MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 y/Xs+ {x
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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: U
g "W6`
U N9hZ>9
MTF = Vo / Vi
? }M81
*S.U8;*Xj
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。 dht0PZdx?
WoEK #,I;
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? ;,&cWz
}D#:NlMp
(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。 gg/`{
!T`oHs
(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)。 1F@j?)(
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看看photodo的例子: >pv.,cj
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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 XnyN*}8
G4)~p!TSQ
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。 \vA*dQ-
&W2*'$j"_
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。 ;]dD\4_hK
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MTF(续) FnO@\{M"A
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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 %fj5;}E.
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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。 Og\k5.! ,
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浅谈MTF值的含义 bKQho31a'
BQ-x#[%s
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。 y)G-6sZ/
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 U+Y(:
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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。 Xh9QfT ,
c[h~=0UtJ
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。 n4K!Wv&u
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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。 :viW
$^]K611w9
在所有大光圈人像头中,宾得的手动调焦85/1.4镜头以微弱优势占据上风。这是因为其在最大光圈时的MTF侧重平均值达到0.43,已达到业余变焦镜头f8时的MTF侧重平均值。在f8时的MTF侧重平均值虽略低于佳能EF85/1.2和康太时85/1.4,考虑到人像摄影多用大光圈,故位列第一应是问心无愧的。 ^hIdmTf6
WXQ@kQD
2. 专业级镜头 在常用专业级标准变焦镜头中,康太时28~85/3.3-4居首,适马AF28~70/2.8居末。具体排列如下: ~YYnn7)
镜头品牌规格 GJ ^c^`
得分 kK? SG3
MTF侧重平均值 KgL!~J
Contax 28~85/3.3-4 cQU/z"?+
4.0 5hrI#fpOR
0.81 Vb0T)C
Canon EF 28~70/2.8 L
Gl~l
3.9 )Qbd/zd\U
0.81 gmGK3am
Nikon AF 35~70/2.8 um2a#6uo
3.8 D-gH_ff<]9
0.79 KkJqqO"EL
Minolta AF 28~70/2.8 ?
#K|l*
3.7 28MMH
Q
0.78 Z
vysLHj
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp GY~$<^AK
3.5 wI%M3XaBws
0.77 &LLU@ |
Leica 28~70/3.5-4.5 =xI;D,@S
3.2 <:S qMf
0.75 tB_le>rhl
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro SQodk:1)
3.1 'a~@q~!
0.73 pj>R9zpn_
Sigma AF 28~70/2.8 /3b*dsYsl
3.0 SI7rTJ]/
0.73 1NZ"\9=U
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。 ;+Jx,{)
IskL$Y ^
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: :j\7</uu
镜头品牌规格 #ArrQeO 5_
得分 r4yz{^G
MTF侧重平均值 t~Q9}+
Leica 80~200/4 OH`a3E{e
4.2 z*.AuEK?
0.83 ]Ry9{:
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D S=@+qcI
4.1 j\y;~
V
0.82 vX+oZj
Canon EF 70~200/2.8 L A
6(`
4.1 3?93Pj3oPt
0.82 !<[+u
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 'Y?-."eKh
3.9 RY-iFydPc
0.81 jv)+qmqo!
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 9CDei~
3.9 ipSMmpB
0.81 "[)G{VzT
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 'HA{6v,y
3.9 bWe2z~dP
0.80 SB62(#YR
Contax 80~200/4 BQu
|qrq
3.8 .LzA'q1+z
0.79 U8_{MY-9}
Tokina AF 80~200/2.8 QoD_`d
3.4 Y>x{ [er
0.76 qt8Y3:=8l
Leica 70~210/4 ^~4]"J};M
3.3 q;{(o2g
0.75 8Pn
Pentax FA 80~200/2.8 +R'8$
3.2 c`O~I<(Pm
0.74 I%T+H[,
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。
@|gG3
$>rt0LOF
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: (i&+= +"wn
镜头品牌规格 GS;GJsAs
得分 8Km&3nCv$Q
MTF侧重平均值 !(d]f0
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U G]lGoa}]`u
3.3 \u[x<-\/6
0.75 , ZsZzZ#
Pentax FA 28~70/4 AL Fis!MMh.$
3.3 o;8$#gyNY
0.75 &L6Ivpj-
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U .UK0bxoa
3.2 Xaz "!
0.74 6-U_TV
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ;dIk$_FN
3.1 @Q1!xA^S
0.73 2?,Jn&i5
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 !6/UwPs
3.1 S_lGrk\j
0.73 x@#>l8k?
