MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 :M9 E
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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: zOT(>1'
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MTF = Vo / Vi X%]m^[6
0k6S`e9gI
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。 %bZ}vJ5b
e> Q_&6L
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? uBA84r%{QQ
OE[N$,4I*
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 B^lm'/,@
&pEr;:E
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 xSL%1>MrN
D/TEx2.=J3
看看photodo的例子: v|#}LQZ
B,avI&7M;S
(1)Nikkor 35mm/1.4ais:Weighted MTF 1 0 lp/mm: 0,89Weighted MTF 20 lp/mm: 0,76Weighted MTF 40 lp/ mm: 0,52(2)Canon 35mm/1.4L USM:Weighted MTF 10 lp/mm: 0,89W eighted MTF 20 lp/mm: 0,78Weighted MTF 40 lp/mm: 0,59 Fpckb18}(O
Oq4J$/%
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。 | x/Z
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*WK0dn
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。 q&0I7OV
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MTF(续) k/mO(i%qi
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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 WJF#+)P:Y
D/Hob
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。 "?(N
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浅谈MTF值的含义 uBqZ62{G
sEm064
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。 I+g[
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 _NkbB"+L
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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。 \&.]!!Q
#t?tt,nc}
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。 ^Uq"hT(41
GEQ3r'B|
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。 L0dj 76'M
I'>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。 \SQ wIM
b@m\ca
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: 1GI/gc\
镜头品牌规格 j_Qkw ?
得分 q;L~5q."E
MTF侧重平均值 aEw wK(ny
Contax 28~85/3.3-4 |)+;d
4.0 h4lrt
0.81 CF_pIfbaf
Canon EF 28~70/2.8 L ExJexjOWI^
3.9 9e>Dqlv
0.81 UqEpeLK
Nikon AF 35~70/2.8 [(PD2GO+
3.8 ">hOD'PG
0.79 XLxr@1
Minolta AF 28~70/2.8 `/\Z{j0_
3.7 bL"!z"NA
0.78 y8|?J\eRy
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp 568qdD`PS
3.5 >4@/x{{
0.77 fBRU4q=^T
Leica 28~70/3.5-4.5 S=.7$PY
3.2 UthH
0.75 bUBQ
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro I|oS`iLl$
3.1 ^;=L|{Xl
0.73 NsY D~n
Sigma AF 28~70/2.8 6x 8P}?
3.0 M9s cZuj
0.73 Od5I:p]N
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。 0}d^UGD
H(WRm1i"G
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: Ccx1#^`
镜头品牌规格 {
i2QLS
得分 ::eYd23
MTF侧重平均值 +M/1,&
Leica 80~200/4 _0: }"!Gq
4.2 y+g01z
0.83 ? j8S.d~
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ;LjTsF'
4.1 n13#}i{tm
0.82 L/sMAB
Canon EF 70~200/2.8 L xJSK"
4.1 W$bQS!7y
0.82 XwNJHOaF
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX KqNbIw*sR
3.9 *c1)x
0.81 MR{JMo=r
Minolta AF 80~200/2.8 Apo LqA&@
3.9 U1!#TD)@
0.81 ?cRGdLP'D
Nikon AF 80~200/2.8 D ED yoc;`hO-
3.9 /-v6jiM
0.80 UBZ37P
Contax 80~200/4 q*E<~!jL
3.8 *(>,\8OVf
0.79 5y`n8. (?
Tokina AF 80~200/2.8 X@j.$0eK
3.4 +thkx$o
0.76 ].e4a;pt
Leica 70~210/4 A)j',jE&1
3.3 2/ES.>K!.
