切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 13415阅读
    • 17回复

    [其它]MTF调制传递函数知识详解 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线lchg_yy
     
    发帖
    159
    光币
    3134
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2010-02-10
    关键词: MTF函数
    MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数 #O{cplh,  
    8)>4ZNXz  
      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: Jn%Etz-  
    G8WPXj(  
      MTF = Vo / Vi x*p'm[Tdtm  
    TR%8O;  
      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。 ,/qY 9eh  
    @; tM R|p  
      实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? N85ZbmU~  
    E#Ol{6  
      (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。 o;21|[z  
    SkmKf~v  
      (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)。 $Wjx$fD  
    C~WWuju'  
      看看photodo的例子: /Ny#+$cfk  
    N_G84wxx  
    (1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 IBUFXzl  
    >2F9Tz,3  
      看来Nikon头的分辨力较Canon稍低,但在低一些分辨力的情况下在10 lp/mm时MTF值却与canon持平,所以Nikon头的对比度的表现力要稍高于Canon, 也就是“硬”一些。据说这是对无穷远的测试结果,我总觉得再对中距离做做测试才能对镜头有更全面的了解。 R?y_tho4A  
    \;iOQqv0&  
      总之MTF是镜头分辨力和对比度的综合体现,在不同线密度的情况下二者对MTF值的影响不同。这是为什么MTF曲线都要对几种不同线密度测试的原因。 7'gk=MQc  
    QX42^]({;c  
    MTF(续) f&txg,W,yv  
    <g&.UW4  
    浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 do9~#F  
    NZO86y/  
    镜头的MTF值在分析判断一个镜头的成像质量上的作用,已经被于琪林等人在不同的杂志报纸上给予了详尽的阐述。但是,由于其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对于一般读者而言,常感到无所适从。不象对于分辨率指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心分辨率是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米。但是,分辨率数据在不同的实验条件下是不可比较的,并且所测结果的离散率很大。因此就出现了“英国数据”、“美国大众摄影数据”、“德国测评”、中国的“钱元凯据”、“于琪林数据”等,令读者眼花缭乱。某一镜头在这个数据中表现非凡,位列前茅,而在另一个数据中则表现平平,评价一般,令欲购买者无所适从。好在瑞典哈苏实验室从1991年开始,使用MTF专用测试设备,固定专职检验员,八年来已经测试了400多款35mm相机镜头,分别给出了客观公正的评价,为使用者和制造商提供了指导性数据。 ,fhF-%Q!g  
    eFotV.T!#  
    浅谈MTF值的含义 NV==[$(r  
    U5OFw+J  
    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。 xLms|jS  
    m2&Vm~Py6b  
    利用MTF值对镜头统计分析及排列 4 9HP2E  
    J*_^~t  
    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。 Igw2n{})w  
    DL d~  
    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。 s IBP$9  
    `[e0_g\  
    如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(着眼于24寸照片的放大),在f8时成像素质最佳的为康太时的50/1.7和45/2G系列标头。他们在40线对/毫米的MTF侧重平均值分别达到0.73和0.72。这意味着用这两款镜头,采取必要的防震措施,在f8时可以拍出35mm相机所能拍出的可放大到24寸照片的最佳影象。在最大光圈时,最佳镜头可授予徕卡M50/2标头,其MTF侧重平均值达到0.50。 v V;]?  
    8C[eHC*r  
    在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 IwOL1\'T4  
    (XlvPcTi  
    2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: .l|29{J  
    镜头品牌规格 6pt|Crvu  
    得分 ';}:*nZ//_  
    MTF侧重平均值 vE1:;%Q  
    Contax 28~85/3.3-4 9Z f  
    4.0 @4KKm@(p85  
    0.81 >FS%-eI6  
    Canon EF 28~70/2.8 L 0!RP7Sx  
    3.9 e z_c;  
    0.81 rCsC}2O  
    Nikon AF 35~70/2.8 Y+kuj],h  
    3.8 f,|;eF-Z  
    0.79 epG]$T![  
    Minolta AF 28~70/2.8 SL/'UoYm<  
    3.7  deq5u>  
    0.78 a8v\H8@X  
    Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp X-Ev>3H  
    3.5 +t&+f7  
    0.77 :'xZF2  
    Leica 28~70/3.5-4.5 ,9"du  
    3.2 e@]m@  
    0.75 )2 q r^)  
    Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro etUfdZ  
    3.1 S4c-i2Rq  
    0.73 9UV}`UM3V  
    Sigma AF 28~70/2.8 XH0o8\.  