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D (4H\ho8+mp
3.0 G(E1c"?
0.72 **q8vhJM
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp h,LSqjf"
3.0 x^s,<G
0.72 t=%zY~P
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 d)
-(C1f
2.9 HUKrp*Hv
0.72 aCZ0-X?c
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 "P !
.5B
2.9 geQ!}zXWi
0.71 .; MS78BR
Contax 28~70/3.5-4.5 *@rA7zPFf
2.8 %"
iX3
0.71 P(T-2Ux6
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D >}SEU-7&\
2.8 W8W7<ml0A
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro N{Sp-J>
2.7 Dk
`&tr
0.70 ^".OMS"!
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 8xy8/UBIk0
2.7 4Kj.o
0.70 'sEnh<
Ricoh 35~70/3.5-4.8 * +
T(i
2.6 +wi=IrRr
0.69 rWht},-|1
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 9#DXA}
2.3 X,Ql6uO
0.66 "uH>S+%|b
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 (cj9xROx
2.0 oidZWy
0.64 +n1!xv]
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 >LBA0ynh
{
1.8 *7Vb([x4;
0.62 @.;+WQE
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: x?AG*'
h&
镜头品牌规格 YZ~MByu
得分 M`Y^hDl 6
MTF侧重平均值 )^:H{1'
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 5]O{tSj
3.2 O:?3B!wF
0.74 $PJ==N
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 2@S}x@^
3.1 qO{z{@jo55
0.74 v ,")XPY
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 217G[YE-
3.0 snaAn?I4
0.73 9E7 G%-
Sigma 70~210/4-5.6 4 OPY
2.9 mCO1,?
0.72 xQsxc
Pentax FA 70~200/4-5.6 |k.'w<6mb9
2.9 "L3mW=!*
0.72 5dj" UxH
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 *PF<J/Pr
2.9 Dg&6@c|
0.72 V 20h\(\\
Nikon AF 70~210/4-5.6 D W
)FxN,
2.8 sK2N3B&6
0.71 UhH#>2r_
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 R4p Pt
2.7 4c5BlD
0.69 B4.:
9Od3
Yashica AF 70~210/4.5 4aO/^Hl
2.7 +byOThuE
0.69 m?w_
]
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 O`Tz^Q/D
2.6 ACyK#5E
0.69 Y4k2=w:D
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 l<6GZ
2.6 $a_y-lY
0.69 !!C/($
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U nCY kUDnZ
2.4 y[m,t}gi
0.67 Qx)b4~F?
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 6H |1IrG
2.4 cx[^D,usf~
0.67 ^_]ZZin
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ( d_z\U7l
镜头品牌规格 nH#>_R
(
得分
RHUZ:r
MTF侧重平均值 G*9(O:
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 .!3e$mhV
3.7 6?a`'&
0.78 hl1IG
!
Nikon AF 20~35/2.8 D IF GRcPzneiz
3.6 a{`hAI${
0.78 w<(ubR %$
Canon EF 20~35/2.8 L x3y+=aj
3.5 i<Z%
0.77 J5{;+ysUMl
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 _[HZ[ 9c!
3.5 %#2$B+
0.77 Y5aG^wE[:
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U b1C)@gl !Z
3.4 SA TX_
0.76 I[?\Or
Pentax FA 20~35/4 AL ]$/oSa/
3.4 _ $a3lR
0.76 81Z;hO"~
Minolta AF 17~35/2.8 G bv4umL /
3.3 flCT]ZR
0.75 x?L[*N_ml
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 c{=;lT
3.3 ">[#Ops-;$
0.75 av'm$I|O
Canon 20~35/3.5 L M`Q$-#E:
3.3 (4FVemgy
0.75 e"hfeNphz
Canon EF 17~35/2.8 L <D a-rv8
3.2 H~FI@Cf$L
0.74 /"X_{3dq?
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX NsB]f{7>8+
3.1 xSudDhRP
0.73 6l\5J6x
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 }y6|H,t9
2.9 _V"0g=&Hc
0.72 ]Q"T8drL
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 kp*v:*
2.8 CzBYH
0.71 PMAz[w,R~
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 }PI:O%N;
2.7 h7#\]2U$[5
0.70 H_?rbz} o
Tokina AF 20~35/2.8 Pro nI3p`N8j*
2.5 GlJ[rD
0.68 v.]{b8RR
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF BHr ,jC
2.4 33~MP;
0.67 'x%gJi#
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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。 "}71z
Ll|-CY $
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。 BeUyt
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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。