MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 Uq0GbLjv"
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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: 7B@[`>5?%L
&F4khga`^:
MTF = Vo / Vi gO kq>i_
ZP>KHiA
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。 XG]ltSOy
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 0/7y&-/(
P`JO6O:&
(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。 =+K2`=y;WF
1bW[RK;GE
(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)。 g3r4>SA
0G-M.s}A
看看photodo的例子: F9DY\EI
Z83A1`!.|
(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 $3aq+w:
)<w`E{q
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。 Y|eB;Dm1q
=|lw~CW
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。 ~&>|u5C*@
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MTF(续) 9,h'cf`F
y H\z+A|
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 bVEt?E*+
9.F+)y@
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。 9|Z25_sS
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浅谈MTF值的含义 8*sZ/N.
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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。 h^{D "
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 $tGk,.#j
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哈苏实验室在测定了各镜头的MTF值曲线后,制定了MTF侧重平均值的计算方法,首先对预定焦距,分别对镜头的f4和f8时的MTF值,分别乘以0.4和0.6的侧重系数,相加得到某一线频下的MTF值,然后再取10线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.57,20线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.29,40线对/毫米的平均值乘以侧重系数0.14,将三个数字相加,就得到该镜头的MTF侧重平均值。根据这些数值对镜头打分。分数从0到5,使各种镜头的分值明显化,不象有些测试结果,给人的印象都很好,却失去了指导意义。 {VWX?Mm
<S*o}:iB
1. 顶级镜头 全世界生产的数百种35mm相机镜头中,能够纳入顶级头的只有19款(得分4.5以上即MTF侧重平均值在0.86以上)。这些镜头全部是定焦头。其中标准镜头有8款(两款带微距),75~85mm焦距头有4款,90~135mm焦距头有6款(三款带微距),得分最高的为佳能的200mm/1.8镜头(4.8分,MTF侧重平均值0.89)。按照厂家划分,徕卡镜头占了六款(M系列:50/2,75/1.4,90/2.8;R系列:50/2,90/2.8,100/2.8 Macro),康太时四款(50/1.7,50/1.4,85/1.4,45/2G),佳能三款(EF85/1.2,EF135/2 EF200/1.8),宾得三款(50/1.4,50/2.8Macro,85/1.4),美能达两款(AF 50/2.8Macro,AF 100/2.8Macro),图丽一款(MF AT-X 90/2.5Macro)。实力雄厚的尼康竟然没有一款镜头入围。 |Qq_;x]
cN/8b0C
如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 yqdhLX|Mk
D8u_Z<6IjI
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 sq6|J])GgU
nl9G1Sm(E
2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: X@$x(Zc
镜头品牌规格 CO25
得分 &"v h=Z-
MTF侧重平均值 P4vW.|@
Contax 28~85/3.3-4 H-gq0+,yE
4.0 k _)H$*
0.81 G.KZZ-=_4
Canon EF 28~70/2.8 L VGLE5lP X
3.9 '%&i#Eb
0.81 O=wA/T=w?
Nikon AF 35~70/2.8 mT8")J|2
3.8
Vj^<V|=
0.79 ,U_p6TV5
Minolta AF 28~70/2.8 pgK)
3.7 qq0bIfF\4
0.78 :-x F=Y(;
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp Go>_4)jy
3.5 VH3j
0.77 :'-FaGy
Leica 28~70/3.5-4.5 !^ko"^p
3.2 8 Zy`Z
0.75 ~`Q8)(y<#$
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro rYI9?q
3.1 FuEgI8+b
0.73 \TM%,RC3K
Sigma AF 28~70/2.8
Xrpzc~(
3.0 @}&o(q1M0
0.73 ]HoQ6R\E b
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。 KD]8n]c
MH{$"^K
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: SOo/~giz|
镜头品牌规格 k8E'wN
得分 31b9pi}nf
MTF侧重平均值 _aOisN{
Leica 80~200/4 ]kC/b^~+m
4.2 9N^&~O|1
0.83 r0=Aru5n
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D OA#AiQUR
4.1 7[)4k7
0.82 ?YR/'Vq97
Canon EF 70~200/2.8 L $0rSb0[
4.1 a@_.uD
0.82 |1`|E-S=
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 1X\dH<B}
3.9 xmz83Ll9
0.81 Yv!%Is
Minolta AF 80~200/2.8 Apo NNC@?A7
3.9 mVGQyX
0.81 ^`
N+mlh
Nikon AF 80~200/2.8 D ED n m4+$GW
3.9 cPe0o'`[
0.80 M/
@1;a@\
Contax 80~200/4 ]Auk5M +
3.8 aNgaV$|2a
0.79 aL@myq.
Tokina AF 80~200/2.8 r=[T5,L(s
3.4 oGpyuB@A/
0.76 tiJY$YqA
Leica 70~210/4 $fSV8 n;Y
3.3 {f]K3V
0.75 Sw~jyUEr
Pentax FA 80~200/2.8 '6*^s&H~
3.2 qn}w]yGW
0.74 p(/PG+
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 D2x-Wa
Q/ rOIHiI
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: ~0 <?^
镜头品牌规格 j!9p#JK#u
得分 E[bJ5o**#
MTF侧重平均值 \nM$qr'`B
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U [4'C4Zl
3.3 ,a& N1G.