    3.0 r_FI5f  
    0.73 '4D7:  
    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。 BHS@whj  
    ,Z :2ba  
    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: #T8jHnI  
    镜头品牌规格 B5h)F> &G  
    得分 W#kyD)(F  
    MTF侧重平均值 $FDGHFM  
    Leica 80~200/4 `:R9M+ OX  
    4.2 =v!Z8zk=W  
    0.83 4E}Q<?UYSt  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D v-^<,|vm2f  
    4.1 Ao*:$:k  
    0.82 1|s` z  
    Canon EF 70~200/2.8 L +?*.Emzl@  
    4.1 TKbfZw  
    0.82 T00sYoK  
    Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX C-@M|K9A'  
    3.9 {5HQ=&  
    0.81 PMX'vA`  
    Minolta AF 80~200/2.8 Apo #c"05/=A  
    3.9 b$pCp`/MT  
    0.81 <0m^b#hdG  
    Nikon AF 80~200/2.8 D ED `Fe/=]< $  
    3.9 Os]. IL$  
    0.80 uZ@qlq8  
    Contax 80~200/4 [} d39  
    3.8 EP<{3f y  
    0.79 A[`c+&  
    Tokina AF 80~200/2.8 ^vv 1cft  
    3.4 PI9aKNt  
    0.76 cVarvueS  
    Leica 70~210/4 0,):;O I  
    3.3 +z#+}'mT%  
    0.75 V\Y, 4&bI  
    Pentax FA 80~200/2.8 u-bgk(u  
    3.2 :/Z1$xS  
    0.74 k8SY=HP  
    佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 #,FXc~V  
    &oJ[ *pQ  
    3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: a*_&[  
    镜头品牌规格 qI tbY%  
    得分 n$h+_xN  
    MTF侧重平均值 m]'+Eye ]r  
    Canon EF 28~105/3.5-4.5 U KG96;l@'(  
    3.3 ti]8_vP}*  
    0.75 2#CN:b]+  
    Pentax FA 28~70/4 AL 7TU77  
    3.3 BLt_(S?Z`  
    0.75 m(5LXH Jnv  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 U e5lJ)_o  
    3.2 Nr"GxezU+A  
    0.74 h+cOOm-)  
    Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U f'7/Wj  
    3.1 }N,v&  B  
    0.73 k^B7M}  
    Ricoh P 35~70/3.4-4.5 7C_U:x  
    3.1 .lI.I  
    0.73 EpCNp FQT<  
    Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D :9q|<[Y^  
    3.0 p_fsEY  
    0.72 jxq89x  
    Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp !wKNYe  
    3.0 OMab!  
    0.72 ]D^; Ca  
    Nikon AF 28~85/3.5-4.5 v0;dk(  
    2.9 Xg;<?g?k  
    0.72 %+;amRb  
    Minolta MD 28~70/3.5-4.8 `d x.<R#,  
    2.9 bHTTxZ-%  
    0.71 ;L$l0(OO  
    Contax 28~70/3.5-4.5 WS1Y maV  
    2.8 s(=@J?7As  
    0.71 dWo$5Bls<A  
    Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D [s%uE+``S  
    2.8 xyXVWd[  
    Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro |OZ>5  
    2.7 O\@0o|NM  
    0.70 Tv% Z|%*  
    Minolta AF 28~80/3.5-5.6 JiXN"s^mcb  
    2.7 [Z1,~(3  
    0.70 9/R=_y-  
    Ricoh 35~70/3.5-4.8 M{Vi4ehOq  
    2.6 >{0,dGm  
    0.69 O"RIY3m  
    Pentax FA 28~80/3.5-4.7 lZ`@ }^&  
    2.3 hsI9{j]f  
    0.66 I Vw'YtZ  
    Pentax FA 28~80/3.5-5.6 -.Z;n1'^  
    2.0 )M56vyo  
    0.64 uL~.#Y_jQ  
    Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 PBwKRD[I  
    1.8 y99|V39'  
    0.62 nv: VX{%  
    在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: xR&Le/3+  
    镜头品牌规格 Dk g-y9  
    得分 nEik;hAz  
    MTF侧重平均值 qx?0]!x  
    Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO zWF[cf>'  
    3.2 C}:_&^DQ  
    0.74 ? 8S~R  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 1t#|MH ?U_  
    3.1 _o>?\:A  
    0.74 i/,IG+4vI  
    Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ;PMy9H  
    3.0 Cg^1(dBd[9  
    0.73 x!?$y_t  
    Sigma  70~210/4-5.6 88DMD"$B  
    2.9 ksAu=X:  
    0.72  ` EVy  
    Pentax FA 70~200/4-5.6 bp P3#~ K  
    2.9 ,sp((SF]1  
    0.72 4zqO!nk  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 Z.U8d(  
    2.9 a7la CHI  
    0.72 v%E!  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D ;7mE%1X  
    2.8 =UZQ` {  
    0.71 ]%h|ox0  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 4ZT0~37(  
    2.7 3lefB A7  
    0.69 |vh{Kb@  
    Yashica AF 70~210/4.5 @$o^(my  
    2.7 g+KuK`\N%  
    0.69 ?!n0N\|i]  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 z'k@$@:0XD  
    2.6 _%PEv{H0.  
