MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 ?J28@rM
jGtu>|Gj
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: 5`{u! QE
q uiX"lV(
MTF = Vo / Vi hGj`IAW
^) 5*?8#
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。 )KUEkslR:
)\QPUdOvx
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 7X/KQ97
D9higsN
(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。 ~iU@ns|g\
aThvq%;
(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`'5|
6:AZZF1
看看photodo的例子: ;#ElJXS
,W5!=\Gg(
(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 Kc;\
,`ju(ac!
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。
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Aw=GvCo<
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。 6U%F
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MTF(续) 2;`WI:nt
\OK"r-IO
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 |/~ISB
xs$.EY:k
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。 yrFl,/8&G
$B?IE#7S4
浅谈MTF值的含义 m" c6^)U
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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。 :djbZ><
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 Q=F^Y f
F tay8m@f
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。 %(izKJl q
</23*n]
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。 Ed>n/)Sm
M b(hdS90
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。 UOkVU*{
K<?[^\
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。 `l+9g"q
lfyij[6q+
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: & hv@ &
镜头品牌规格 \_AoG8B
得分 KBwY _
MTF侧重平均值 0oo*F
Contax 28~85/3.3-4 !b'!7p
4.0 o;'-^ LJ
0.81 )KcY<K
Canon EF 28~70/2.8 L 'Jl3%axR
3.9 9 N9Q#o$!.
0.81 A5%cgr% 6
Nikon AF 35~70/2.8 Vl0Y'@{
3.8 7WEoyd
0.79 CAbT9Wz&
Minolta AF 28~70/2.8 Wo<kKkx2
3.7 ms/Q-
0.78 ,Zb_Pu
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp <gx"p#JbZ
3.5 wo_iCjmK
0.77 s^ K:cz
Leica 28~70/3.5-4.5 Z]=9=S|
.4
3.2 .oz(,$CS"
0.75 1L<X+,]@
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro q]OgT4ly
3.1
4B'-tV
0.73 }Fb966 $
Sigma AF 28~70/2.8 I_On0@%T5b
3.0 !l~3K(&4
0.73 T*zy^we
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。 J|N>}di
-|`E'b81
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: *sq+ Vc(
镜头品牌规格 5g4xhYl70n
得分 +3k#M[Bn}
MTF侧重平均值 KAm$^N5
Leica 80~200/4 H263<^
4.2 r9$7P?zm
0.83 YveNsn
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D X.JPM{]
4.1 Gkz~xQy1T
0.82 A3zO&4f
]
Canon EF 70~200/2.8 L U$T
(R2@
4.1 D]WU,a[$Bc
0.82 x).`nZ1
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 6cbIs_g
3.9 yNN_}9
0.81 <PXnR\
Minolta AF 80~200/2.8 Apo J)_IfbY
3.9 3k5F$wf
0.81 j8{,u6w)-
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 6D1tRo
3.9 Q)l~?Fx
0.80 IC@-`S#F
Contax 80~200/4 <!I^ xo[
3.8 ~{BR~\D
0.79 ]|)M /U *
Tokina AF 80~200/2.8 C_
(s
3.4 )GF>]|CG
0.76 LOlj8T8Z
Leica 70~210/4 eVujur$P
3.3 aOTrng
0.75 R#33ACCX
Pentax FA 80~200/2.8 6'QlC+E
3.2 @-5V~itW
0.74 b2HHoIT
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 &g\?znF]H
i`HXBq!|w
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: xgv&M:%D-
镜头品牌规格
Kgu#Mi~
得分 `KzNBH,W
MTF侧重平均值 /2AeJH\-
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U %eLf6|1x
3.3 h?`'%m?_b
0.75 g)#.|d+
Pentax FA 28~70/4 AL 8i'EO6
3.3 rH5'+x K
0.75
h@"u==0
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U 'Z ,T,zW
3.2 LwS>jNJx
0.74 Zfub+A
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U +p#Q|o'
3.1 ,.T k"\@
0.73 cl3Dwrf?
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 Ci?A4q$.
3.1 /QK H30E
0.73 p{k^)5CR/
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D yM-3nwk
3.0 _/
Uer}
0.72 xh raf1v3\
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp )>~d`_$dt
3.0 _ZU.;0
0.72 T)"LuC#C
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 =hse2f
2.9 /6Vn WrN_
0.72
ra*(.<&
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 Kx@;LRY#
2.9 %~A$cc
0.71 D%NVqk|
Contax 28~70/3.5-4.5 1ZK~i
2.8 voAen&>!
