MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 pOpie5)7X
M*{E K
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:
jats)!:
315Rk!{AJ
MTF = Vo / Vi B?$pIG^Mn
p7Gs
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 zT`LPs6T
ZOyq{w!2
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? m?>$!B4jFB
Ga"$_DyM
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 r68'DJ&m3
/|P&{!
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。
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~g~z"!K
看看photodo的例子: aZ@Ke$jD
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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 XM>ByfD{
X#Ajt/XQ
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。 '$UlJDZ
n\ZDI+X
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。 /@Y/(+DE
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MTF(续) a&M{y
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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 %7z
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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。 r,EIOcz:
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浅谈MTF值的含义 P<km?\Xp(
8 U B?X
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。 GNT1FR
Ud\Jc:DG
利用MTF值对镜头统计分析及排列 CT6a
/t01z~_
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。 bH~ue5q
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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。 / ~K-0K#w
oZA?}#DRl
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。 +Y0Wiwr'
r~si:?6:
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。 Q!(C$&f
e3yBB*@
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: `s Az1/N
镜头品牌规格 ?
!MDg_oHd
得分 EdhT;!
MTF侧重平均值 9P#E^;L
Contax 28~85/3.3-4 #e((F,1z
4.0 wyMj^+ 2m
0.81 [ft#zxCJ
Canon EF 28~70/2.8 L Ont4-AP
3.9 hCQzD2
0.81 "~jt0pp
Nikon AF 35~70/2.8 k+f!)7_
3.8 #Wey)DI
0.79 >sv|
Minolta AF 28~70/2.8 35%'HFt_
3.7 np}F [v
0.78 L
5J=+k,
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp Hc ]/0:
3.5 ]!E|5=q
0.77 #(mm6dj
Leica 28~70/3.5-4.5 ;\DXRKR
3.2 Yc/Nz(m
0.75 : |#Iw
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro rZ/,^[T
3.1 Vv~rgNh
0.73 TL ;2,@H`
Sigma AF 28~70/2.8 K'+GK S7.
3.0 }#Z Q\[
0.73 E)DdiB'Rh
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 JV=d!Gi[C
*y9 iuJ}
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: XO~xbG7>gZ
镜头品牌规格 S 0eD
2
得分 Z"<aS&GH
MTF侧重平均值 ;aExEgTq
Leica 80~200/4 X2hV)8Sk
4.2 9->E$W
0.83 M:z)uLDw
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D n8DWA`[ib
4.1 "K5n |{#
0.82 IT5AB?bxH
Canon EF 70~200/2.8 L 2s_shY<=}L
4.1 |#q 5#@,
0.82 g^OU+7o
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX QijEb
3.9 2T3v^%%j
0.81
)T/"QF}<T
Minolta AF 80~200/2.8 Apo p&ytUTna
3.9 `d2}>
0.81 Gnop
Nikon AF 80~200/2.8 D ED Sd'!(M^k3
3.9 "z)dz,&T
0.80 *T'
/5,rX2
Contax 80~200/4 2qLRcA=R
3.8 fEf",{I
0.79 h4N!zj[
Tokina AF 80~200/2.8 uF_gfjR[m
3.4 rT9<_<
0.76 h?5$-#q~
Leica 70~210/4 t$^1A1Ef
3.3 ye=*m
0.75 Sr Z\]
Pentax FA 80~200/2.8 xjB2?:/2
3.2 N>!RKf:ir
0.74 >MZWm6M8
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。 teH $hd-q
s1.YH?A;
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: mk.:V64 >;
镜头品牌规格 aRPgo0,W1
得分 WW82=2rJ9
MTF侧重平均值 Rs,\{#
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U v*`$is+
3.3 k_?xiOSh
0.75 ;S5*n:d
Pentax FA 28~70/4 AL n=!]!'h\:
3.3 fYU/Jn#
0.75 4^vEMq8lB
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U (oO*|\9u
3.2 U\'.rT[#
0.74 q'~?azg:
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U u~FXO[b
3.1 >F+Mu-^
0.73 Sd/?xyF1(
Ricoh P 35~70/3.4-4.5
)u?pqFH
3.1 MT9c:7}[&
0.73 %>Z;/j|#r
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D |fnP@k
3.0 Hv2t_QjKT
0.72 Lsv[@Rl
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp MUsF/1