    0.69 [nB4s+NX  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 bN>|4hS  
    2.6 GbBz;ZV%z,  
    0.69 -W1Apd%>  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U SD1M`PI  
    2.4 h09fU5l  
    0.67 jd}-&DN  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 1u_< 1X3  
    2.4 OZ Hfd7K4A  
    0.67 Iv>4o~t  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 9Cq"Szs  
    镜头品牌规格 j55OG~)  
    得分 HP[M"u  
    MTF侧重平均值 WC wM+D  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 |@pn=wW  
    3.7 p-2PC{% t|  
    0.78 !<4=@  
    Nikon AF 20~35/2.8 D IF E:$r" oS  
    3.6 l1" *  
    0.78 [?Vk wFD0  
    Canon EF 20~35/2.8 L @-aMj  
    3.5 e!1am%aE  
    0.77 f^@D uI  
    Sigma AF 21~35/3.5-4.2 b("M8}o  
    3.5 RH0J#6C/  
    0.77 (aSY.#;  
    Canon EF 20~35/3.5-4.5 U #PA 9bM  
    3.4 U oG+du[  
    0.76 C{FE*@U.  
    Pentax FA 20~35/4 AL pXoT@[}  
    3.4 Bx ru7E"  
    0.76  sf'+;  
    Minolta AF 17~35/2.8 G _{y4N0  
    3.3 _"S1>s)X?j  
    0.75 nb #)$l  
    Tokina AF 20~35/3.5-4.5 1p COLC%1  
    3.3 '2xfU  
    0.75 Kb*X2#;*  
    Canon 20~35/3.5 L Ag0)> PD^  
    3.3 {7LNQGiJ  
    0.75 XjU/7Q  
    Canon EF 17~35/2.8 L tZ_D.syBAc  
    3.2 ;hJz'&UWQ  
    0.74 ^;.&=3N,+  
    Sigma AF 17~35/2.8-4 EX Q<fDtf}  
    3.1 'qiDh[ATa  
    0.73 oO&R3zA1d  
    Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 9{XV=a v  
    2.9 )wfqGkr=m!  
    0.72 gEkH5|*Y  
    Minolta AF 20~35/3.5-4.5 9<-7AN}Z  
    2.8 ]seOc],4  
    0.71 \jHIjFwQ  
    Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 6~!l7HqO  
    2.7 9?4:},FRmE  
    0.70 _REAzxe S  
    Tokina AF 20~35/2.8 Pro rtZEK:.#  
    2.5 t-VU&.Y  
    0.68 }BJR/r  
    Sigma 21~35/3.5-4.2 MF P8n |MN  
    2.4 ]T1\gv1~  
    0.67 o ^Ro 54i  
    ECr}7R%  
    5. 特殊变焦镜头 市场上流行的一些有名的特殊变焦头分值并不高,如尼康24~120/3.5-5.6 D IF只有2.3分,MTF侧重平均值只有0.66,腾龙AF 28~200/3.8-5.6 LD(Asp Super)得分为2.7分,MTF侧重平均值为0.70。倒是佳能新推出的防抖镜头EF 28~135/3.5~5.6 IS U得分达到3.5分,MTF侧重平均值达到0.77,进入专业级成像行列。 }C<$q  
    _j}jh[M  
    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。 %>!$ eCX  
    ^H~g7&f9?N  
    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。
     
    分享到
    离线1508351475
    发帖
    156
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 17楼 发表于: 2017-09-02
    点赞点赞!!
    离线arashi
    发帖
    139
    光币
    19
    光券
    0
    只看该作者 16楼 发表于: 2017-08-29
    谢谢楼主分享
    离线sherrysun
    发帖
    81
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 15楼 发表于: 2014-03-31
    学习一下
    发帖
    95
    光币
    4
    光券
    0
    只看该作者 14楼 发表于: 2013-06-17
    咋还有啥哈苏实验室。。。都不知道查证一下。。。除非几大镜头商自己合起来编个测试方法,就像光伏的IEC,UL 类似。。。。不然不可能有一家之言能服众家之意。。。 !LCy:>i!d  
    不同算法不同测试仪器不同测试方法结果就是不一样的MTF...
    在线bairuizheng
    发帖
    6013
    光币
    41315
    光券
    0
    只看该作者 13楼 发表于: 2013-05-23
    很好的文章
    在线bairuizheng
    发帖
    6013
    光币
    41315
    光券
    0
    只看该作者 12楼 发表于: 2013-05-22
    非常有帮助 谢谢 !
    离线砺剑158
    发帖
    287
    光币
    474
    光券
    0
    只看该作者 11楼 发表于: 2013-05-22
    感谢分享啊
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 10楼 发表于: 2013-04-26
    不错啊
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 9楼 发表于: 2013-04-26
    非常有帮助 谢谢