0.75 4bD^Kc4\
Pentax FA 28~70/4 AL Uu xbN-u
3.3 f Co- ony
0.75 zJNiAc
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U D4%5T>^LW[
3.2 w[@>k@=
0.74 :JW!$?s8H
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U qCg`"/0
3.1 ]fz0E:x
0.73 a]^hcKo4
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 YnC7e2
3.1 .ky((
0.73 [*ylC,w
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D +9db1:
3.0 BG!;9Z{u
0.72 42mi 7%f
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp ;=piJ%k
3.0 ]O2ku^yM
0.72 .RocENO0
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 S\2QZ[u
2.9 sr%tEKba)
0.72 W,~s0a!
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 "5*n(S{ks
2.9 Nx>WOb98
0.71 p@`rBzGp
Contax 28~70/3.5-4.5 FT'_{e!M
2.8 rJi;"xF8
0.71 ~qe9U 0
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D | _/D-m*
2.8 (as'(+B
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro {B$cd?}
2.7 #;GIvfW
0.70 Ek\fx*Lz
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 {H
OvJ`tM
2.7 OM5"&ZIZb
0.70 g7!P|
Ricoh 35~70/3.5-4.8 .ruGS.nS4
2.6 -kY7~yS7
0.69 H'68K8i0
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 J{8_4s!Xt>
2.3 4?YhqJ
0.66 u,<I%
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 Fhw:@@=
2.0 ='f<_FD
0.64 J5Rr7=:*S
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 O8+e: K[D
1.8 `F<)6fk
0.62 5Gm,lNQ Av
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: )%p.v P'p
镜头品牌规格 L12m ;
得分 .Lz\/ OS
MTF侧重平均值 PZ2$ [s0W
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO <]I[|4J 7
3.2 )2T?Z)"hO
0.74 bv$g$
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U | ZBv;BW
3.1 cQEK>aAd
0.74 D&_Ir>"\
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 rqk1 F~j|
3.0 3c] oU1GfF
0.73 tK)E*!
Sigma 70~210/4-5.6 TA;
2.9 =mV1jGqX
0.72 |__\Vn
Pentax FA 70~200/4-5.6 1c);![O
2.9 `-!t 8BH
0.72 3DRbCKNL
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 >*rsR R
2.9 zt{?Ntb
0.72 |,CWk|G
Nikon AF 70~210/4-5.6 D H
<1g
2.8 c/.U<
0.71 @F)51$Ld
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 %!$ua_8
2.7 TNBFb_F
0.69 f h05*]r
Yashica AF 70~210/4.5 A,-UW+:
2.7 *njdqr2c~
0.69
cl4`FU
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 NN1d?cOn
2.6 nokk!v /
0.69 GKdQ
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 HHu|X`tc
2.6 +r[u4?
0.69 7eb^^a?
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U 3~H_UGw
2.4 -1t"(v
0.67 L?!*HS7m
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 JSX-iHhW
2.4 HFYN(nz}[
0.67 o>x*_4[
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 7z!|sPW](b
镜头品牌规格 y7aBF13Kl
得分 vU&I,:72
H
MTF侧重平均值 #JVw`=P
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 dr3#?%
3.7 :lz@G4=C
0.78 B[jCe5!w
Nikon AF 20~35/2.8 D IF `hYj0:*)S$
3.6 v^2q\A-?
0.78 z
zL@3/<j
Canon EF 20~35/2.8 L fsqK(io28
3.5 &~oBJar
0.77 wi/Fx=w
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 Pe[~kog,TP
3.5 F9(*MP|
0.77 @ht= (Jk9
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U U{(B)dFTH
3.4 |fX
@o0H
0.76 @]ydWd
Pentax FA 20~35/4 AL L+y}hb
r
3.4 3u +A/
0.76 lA}(63j+b
Minolta AF 17~35/2.8 G u*:B 9E
3.3 GZ.Xx
0.75 A?[06R5E#
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 `l+{jrRb<
3.3 KEF"`VTB@
0.75 iX4?5yz~<
Canon 20~35/3.5 L h^ wu8E
3.3 ST'M<G%4E
0.75 ;]AJ_h(<`
Canon EF 17~35/2.8 L e=$p(
3.2 ?v8.3EE1\o
0.74 *
S4IMfp
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX apsR26\^
3.1 \q9wo*A
0.73 4%#Y)zo.e
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 ,e\'Y!'
2.9 )/VhkSXbG!
0.72 :^~I@)"ov
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 #6O<!{PH6
2.8 UYJMW S=
0.71 .f)&;Af^
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 +o+e*B7Eh
2.7 LLE\ ;,bv
0.70 [-}LEH1[p
Tokina AF 20~35/2.8 Pro 0X6|pC~
2.5 D; xRgHn
0.68 <Uj~S
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF =[]V$<G'w{
2.4 -Zs.4@GH
0.67 UQZ<sp4v;
M\4pTcz{
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。 \*] l'>x1
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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 c5tRO
)S41N^j.
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。