MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 `ynD-_fTN
QA&BNG
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: .pQ4#AJ
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MTF = Vo / Vi -kd_gbnr3
j*jO809%^
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。 cB9`U4<
KCkA4`IeM
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ?Y#0Je
u%=M4|7
(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。 zy9# *gGq
!&D&Gs
(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)。 t`X-jr)g
Pz1[ b$%
看看photodo的例子: 29E9ZjSK
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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 6uf+,F
7$7Y)&\5w
看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 \^+=vO;A
tA2I_WCl
总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 qwU,D6
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MTF(续) w|>O!]K]
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浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 ,IW$XD
S5Q$dAL
镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 7usf^g[dh
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浅谈MTF值的含义 "$tP>PO{<
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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。 `UpZk?k
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 0 ej!!WP
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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。 37@_"
X#mp pMU
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。 3!0Eh8ncI
A({8p
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(\kSlJ
6t|FuTC
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。 ZgL4$%
[*O#6Xu
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: zR_#c3o
镜头品牌规格 &LO<!WKQ
得分 $g55wG F
MTF侧重平均值 p-zWfXn!P
Contax 28~85/3.3-4 BOLG#}sm
4.0 mB.kV Ve0
0.81 ?3"bu$@8
Canon EF 28~70/2.8 L `<h}Ygo>k/
3.9 33_YZOy^j
0.81 '~ 3a(1@8
Nikon AF 35~70/2.8 ki#O ^vl
3.8 `7P4O
0.79 @O<kjR<b
Minolta AF 28~70/2.8 sY=fS2b#)
3.7
f$mfY6v
0.78 C
G~)`
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp 1q*85[Y
3.5 +! 6C^G
0.77 *s/sF@8<X
Leica 28~70/3.5-4.5 cy)gN
g
3.2 &>Q_
0.75 i8w(G<Y=
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro +pJ;}+
3.1 \eE0Rnaf-
0.73 ur-&- G^
Sigma AF 28~70/2.8 7'_zJI^
3.0 O^I~d{M 5I
0.73 `Y-uNJ'.N
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。 l
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`!HGM>
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: *Wv]DV=\
镜头品牌规格 >De\2gbJ
得分 o_p//S#q
MTF侧重平均值 e@s+]a8D-k
Leica 80~200/4 2>#Pt^R:C
4.2 |<\LB
0.83 C_?L$3 U0
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D TSmuNCR
4.1 `,4"[6S
0.82 Z.$ncP0s
Canon EF 70~200/2.8 L ~zFs/(k
4.1 B&#TbKp
0.82 LbtcZ)D!
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX fR}|CP
3.9 u4NMJnX
0.81 'MPt K
Minolta AF 80~200/2.8 Apo FGBPhH% (8
3.9 X%xX3e'
0.81 3@?#4]D{'
Nikon AF 80~200/2.8 D ED T5&jpP`M
3.9 ]v@#3,BV
0.80 ;Aiuy{<
Contax 80~200/4 &h-d\gMJ
3.8 r80w{[S$
0.79 a_m P$4T
Tokina AF 80~200/2.8 F'W{\4
3.4
9k ]$MR
0.76 D,d mlv
Leica 70~210/4 G5E03xvL
3.3 xj)*K%re
0.75 cUaLv1:HI
Pentax FA 80~200/2.8 p-UACMN&c
3.2 Ttb@98
0.74 CTbdY,=B
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。 xZjD(e'
T.GY
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: ]|( (&Y
rl
镜头品牌规格 q/Ba#?sen
得分 Y.3]vno?X
MTF侧重平均值 +?[TH?2c+
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 6 DD^h:*>
3.3 3Tg
0.75 iDlIx8PI
Pentax FA 28~70/4 AL ,<%Y.x%4z[
3.3 Byyus[b'A
0.75 ej4 7'#EY
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U b-ULoV
3.2 [#kfl
0.74 n`? j.
s
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ..3TB=Z#
3.1 kYl$V=
0.73
pMYEL
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 7m{ 'V`F
3.1 !]&a/$U
0.73 +|).dm
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D =|bM|8,
3.0 m.EI("n"J
0.72 >,Zjlkh3
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp N?U;G*G
3.0 q-eC=!#}
0.72 /$'tO3
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 1mgLH
2.9 ez&v"J
0.72 |8c3%jve
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 o"R[#E&Yx
2.9 VZ'[\3J
0.71 YwQxN"
Contax 28~70/3.5-4.5 ~t n*y4uK
2.8 }RYr)
0.71 t@QaxZIlt;
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D [!,&A{.!
