MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 psb$rbu7[
$i@~$m7d-
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: `&2AN%Xz
] -O/{FIv
MTF = Vo / Vi O9>&E;`5
S:qML]RO
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。 oi4tj.!J
V!=1 !"}OG
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? g0-hN%=6
Rn={:u4
(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。 HhfuHZ<
9;3f`DK@2k
(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)。 #8.%YG
0(fN
看看photodo的例子: !Kv.v7'N/k
bg$df 0
(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 }5#<`8
uQ4WM
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。 CrHH Ob
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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。 R3;GMe@D#
3| 5Af
MTF(续) $0rSb0[
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 \N1G5W
e-Z+)4fH
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。
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浅谈MTF值的含义 w]w>yD>$
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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。 ~fLuys`*:
B9;dX6c
利用MTF值对镜头统计分析及排列 )]Xj"V2
k?|l;6
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。 mq@2zE`.(
2T!pFcc
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。 WTi8
aNgaV$|2a
如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 aL@myq.
3P C'P2
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 A$G>D3
ffo{4er
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: tiJY$YqA
镜头品牌规格 f,Vj8@p)x
得分 0sW=;R2
MTF侧重平均值 _1[5~Pnh
Contax 28~85/3.3-4 X
10(oT
4.0 xMI4*4y(
0.81 @]u nqCO
Canon EF 28~70/2.8 L qn}w]yGW
3.9 CSx V^
0.81 D2x-Wa
Nikon AF 35~70/2.8 7r#U^d(
3.8 'Dyt"wfo
0.79 j!9p#JK#u
Minolta AF 28~70/2.8 @O b$w1c
3.7 \nM$qr'`B
0.78 [4'C4Zl
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp \vbU| a
3.5 4bD^Kc4\
0.77 Uu xbN-u
Leica 28~70/3.5-4.5 uxF88$=!t
3.2 zJNiAc
0.75 D4%5T>^LW[
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro wS"[m>.{v
3.1 5tI4m#y2
0.73 6tXx--Nh
Sigma AF 28~70/2.8 :eqDEmr>
3.0 NqcmjHvy
0.73 a]^hcKo4
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。 C=L_@{^Rgb
p$^}g:
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: JFe %W?}.D
镜头品牌规格 T-x1jC!B'
得分
?CKINN
MTF侧重平均值 7g1"s1~or
Leica 80~200/4 vKYdYa\
4.2 \},="
0.83 '6Dt@^-PZ
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ZGrjb22M
4.1 %O-RhB4q
0.82 sU"D%G
Canon EF 70~200/2.8 L 6@kKr
4.1 VF1)dd
0.82 o, e y.
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 4/;
X-
3.9 DI O @Zo
0.81 e6n1/TtqM
Minolta AF 80~200/2.8 Apo Oo{+W5[
3.9 wWs<{ T
0.81 3In`
!@ EJ
Nikon AF 80~200/2.8 D ED csZIBi
3.9 MJ^NRT0?b
0.80 [wB-e~
Contax 80~200/4 WK5~"aw
3.8 D6&fDhO27
0.79 WbZ{)
i
Tokina AF 80~200/2.8 7e$\|~<
3.4 z-(@j;.