0.71 #>/stU-
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 4|[)D/N
2.8 FY6!)/P0I7
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro mfpL?N
2.7 (fJ.o-LQ
0.70 F;@A2WD
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 :VEy\ R>W
2.7 =$t
0.70 f-b#F2I
Ricoh 35~70/3.5-4.8 |w7D&p$
2.6 3"XS#~l%
0.69 gcNpA?mC|u
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 4`mF6%UC
2.3 =u^{Jvl[
0.66 "Yu';&
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 tf+5@Zf]4
2.0 !W ,pjW%Y
0.64 iig ({b
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 +,BJ4``*k
1.8 `aw5"ns^V
0.62 KKLW-V\6K
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: <h"*"q|9
镜头品牌规格 j%y)%4F8
得分 XK 09x1r
MTF侧重平均值 y$n`+%_
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO U;Ne"Jh
3.2 ^s=p'&6
0.74 R6KS&Ge_
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U {_{&t>s2
3.1 (i*;V0
0.74 9 yE
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 (GNY::3
3.0 #*|0WaC
0.73 :',Q6j( s
Sigma 70~210/4-5.6 7Vd"AVn}g
2.9 M9aVE)*!I
0.72 ?TXe.h|u
Pentax FA 70~200/4-5.6 iA[WDB\|0
2.9 />i~No#Xm
0.72 5U3b&0
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 ee=d*)
2.9 ^:c"%<"='
0.72 HSR^R
Nikon AF 70~210/4-5.6 D pzPm(M1^X
2.8 H)${"
0.71 MiX*PqNTM
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 [H!8m7i;
2.7 JTxHM?/G
0.69 6UkX?I`>
Yashica AF 70~210/4.5 n #|p R2
2.7 HP
/@ _qk
0.69 FLI0C
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 8@f=GJf
2.6 <CJ`A5N
0.69 o1"-x
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 !VfP#B6.
2.6 iB:](Md'r
0.69 Ao:<aX,=
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ^?5[M^
2.4 9z:P#=Q:
0.67 iw$n*1M
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 ua^gG3n0
2.4 )^C w
0.67 9Xu
O\+z
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ;U^7]JO;
镜头品牌规格 zoU-*Rs6
得分 C(^IX"9 #
MTF侧重平均值 jo-qP4w
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 Ba9le|c5
3.7 v/Z!Wp1LV
0.78 n;eK2+}]
Nikon AF 20~35/2.8 D IF tw`{\kWG
3.6 1P'R-I
0.78 Wn9b</tf
Canon EF 20~35/2.8 L BpGK`0H
3.5 SRixT+E
0.77 {bSi3 oI
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 6uU2+I
3.5 dz6i~&
0.77 !H5r+%Oo|
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U *W#_W]Tu
3.4 FTihxC?.L
0.76 dh~+0FZ{A
Pentax FA 20~35/4 AL :d7tzYT ^
3.4 Rw54`_kFEB
0.76 *:q ,G
Minolta AF 17~35/2.8 G ZS-O,[
3.3 ~vVsxC$.
0.75 Dt9[uyP&
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 Z"# /,?|3@
3.3 p.gaw16}>
0.75 drJ<&1O
Canon 20~35/3.5 L =]OG5b_-Y
3.3 gUoL8~
0.75 BJM_kKH
Canon EF 17~35/2.8 L v\Y362Xv
3.2 w2!5Cb2
0.74 *o/Q#
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX pN[G?A
3.1 )V}u}5
0.73 DL ^}?Ve
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 3MR4yw5v
2.9 KT)A{i
0.72 H$
!78/f
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 ;+dB-g[
2.8 f$lf(brQ:
0.71 USKa6<:{W
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ;_yp@.,\T
2.7 9`/\|t|V
0.70 t\hvhcbL
Tokina AF 20~35/2.8 Pro PQmgv&!DP
2.5 z;dD
}Fo
0.68 2BU%4IG
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF vGK'U*gGD
2.4 (f^K\7HM
0.67 xZ*.@Pkr
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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。 ?mK`Wleh?
Zd/ACZ[
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。 !+?,y/*5(
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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。