0.75 h]{V/
Pentax FA 80~200/2.8 7yM "G $
3.2 !um~P
0.74 psaPrE
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。 V~%C me
XHER [8l
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: Q2(K+!Oe
镜头品牌规格 o,D7$WzL
得分 rUL_=>3
MTF侧重平均值 q<Sb>M/\,
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 9>I&Z8J$M
3.3 Pn| ;VCh
0.75 (<ZpT%2
Pentax FA 28~70/4 AL DY(pU/q
3.3 suF<VJ)&s
0.75 d(X/N2~g
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U "!F%X%/
3.2 yPXa
0.74 WNmG'hlA
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U j2GTo~muq
3.1 w28&qNha
0.73 ZCC T
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 49?wEm#
3.1 `:>N.9'o
0.73 =Sp+$:q*
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 9m+ejTK{U
3.0 JLn)U4>z w
0.72 ^1mnw@04
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp $3'xb/3|
3.0 &`^PO$
0.72 hC
D6
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ~cL)0/j}
2.9 lh`ZEvt
0.72 qe<xH#6
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 AdgZau[Y6
2.9 2K
VX
0.71 ~4V-{-=0a7
Contax 28~70/3.5-4.5 5>!I6[{
2.8 _X]\#^UiO2
0.71 /:. p{y
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 8quH#IhB
2.8 %F2T`?t:
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro &y&pjo6v1
2.7 f>zd,|)At
0.70 5I>a|I!j
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 me+u"G9I;
2.7 0 H0U%x8
0.70 9cXL4
Ricoh 35~70/3.5-4.8 K0'= O
2.6 w/,A@fLL
0.69 VoC|z Rd_
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 q5G`N>"V
2.3
B".3NQ
0.66 =v(&qh9Q2
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 .$U=ngj\t
2.0 ^OrO&w|
0.64 9 Eqv^0u
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 Y;1s=B9
1.8 A)80qx:
0.62 pqDlg
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: Egi(z9|Pp
镜头品牌规格 =J0r,dR
得分 otmyI;v 7<
MTF侧重平均值 f#&@Vl(i&
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO hH]oJ}H \
3.2 sp7#e%R\
0.74 Q6$^lRNOpk
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U #Fckev4
3.1 Ch'e'EmI
0.74 :4x&B^,53
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 ,8)aKy
3.0 S76xEL
0.73 l9+)h}
Sigma 70~210/4-5.6 ^%t{:\
2.9 6g)X&pZ
0.72 }*|aVBvU
Pentax FA 70~200/4-5.6 ;]VLA9dC
2.9 h3(B7n7
0.72 \=j|ju3
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 ,T8fo\a4
2.9 , GMuq_H
0.72 ,!bcm
Nikon AF 70~210/4-5.6 D )VeeAu)p
2.8 *qKf!&
0.71 0IxHB|^$
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 J:dNV<A^
2.7 6.M!WK{+
0.69 ^:2>I $
Yashica AF 70~210/4.5 "Xj>dB1~
2.7 -ze@~Z@
0.69 X=[`+=
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 tg;AF<VI
2.6 8nTdZu
0.69 I@uin|X
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ksV^Y=]
2.6 i)[~]D.EH8
0.69 lTZcbaO?]
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ~-BIUZ;
2.4 X({R+
0.67 TL@{yJ;s
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 2l}3L
2.4 ,a\pdEPj
0.67 WZf}1.Mh*
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): #IxCI)!I{[
镜头品牌规格 4p]hY!7
得分 aq$adPtu
MTF侧重平均值 2rqYm6
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 ktiC*|fd
3.7 9m}c2:p
0.78 p 4Y2AQ9
Nikon AF 20~35/2.8 D IF fHacVjJ
3.6 =aRE
0.78 vLQh r&I
Canon EF 20~35/2.8 L 9 [wR/8Xm
3.5 J0yo@O
0.77 g({dD;
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 7_]Bu<{f
3.5 CDGN}Q2 _
0.77 ek]CTUl*
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U N}7tjk
3.4 r&D&xsbQ
0.76 :\,3=suWq
Pentax FA 20~35/4 AL LE@`TPg$R
3.4 xyRZ
v]K1
0.76 ]F1ZeAh5
Minolta AF 17~35/2.8 G oWdvpvO
3.3 Hh0a\%!
0.75 MUqV$#4@I
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 Q~G>=J9
3.3 bId@V[9
0.75 'E~[I"0
Canon 20~35/3.5 L pax;#*QcQ
3.3 a*nx2d
0.75 *m`KY)b=l
Canon EF 17~35/2.8 L \&5t@sC
3.2 ~U_,z)<`)c
0.74 ($Y6hn+
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX Wo~#R
3.1 ?#_] Lzn'
0.73 %SD=3UK6
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 nh+f,HtSt
2.9 PH3#\
v.
0.72 d=8q/]_p
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 kc-v(WIC
2.8 ~$Pz`amT|
0.71 {h *Pkn1
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ET}Dh3A
2.7 5<KY}
0.70 PK|"+I0
Tokina AF 20~35/2.8 Pro (
mKuFz7
2.5 s7}46\/U
0.68 fS(IN~
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF l-RwCw4f
2.4 L/n?1'he
0.67 tN:PWj5
5cE?>
5. 特殊变焦镜头 市场上流行的一些有名的特殊变焦头分值并不高,如尼康24~120/3.5-5.6 D IF只有2.3分,MTF侧重平均值只有0.66,腾龙AF 28~200/3.8-5.6 LD(Asp Super)得分为2.7分,MTF侧重平均值为0.70。倒是佳能新推出的防抖镜头EF 28~135/3.5~5.6 IS U得分达到3.5分,MTF侧重平均值达到0.77,进入专业级成像行列。 o$_,2$>mn
9Lv"|S`5W_
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。 c;pv< lX'
Zqnwf
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。