MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 h2QmQ>y"
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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: ,#K'PB4 E
),!qTjD
MTF = Vo / Vi =EsavN
+w~oH =
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。 Y4YJJYvD
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? T> p&$]OG
xYB{;K
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 u1.BN>G
+cRn%ioVi
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 Tj- s4x
Alq(QDs
看看photodo的例子: 1E$|~
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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 OZ&o:/*HM
v` r:=K
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。 p]"4#q\(
#LNED)Vg
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[wPn`v2
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MTF(续) 4Po_-4
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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 Bbp|!+KP{(
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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。 F:ELPs4"
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浅谈MTF值的含义 A %-6`>
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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。 b`_Q8 J
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 DV{=n C
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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。 aQ~s`^D
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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。 J=yTbSN\v
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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。 c[e}w+uB
']oQ]Yx0
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。 K|@G t%Y
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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: E} .^kc[(4
镜头品牌规格 %>s|j'{
得分 tg/H2p^Y
MTF侧重平均值 ?fS9J
Contax 28~85/3.3-4 .p$(ZH =~
4.0 mVmGg,
0.81 cj@koA'
Canon EF 28~70/2.8 L H[|~/0?K
3.9 -Qe Z#w|
0.81 y?!"6t7&
Nikon AF 35~70/2.8 -^wl>}#*T3
3.8 BORA(,
0.79 z$Qbj
Minolta AF 28~70/2.8 YoE3<[KD(
3.7 ~;] d"'
0.78 CH/rp4NeSy
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp ~_ a-E
3.5 ze;KhUPRm
0.77 'W#D(l9nI
Leica 28~70/3.5-4.5 /Q )\ +
3.2 ,2)6s\]/b
0.75 cGD(.=
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ,=N.FS
3.1 5M_H
NWi4
0.73 s<o7!!c
Sigma AF 28~70/2.8 39jG8zr=Z[
3.0 w*MpX
U<
0.73 t0I{q0
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。 [1KuzCcK}
#o2[hibq
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: ]+$?u&0?w
镜头品牌规格 ZAf7Tz\U
得分 6`-jPR
MTF侧重平均值 *\q
d
Leica 80~200/4 i 3SHg\~Z
4.2 3[f):
u3"
0.83 8sCv]|cn
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D qjc4.,/
4.1 [c06 N$:
0.82 wa3}SB
Canon EF 70~200/2.8 L +t;7tQDVB
4.1 )F2OT<]m,
0.82 E+JqWR5
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX }iuw5dik+
3.9 @ry_nKr9
0.81 '`<w#z}AF
Minolta AF 80~200/2.8 Apo PiYxk+N
3.9 .6'qoo_N
0.81 6MkP |vr6
Nikon AF 80~200/2.8 D ED yvYad
3.9 Tu 7QCr5*
0.80 l/awS!Q/nF
Contax 80~200/4 0K2`-mL
3.8 ,4oo=&
0.79 3%ZOKb"D*
Tokina AF 80~200/2.8 YUIi;
3.4 @|%2f@h
0.76 D5HZ2cz|a
Leica 70~210/4 # Vha7
3.3 {Dmjm{
0.75 Z)aUt
Srf
Pentax FA 80~200/2.8 z]9MM
2+
3.2 $p?aVO
0.74 J9[r|`gJ(
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 d<N:[Y\4l
][h}
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: 8pgEix/M5o
镜头品牌规格 Nu7
!8[?r*
得分 \} :PLCKT
MTF侧重平均值 "6?0h[uff
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U {,~3.5u
3.3 HoL
Et8Q
0.75 N'`A?&2ru
Pentax FA 28~70/4 AL A$:U'ZG_
3.3 q#=(e:aCb
0.75 $H>W|9Kg,
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U \)?HJ
3.2 P}7 'm
M
0.74 'u b@]ru|
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U :A'y+MnK<
3.1 -pXSSa;O9
0.73 ?m?::R H
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 Ak"m 85B
3.1 r?
E)obE
0.73 <?4V
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 3x'|]Ns
3.0 C&rkvM8
0.72 ?oHpFlj
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp b?QoS|<e?
3.0 _8_R 1s
0.72 [e}]}t8m
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 'u |c
2.9 v<(
0.72 P! #[mio
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 BeoDKdAwY
2.9 l&Q`wR5e
0.71 Q| ?L*Pq2I
Contax 28~70/3.5-4.5 8&`LYdzt
2.8 r:ptQo`1-
0.71 l#Y,R 0
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D e [mm
2.8 Q:k}Jl
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro FZslv"F
2.7 ;P%1j| 7
0.70 .MoU1n{Yc
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 {go;C}
2.7 T&u5ki4NE
0.70 xH"/1g
Ricoh 35~70/3.5-4.8 "N bq#w\
2.6 CSq4x5!_7>
0.69 )g#T9tx2D
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 *@=/qkaJaI
2.3 }.m<
0.66 pm0{R[:T7
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 JL}_72gs
2.0 V_}"+&W9
0.64 ywm8N%]v
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 %^GfS@t
1.8 lbl?k5
0.62 =BAW[%1b
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: kr:^tbJ
镜头品牌规格 :Cs4NF
得分 jc[Y}gd,
MTF侧重平均值 -Xm'dwm
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO " h~Zu
3.2 ']z{{UNUN
0.74 gS]@I0y8
.
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U
mt p+rr
3.1 =O_4|7Zl
0.74 }1i`6`y1
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 `yXg{lk
3.0 H-*yh!
0.73 wX5tp1 ?1J
Sigma 70~210/4-5.6 &LZn
FR
2.9 d#rf5<i
0.72 a PfO$b:
Pentax FA 70~200/4-5.6 (U_ujPD ?
2.9 j2.|ln"!
0.72 1&evG-#<:
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 @oY~..d`
2.9 j94=hJVKi
0.72 Fk*7;OuZl
Nikon AF 70~210/4-5.6 D Ln<`E|[29
2.8
}mq6]ZrK
0.71 R0]1xGz
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 OXSmt
DvJ
2.7 #crQ1p) \
0.69 Ou!2[oe@M
Yashica AF 70~210/4.5 LW'D?p#
2.7 T?soJ]A
0.69 NAQAU
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Ricoh P 70~210/4.5-5.6 Cc' 37~6~P
2.6 fg!__Rdi
0.69 m=A(NKZ
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 K&Z