MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 &B7KWvAy
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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: bA,D]
a Z,Wa-k
MTF = Vo / Vi !iOu07<n&D
B*N 8:u
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。 RE$-{i
E|3aiC,5
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? dsuW4^l
nzl,y,
(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。 Zotv] P2k
k]5L\]>y
(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)。 5]%kWV>
2GS2,
看看photodo的例子: i.4[]f[/h
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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 HX*U2<^
CFxs`C^
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。 \vQ (
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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。 DR8dJ#
y&]D2"I
MTF(续) 42LV>X#i
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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 1+iiiVbMH
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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。 &pl;U\dc*a
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浅谈MTF值的含义 8+F2
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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。 0g4cyK~n]
Mla,"~4D5
利用MTF值对镜头统计分析及排列 %SXqJW^:
"H@AT$Ny(
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。 v)EJ|2`
Xw)+5+t"{
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。 B4=gMVp1
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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。 `0N/
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VF.S)='>Eu
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。 0nAS4Az
>TgO|mq
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: UqbE
镜头品牌规格 4e sf&-gG
得分 d[de5Xra
MTF侧重平均值 >EjBknl
Contax 28~85/3.3-4 59u7q(
4.0 s!Vtwp9
0.81 9UX-)!
Canon EF 28~70/2.8 L $2 0*&4y^
3.9 :+n7oOV
0.81 B}.ia_&DLR
Nikon AF 35~70/2.8 'WoX-y
3.8 O"GzeEY7
0.79 WJWhx4Hk
Minolta AF 28~70/2.8 +H_Z!T.@
3.7 zi'?FM[f)
0.78 Gf>T{Q`,is
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp mc$dR,
H0
3.5 &Jz%L^
0.77 SBA;p7^"
Leica 28~70/3.5-4.5 DpAuI w7|
3.2 %* 8QLI
0.75 #PGExN3e
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro .KV?;{~q@
3.1 <JlKtR&nSo
0.73 X$<?:f-
Sigma AF 28~70/2.8 $xqphhBg
3.0 Cv3H%g+as
0.73 gi8kYHldH
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 >r3Wo%F'
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在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: EC7o 3LoND
镜头品牌规格 );C !:?
得分 MLJ8m
MTF侧重平均值 KMv|;yXYj4
Leica 80~200/4 f3O3pIA
4.2 +VfJ:[q
0.83 qe0@tKim
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D t}K?.To$
4.1 lVtgg?
0.82 L/shF}<
Canon EF 70~200/2.8 L /lUb9&yV
4.1 LY"/ Q
0.82 {.sF&(e
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX vwg\qKqSM
3.9 .w`8_v &Y
0.81 b`IC)xN$
Minolta AF 80~200/2.8 Apo dM)fr
3.9 uE>}>6)b
0.81 v{I:Wxe
Nikon AF 80~200/2.8 D ED ~ohW9Z1
3.9 A="h}9ok
0.80 >q}EZC
Contax 80~200/4 <I}k%q'
3.8 $0WAhq
0.79 9yQ[ *
Tokina AF 80~200/2.8 sUA)I%Q!
3.4 a/_ `1
0.76 B^oXUEOImq
Leica 70~210/4 w>#~_x,`
3.3 |_-FQ~Hf F
0.75 UO</4WJ
Pentax FA 80~200/2.8 >_R5Li
3.2 U7Ps2~x3
0.74 >:s:`Au
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 Lz4iLLP
\2T@]!n
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: 7;Wj ^#
镜头品牌规格 1w35H9\g
得分 i~4:]r22
MTF侧重平均值 Y40{v(Pi
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U >2_J(vm>
3.3 .