2.8 >B U0B
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro
@D^y<7(
2.7 nZ>qM]">u
0.70 2aX|E4F
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 iUFS1SN \
2.7 %N7b
XKDP
0.70 6C4c.+S
Ricoh 35~70/3.5-4.8 rQ(Aj
2.6 /qed_w.p
0.69 n@XI$>B
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 & V^Z
2.3 R22YKXU
0.66 #8MA+
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 No>XRG+
2.0 sI7d?+
0.64 Xt^ldW
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 I;<0v@
1.8 s]50Y-C
0.62 jOa .h
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: >8D!K0?E
镜头品牌规格 R2vT\ 6xv
得分 x2=Bu#Y
MTF侧重平均值 Yrs7F.Y"
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 9Bvi2
3
3.2 /W1!mih
0.74 1PpZ*YK3z
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U de1cl<
3.1 zsFzF`[k
0.74 njtz,qt_;G
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ~7+7{9g
3.0 Xyy;BO:
0.73 HC(Vu
Sigma 70~210/4-5.6 FeoI+KA
2.9 r&oR|-2hRk
0.72 [Gop-Vi/~
Pentax FA 70~200/4-5.6 bc=,$
2.9 EudX^L5U<d
0.72 h/ 5|3
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 v_mk{
2.9 p4GhT~)l:
0.72 cWjb149@)
Nikon AF 70~210/4-5.6 D 7rQwn2XD{
2.8 =!)Ye:\Q
0.71 ,%"!8T
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 39to5s,
2.7 *;t\!XDgp
0.69 94VtGg=b}
Yashica AF 70~210/4.5 hb#Nm6
2.7 [p3{d\=*?
0.69 ve($l"T
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 E! d?@Xr@
2.6 `NYu|:JK:
0.69 OL]P(HRm]~
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 DmU,}]#:
2.6 *N>n5B2
0.69 -!;2?6R9{
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U WoM;) Q
2.4 X3e&c
0.67 _D~l2M
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 Ak3cE_*Y/
2.4 +7\$wc_1I@
0.67 ^POHQQ
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): GsIVx!
镜头品牌规格 #1*#3p9UL
得分 4>
k"$l/:
MTF侧重平均值 +t*V7nW
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 A0hKzj
3.7 <*JFY%y"
0.78 r1<dZtb
Nikon AF 20~35/2.8 D IF GuK3EM*_
3.6 Kb X&E0
0.78 1lo.X_
Canon EF 20~35/2.8 L L4O.= *P1
3.5 '8J!(+
0.77 $ UNC0(4
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 :eIi^K z[
3.5 Hlhd6be
0.77 L0l'4RRm\
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U w*?SGW
3.4 lfvt9!SJ+/
0.76 8[b_E5!V
Pentax FA 20~35/4 AL nuKcq!L
3.4 mR|L'[l
0.76 I(<9e"1O
Minolta AF 17~35/2.8 G QPX&P{!g
3.3 . ;rE4B
0.75 |d$4Fu(M~
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 RW{y.WhB
3.3 "I3
#/~q
0.75 $RH.
Canon 20~35/3.5 L M"Dv-#f
3.3 s$% t2UaV
0.75 pfBe24q
Canon EF 17~35/2.8 L Hf/ZaBn
3.2 :)Pj()Os|
0.74 fmq''1u
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX \sBXS.
3.1 XGuxd
0.73 1=Z!ZY}}e
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 z$gtGrU
2.9 /4*Y#IpZ
0.72 Brtsig,4
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 "(r%`.l=I
2.8 d-3.7nJ:
0.71 HYg! <y
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 T;G<62`.h
2.7 beaSvhPU
0.70 }?\^^v h7
Tokina AF 20~35/2.8 Pro -MRX@ a^1
2.5 NbC2N)L4
0.68 )I#{\^
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF ^Q6?T(%$
2.4 3eg6 CdT
0.67 Lqdapx"Z_
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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。 G6QD`ED
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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。 UX+vU@Co[
0kSM$D_
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。