3.0 YSERQo
0.72 2 Pn
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 k4r;t: O ^
2.9 5W_u|z+/g
0.72 "\M16N
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 7.)e4
2.9 SRs1t6&y=
0.71 C[MZ9r
Contax 28~70/3.5-4.5 aC:Sy^Tf
2.8 \ cmt'b
0.71 1H sfCky{
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D %B+W#Q`
2.8 epM;u
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro {`5Sh1b
2.7 sUA==k
0.70 =>nrU8x
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 \|9@*]6:
2.7 j}R!'m(P'
0.70 1vKc>+9
Ricoh 35~70/3.5-4.8 ;mH O#
2.6 |@#37
0.69 6d/;GyG
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 _aa3;kT_
2.3 K P{|xQ>
0.66 pleLdGq
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 BUT{ }2+K
2.0 mYLqT$t.+
0.64 W>3[+wB
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 v5STe`
1.8 HE
GMwRJG
0.62 LV|ZZ.d h
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: LVNq@,s
镜头品牌规格 hu}`,2
得分 c\"t+/Z
MTF侧重平均值 / blVm1F
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO "FA&Qm0
3.2 VN!`@Ci/
0.74 /@Qg'Q#
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U On
x[}x
3.1 umPd+5i
0.74 IvuKpX>*
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 egQB!%D
3.0 ~uy{6U{&I
0.73 CqW:m*c
Sigma 70~210/4-5.6 NIZN}DnP
2.9 `K -j
0.72 *J^l
r"%c
Pentax FA 70~200/4-5.6 `4^-@}
2.9 x'IVP[xh`A
0.72 XaT9`L<
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 "|P8L|
@*
2.9 reo
0.72 ~)>O=nR
Nikon AF 70~210/4-5.6 D K_/-mwA v
2.8 eeKErpj8A
0.71 VB
53n'
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 ^s*j<fH
2.7 4n6EkTa
0.69 0($@9k4!/
Yashica AF 70~210/4.5 M "QT(u+
2.7 Vl=!^T}l+
0.69 mocR_3=Q?
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 Wp2b*B=-
2.6 6z;C~_BV
0.69 W(jXOgs+_
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ,/{(8hn
2.6 mqw5\7s ?
0.69 \:>GF-Z(
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U +um
Ua
2.4 E=N44[`.G
0.67 [C1.*Q+l
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 &f12Q&jY7
2.4 B[XVTok
0.67 0
#*M'C#
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): <'s_3AC
镜头品牌规格 tE&@U$0>o
得分 P-B3<~*i!
MTF侧重平均值 21(8/F ~{
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 Po+I!TL'
3.7 LOm*=MVex
0.78 y"N7r1Pf
Nikon AF 20~35/2.8 D IF )=,%iL-
3.6 2hZ>bg
0.78 kR+xInDM*
Canon EF 20~35/2.8 L Zp5;=8wa;
3.5 -TIrbYS`
0.77 :exgdm;N
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 ;ZnSWIF2
3.5 |jh&a+4W
0.77 vTrjhTa\
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U :.;pRz
3.4 (_:k s
0.76 jg2UX
Pentax FA 20~35/4 AL (~C_zG
3.4 f?KHp|
0.76 xZmO^F5KHj
Minolta AF 17~35/2.8 G !_zp'V]?
3.3 rL{3O4O
0.75 q_0So}
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 !Q-h#']~L
3.3 +ZuT\P&kR5
0.75 \0}!qG![AA
Canon 20~35/3.5 L U<T.o0s=
3.3 M8 4{u!>[
0.75 t r)[6o#
Canon EF 17~35/2.8 L 5AX
AIP n)
3.2 nC-=CMWWr
0.74 pN\YAc*@:
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX )<J|kC\r6c
3.1 CV9o,rL
0.73 "c0I2wq
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 :5Y
yI.T
2.9 7(ni_|$|
0.72 E5^P*6c(
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 )@vhqVv?
2.8 z%lu%
0.71 4*j6~
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 *u?QO4>
2.7 @D?KS;#
0.70 U9?fUS
Tokina AF 20~35/2.8 Pro :htz]
2.5 Yf=an`"
0.68 HDmjt+3&n
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF $)HD`E
2.4 ]xx}\k
0.67 2)iwAu
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5. 特殊变焦镜头 市场上流行的一些有名的特殊变焦头分值并不高,如尼康24~120/3.5-5.6 D IF只有2.3分,MTF侧重平均值只有0.66,腾龙AF 28~200/3.8-5.6 LD(Asp Super)得分为2.7分,MTF侧重平均值为0.70。倒是佳能新推出的防抖镜头EF 28~135/3.5~5.6 IS U得分达到3.5分,MTF侧重平均值达到0.77,进入专业级成像行列。 xz$-_NWW
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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。 l** gM
1Q5:Vo^B#
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。