a~J.0co
0.75 b-wFnMXk+
Pentax FA 28~70/4 AL "g0Ln5&
3.3 iNha<iS+
0.75 W8\K_M}
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U {BgGG@e
3.2 h!$W^Tm2g
0.74 Zl]\sJ1"
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U o-R;EbL
3.1 zK33.HY
0.73 9NVe>\s_
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 ^>[Z~G($
3.1 NoV2<m$
0.73 @ %kCe>r
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D WPLAh_fe
3.0 iN_G|w[d
0.72 m39 `f,M
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp T-eeYw?Yf
3.0 7kHEY5s
"
0.72 i9_ZK/*
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 nx=Zl:Q}
2.9 'a*tee ^RS
0.72 5PG%)xff*
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 T0v;8Ee
2.9 z>hA1*Ti
0.71 oC"c%e8
Contax 28~70/3.5-4.5 (`xhh
2.8 Lylw('zZ
0.71 +:;r} 7Zh
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 5|";L&`
2.8 2?#IwT'
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro crUt8L-B4
2.7 e!Y:UB2
7u
0.70 /wVrr%SN
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 byoDGUv
2.7 q B5cF_
0.70 NFv9%$l-
Ricoh 35~70/3.5-4.8 6;k#|-GU&
2.6 \2@OS6LUe
0.69 Y;4nIWe
JL
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 x)h5W+$
2.3 6*le(^y`
0.66 j-ZKEA{:1
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 JiCDY)bu
2.0 lt[{u$
0.64 ~Qeyh^wo
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 5Z,^46J
1.8 /w$<0hH#'8
0.62 kK>PFk(
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: .|;`qUo
镜头品牌规格 ]N,n7v+}
得分 7'k+/rAO
MTF侧重平均值 lZ'-?xo
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO E80C0Q+V
3.2 %s6|w=.1
0.74 G$<FQDvs
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U :%~+&qS
3.1 dnSjXyjFB
0.74 zVFz}kJa
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 POdk0CuX
3.0 HNu/b)-Rb
0.73 sFqZ@t}~
Sigma 70~210/4-5.6 -y;SR+
2.9 uW},I6g
0.72 e?rp$kq7
Pentax FA 70~200/4-5.6 aOFF"(]Cl
2.9 L&H4fy!>
0.72 (hEqh
nnm`
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 /:iO:g1
2.9 7g^=
0.72 Pfj{TT.#L
Nikon AF 70~210/4-5.6 D ov.7FZ+
2.8 fH-V!QYGF
0.71 -SnP+X!
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 n$i}r\
so
2.7 J39,x=8LL
0.69 * _ {w0U)
Yashica AF 70~210/4.5 VC,wQb1J/
2.7 df; -E
0.69 `VM@-;@w
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 l$=Y(Xk
2.6 jl YnV/ ]
0.69 A8Tq2]"* S
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 $$_aHkI j
2.6 SO^:6GuJ
0.69 Rrmk\7/
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U AX!YB'm-
2.4 ]U.1z
0.67 h)2W}p{a4=
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 &>y[5#qOl
2.4
*(5y;1KU
0.67 U`Bw2Vdk]S
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): Rl@k~;VV
镜头品牌规格 x2/L`q"M?=
得分 OLp;eb1g
MTF侧重平均值 G41 gil6k
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 5RD\XgyN]
3.7 b.V\EOk
0.78 -F\xZ
Nikon AF 20~35/2.8 D IF kW=g:m
3.6 MW*@fl<@?M
0.78
'_!j9A]g
Canon EF 20~35/2.8 L A82Bn|J
3.5 ,5J-C!C
0.77 SUwSZ@l^|
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 6B>1"h%Wf
3.5 HF>Gf2-C
0.77 "e4;xU-
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U (T+fO}0
3.4 )* 5R/oy,
0.76 ,[fn? s r
Pentax FA 20~35/4 AL ~u|k1
3.4 K8xwPoRL
0.76 A<-Prvryt
Minolta AF 17~35/2.8 G 7 $AEh+f
3.3
L7oLV?k
0.75 CZaUrr
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 (s`oJLW>
3.3 Teq1VK3Hr
0.75 5MUM{(C
Canon 20~35/3.5 L 3>LyEXOW
3.3 d67Q@')00
0.75 k+Ew+j1_
Canon EF 17~35/2.8 L P5
fp!YF
3.2 v[4A_WjT
0.74 W+N9~.q\^
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX e_mUO"
3.1 m]LR4V6k|
0.73 /'vCO
|?L
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 `
O;+N"v
2.9 .
!gkJ
0.72 EAiE@r>4
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 Fl)p^uUtl
2.8 !J<}=G5
0.71 ={_.}
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ' *h y!f]
2.7 29eg.E
0.70 &.XYI3Ab1
Tokina AF 20~35/2.8 Pro S-)mv'Al'F
2.5 q:2V w`g'
0.68 `U:W (\L
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF :9`'R0=i^
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0.67 1e=<df
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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。 zQY|=4NP
g
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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。 ki/xo^Y2<
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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。