.2 *l(7D(#
0.74 \,'m</o~,
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 m;$b'pT
D5gFXEeh
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~]Uk*M
q
镜头品牌规格 #JqB ;'\
得分 Zcey|m*|
MTF侧重平均值 cRC6 s8
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U ~V:\ _{mE
3.3 (fhb0i-
0.75 DcS+_>a\{l
Pentax FA 28~70/4 AL n.}Zk G0`
3.3 [DYQ"A=)d
0.75 mn'A9er
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U `{gHA+B
3.2 !K#qe Y}
0.74 L@rcK!s,lD
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U av(6wht8
3.1 HRpte=`q
0.73 f'F?MINJP
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 +Z,;,5'5G
3.1 x
o;QCOH
0.73 NYhB'C2
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 9v#CE!
3.0 zWnX*2>b
0.72 M.JA.I@XC
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp +l42Awl>K
3.0 M+oHtX$
0.72 E[OJ+ ;c
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 q#~ (/
2.9 MnmVl"(/
0.72 s$IDLs,WM
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 RCJ|P~*
2.9 UklUw
0.71 ; cNv\t
Contax 28~70/3.5-4.5 D2#ZpFp"h
2.8 >:SHV W
0.71 &.3"Uo\#
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D Xa[.3=bV?
2.8 R-
X5K-
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro XMZ,Y7
2.7 @?ebuj5{e
0.70 [\]50=&
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 K&u_R
2.7 p;a,#IJu
0.70 ;J'LS
Ricoh 35~70/3.5-4.8 b\f
O8{k
2.6 gE-tjoJ
0.69 VCYwzB
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 4>YR{
2.3 KA5v +~
0.66 "> ypIR<
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 *YI98
2.0 VD AaYDi
0.64 TT%M'5&
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 oE@a'*.\
1.8 @ 6\I~s(
0.62 D'>_I.
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: x%=si[P
镜头品牌规格 5"VTK
得分 #&+{mCjs
MTF侧重平均值 4X/-4'
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO W<{h,j8
3.2 ]Ee?6]bN
0.74 xa'*P=<)C'
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U $V;i
'(&7
3.1 MBK^FR-K
0.74 Gf6p'(\zun
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ]2A^1Del
3.0 810|Tj*U%
0.73 pp?D7S
Sigma 70~210/4-5.6 2YL?,uLS
2.9 &$BjV{,/zc
0.72 !vi>U|rh
Pentax FA 70~200/4-5.6 `?H]h"{7Q
2.9 +.8
\p5
0.72 te`$%NRl
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 @/~omg}R
2.9 iO{hA
0.72 Y;eZ9|Ht9
Nikon AF 70~210/4-5.6 D %fZJRu
1b
2.8 Y>z>11yEB0
0.71 r+!YIk
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 wVXS%4|v
2.7 &A/]pi-\
0.69 8LJ8
}%*
Yashica AF 70~210/4.5 *tFHM &a
2.7 ?5__oT
0.69 @&!ZZ
1V8
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 Eh`7X=Z7E
2.6 =[ 46`-_
0.69 hF?1y `20
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 KM0ru
2.6 ;LfXi 8)
0.69 lgAoJ[
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U '6`3(TK.a
2.4 3yme1Mb
0.67 $p8xEcQdU#
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 sjTZF-
2.4 Rh2+=N<X
0.67 G5_=H,Vmd
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): [^n.Pn s
镜头品牌规格 @u+]aI!`-
得分 <{p4V|:
MTF侧重平均值 pQ" >UL*
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 ]#<4vl\
3.7 PQt")[
0.78 w(Ovr`o?9t
Nikon AF 20~35/2.8 D IF ?,Xw[pR
3.6 FkDmP`Od
0.78 }Bh8=F3O
Q
Canon EF 20~35/2.8 L k}CVQ@nd
3.5 gaxsv[W>^
0.77 ja'T+!k
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 pX<`+t[
3.5 ;+_:,_
0.77 ~At7 +F[
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U (Rh,,
3.4 u#fM_>ML
0.76 c]-<vkpV
Pentax FA 20~35/4 AL 6v!`1}
~
3.4 /HEw-M9z
0.76 UgRiIQMq.
Minolta AF 17~35/2.8 G <nf@U>wlw
3.3 Paq4
0.75 ~Cttzn]pR
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 *R,5h2;
3.3 h*a(_11
0.75 rKc9b<Ir
Canon 20~35/3.5 L }K>d+6qk5
3.3 X`/k)N>l
0.75 qZh/IW
Canon EF 17~35/2.8 L zk+9'r`-D
3.2 (m}'4et~L
0.74 Q*cf(
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 2.y-48Nz
3.1 I,DS@SK
0.73 uMv,zO5
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 8d{0rqwNE
2.9 U>SShpmZA
0.72 T<>,lQs(a
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 Oszj$C(jF
2.8 Qljpx?E
0.71 [DOckf oZx
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ~=LE0. 3[
2.7 3M`M
0.70 Lb-OsKU
Tokina AF 20~35/2.8 Pro #%2rP'He
2.5 Uc>lGo1j
0.68 $wa{~'
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF {Mk6T1Bkq
2.4 SulY1,
0.67 6|=f$a
QIEJ6`
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。 Q{>k1$fkV
RP|`HkP-2
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。 MN>b7O \.?
cVpp-Z|s8
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。