0.76 n|`L>@aw,
Leica 70~210/4 sIQd}
3.3 ~I<yN`5(a
0.75 zh7#[#>t
Pentax FA 80~200/2.8 q
H&7Q{
3.2 IxC/X5Mp^q
0.74 Pk444_"=
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。 nnLE dJ}n
x]umh{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: Rz%
Px: M
镜头品牌规格 {?*3Ou
得分 oL0Q%_9hW
MTF侧重平均值 5Gm,lNQ Av
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U pjr,X+6o
3.3 UEmNT9V
0.75 pnin;;D*
Pentax FA 28~70/4 AL SpbOvY=>
3.3 cQDn_Sjhi
0.75 t6p}LNm(V
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U >Ya+#j~CZ
3.2 hY=#_r8
0.74 -DDH)VO
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U {'dpRq{c|
3.1 %0 (,f
0.73 OD5c,IkWB
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 CpHF3o`Z6
3.1 \M^L'Mkj
0.73 w6>'n
}
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D S N_!o2F2
3.0 ]F5?>du@~
0.72 e|Iylv[3
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp UP=0>jjbn:
3.0 #I[tsly}
0.72 p~1,[]k
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 _U)BOE0o
2.9 ws9F~LmLbr
0.72 j48cI3C
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 ,aS6|~ac4
2.9 >-rDBk
;K
0.71 v,w/g|
Contax 28~70/3.5-4.5 C;2!c
2.8 aWhhq@
0.71 l1}=>V1
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 68 d\s4
2.8 FyYD7E
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro :9H=D^J
2.7 fis**f0
0.70 fk-zT
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 n%PHHu
2.7 '6i"pJ0%
0.70 hX4&B
Ricoh 35~70/3.5-4.8 1(0LX^%
2.6 M@@l>"g@
0.69 tqyR~
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 '5zolp%St
2.3 fR<_ 4L
0.66 u50 o1^<X
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 z
zL@3/<j
2.0 "PH}\Dl=
0.64 8Wx>,$k
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 F?Cx"JYix
1.8 $(pzh:|
0.62 t_1(Ex
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: 2lNZwV7
镜头品牌规格 rvjPm5[t
得分 b^b@W^\hn
MTF侧重平均值 ( 0/g)gW
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 0NlC|5ma)
3.2 @Bs7kjuX
0.74 !}7FC>Cx
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U u|prVzm\m
3.1 4DaLt&1
0.74 ';"W 0
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 hh\}WaY
3.0 @*W)r~ "~
0.73 1fwjW0t
Sigma 70~210/4-5.6 @jb
-u S
2.9 e7X#C)
0.72 82ay("ZY
Pentax FA 70~200/4-5.6 ,z A9*
2.9 ;"/[gFD5u
0.72 UYJMW S=
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 TC 7&IqT
2.9 B->3/dp2c'
0.72 i\E}!Rwl+
Nikon AF 70~210/4-5.6 D '%U'%' )
2.8 MDkcG"O
0.71 J^t-p U
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 F91uuSSL
2.7 ^e*Tg&
0.69 cE(P^;7D
Yashica AF 70~210/4.5 Cq mtO?vne
2.7 }G8gk"st
0.69 VRe7Q0
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 ) -yJKmV
2.6 1<gY
0.69 gumT"x .^
Minolta AF 80~200/4.5-5.6
AT@m_d
2.6 SZVNu*G!H
0.69 wm1`<r^M.
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U IXjFK
2.4 DxuT23.
(
0.67 l(&3s:Ud
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 ^,W;dM2
2.4 *uJ0ZO9
0.67 m
|Isi
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 0v7#vZ
镜头品牌规格 #bI,;]T
得分 ^,-2";2Xh
MTF侧重平均值 c5 ^CWk K
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 ^/'zU,
3.7 hJ~Na\?w
0.78 f\p#3IwwH
Nikon AF 20~35/2.8 D IF OKW}8 qM
3.6 > nHaMj
0.78 TH[xSg
Canon EF 20~35/2.8 L zx#HyO[a
3.5 exW|c~|m{A
0.77 G_ -8*.
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 I
68Y4s
3.5 r6WSX;K
0.77 <8J_[
S
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U [P:+n7= ,l
3.4 y$Nqw9
0.76
_'Jz+f.
Pentax FA 20~35/4 AL %P8*Az&]T
3.4 {[I]pm~n
0.76 >O;V[H2[
Minolta AF 17~35/2.8 G LyR bD$m
3.3 ;!~&-I0l
0.75 pY~/<lzW
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 `;~A
3.3 _^%DfMP3i\
0.75 OrC}WMhd
Canon 20~35/3.5 L 4Tdp;n\F
3.3 Uf}u`"$F
0.75 o=zr]vv
Canon EF 17~35/2.8 L <%Al(Lm0
3.2 !"d"3coQ?
0.74 ur$=%3vM
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 5^5hhm4
3.1 m;4qs#qCg?
0.73 -~_[2u^3
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 aPToP.e
2.9 W9D~:>^YP
0.72 wU}%]FqtZ=
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 z7X,5[P
2.8 ;:PxWm|_
0.71 Q\W?qB_
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 /R(]hmW
2.7 0h-'TJg*sk
0.70 L*#W?WMM
v
Tokina AF 20~35/2.8 Pro <9 dfbI)
2.5 GBY-WN4sc[
0.68 \[9^,QP
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF cjp~I/U
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0.67 J?9n4
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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。 Y"U t
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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。 d-cW47
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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。