MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 R0HzNk
\AQ*T`Dq
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: lp+Uox
{S,L %
MTF = Vo / Vi |ZC@l^a7
clyZD`*
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。 Z4KYVHD,
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? }6b" JoC
[&eG>zF"
(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。 m?GBvL$
w]1Ltq*g/
(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)。 E &G]R!
1K\zamBg
看看photodo的例子: !A":L0[7n
P.#@1_:gC
(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 "d"6.ND
zpgRK4p,I"
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。 yVfF
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FIu|eW+<l
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。 Iw;i ".
yo^M>^P\N
MTF(续) lq}m0}9<
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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 '/2)I8
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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。 {Ri6975
k|4}Do%;
浅谈MTF值的含义 0g'MFS
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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。 p54e'Zb
HC!5AJ&+}v
利用MTF值对镜头统计分析及排列 `|p8zV
Ve\.7s
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。 ^]k=*>{
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E3V_qT8
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。 !ZS5}/ZU
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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。 9}T(m(WQVu
M~U>"kX
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。 o0kKf+[
%Y=
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: .A F94OlE/
镜头品牌规格 ,l#f6H7p
得分 ZdJQ9y
MTF侧重平均值 iw^"?:'%
Contax 28~85/3.3-4 8Xa{.y"
4.0 zB8J|uG
0.81 PTpGZ2FZ
Canon EF 28~70/2.8 L Yb348kRF
3.9 v*&WqVg
0.81 Q"k #eEA
Nikon AF 35~70/2.8 mW)C=X%
3.8 NKYHJf2?x
0.79 COL_c<\
Minolta AF 28~70/2.8 ,-V7~gM%}
3.7 pnGDM)H7
0.78 iza.' Mm~
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp &ER,;^H`6
3.5 V4. }wz_Y
0.77 s x) x7
Leica 28~70/3.5-4.5 w1)SuMFK_
3.2 U=N]XwjVK<
0.75 M5{vYk>,1Q
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro eR!K8W
3.1 :Oc&{z?q
0.73 {%8=qJ3@
Sigma AF 28~70/2.8 *cc|(EM
3.0 <xAlp;8m5
0.73 e:(~=9}Li
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。 x=3+@'
7J$Yd976
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: 9F|e.
镜头品牌规格 C/!8NV1:4
得分 aR0v qRF
MTF侧重平均值 vA#?\j2
Leica 80~200/4 nXxSv~r
4.2 J.pe&1
0.83 J!*Pg<
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ppPzI,
4.1 ` L?9-)m<f
0.82 ^g*/p[
Canon EF 70~200/2.8 L G+l9QaFv
4.1 O:(%m
0.82 'gv7&$X}4
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX My\
3.9 Nx"v|"
0.81 x_|: 3I
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 9{5 c}bX
3.9 Id'@!U:NA
0.81 "ktC1y1
Nikon AF 80~200/2.8 D ED QTjOLK$e$
3.9 QprzlxB
0.80 4C_-MJI
Contax 80~200/4 7&9'=G
3.8 &tw
0.79 aXefi'!6
Tokina AF 80~200/2.8 #%g~fh
3.4 5CuK\<
0.76 a4M`Bk;mb
Leica 70~210/4 e/h7x\Z
3.3 |_;Vb
0.75 g1`/xJz|
Pentax FA 80~200/2.8 zorTZ #5
3.2 <XxFR
0.74 hrRX=
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。 gaJIc^O
S:"t]gbF =
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: YA>du=6y\
镜头品牌规格 _r|$H_#
得分 [y T4n.f
MTF侧重平均值 Mr(~
*
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U =`X@+~%-
3.3 =#<hT
s
0.75 FZ/l
T-"
Pentax FA 28~70/4 AL hqY9\,.C
3.3 [#td
0.75 t?]6>J_V
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U UG>OL2m>5
3.2 k[Iwxl;/
0.74 +2w54X%?M
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U ;NRT
a*
3.1 j78xMGKO
0.73 g}3c r.
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 9,'5~+7
3.1 @WU_GQas3
0.73 tb0XXEE
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D -H`G6oMOO
3.0 A0rdQmrOL
0.72 "`"j2{9|e!
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp "\BP+AF
3.0 0 $e;#}
0.72 >Fld7;L?<
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 Lx?bO`=qg7
2.9 :/vB,JC
0.72 :/%Vpdd@
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 Op)0D:BmR
2.9
A]U]
0.71 &OhKx
Contax 28~70/3.5-4.5 F` I-G~e
2.8 &ApJ'uC
0.71 +zs6$OI]V
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 7Xad2wXn
2.8 E;4Ns
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro b=|&0B$E
2.7 q<yH!
0.70 U[A*A^$c}
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 }uHc7gTBF7
2.7 ;2@sn+@
0.70 zi?'3T%Ie
Ricoh 35~70/3.5-4.8 9uS7G *
2.6 <go~WpA|r
0.69 HJJ^pk&
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 jujx3rnK?
2.3 'o7PIhD"
0.66 $k`8Zx w
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 Nu_w@T\l
2.0 y2 +a2
0.64 !%u#J:z2
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 42wcpSp
1.8 nUd\4;J#
0.62 /B!m|)h5~
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: poe Xi\e!(
镜头品牌规格 uWWv`bI>x
得分 0&.lSwa
MTF侧重平均值
7k\7G=
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO UeICn@)\y
3.2 2T3DV])Q
0.74 *(`.h\+
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U zOE6;c81
3.1 `e9uSF:9C
0.74 jkP70Is
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 6J
5)4^bk
3.0 V[I<9xaE
0.73 SNU
bY6
Sigma 70~210/4-5.6 8QN8bGxK
2.9 Qf|}%}%fp
0.72 PbPP1G')
Pentax FA 70~200/4-5.6 U(N$6{i_
2.9 "r
V4[MVxt
0.72 D%idlL2%J
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 k@aP&Z~
2.9 nTU~M~gky
0.72 \z`d}\3(R
Nikon AF 70~210/4-5.6 D Qg>GW
2.8 `Y\/US70{c
0.71 (A'q@-XQ
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 is?&%VY
2.7 -NPkN%h
0.69 D:ugP,
Yashica AF 70~210/4.5 G`#gV"PlC
2.7 GQ0 (&I
0.69 87(^P3;@
Ricoh P 70~210/4.5-5.6
_O;~
}N4u
2.6 U9o*6`"o
0.69 8Qz7uPq
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 *z"1MU
2.6 [E~,> Q
0.69 [a)~Dui0@\
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ~R@m!'Ik
2.4 `/JR}g{O
0.67 b#;N!VX
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 D^s0EW-E
2.4 uP=_-ZUW
0.67 Z^`=!n-V
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 3:8nwt
镜头品牌规格 fI
d)
得分
iRwW> a3/
MTF侧重平均值 u4#~
i0@
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 e=]oh$]
3.7 ~sHZh
0.78 %cr]ZR
Nikon AF 20~35/2.8 D IF uCP6;~Ns
3.6 S7NnC4)=-f
0.78 3@ F+ E\k
Canon EF 20~35/2.8 L K?Xo3W%K
3.5 d[RWkk5
0.77 !Ir1qt8T
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 (LT\
IJSM
3.5 k|$"TFXx;
0.77 3^A/`8R7K
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 28Ssb|
3.4 %j[LRY/
0.76 a._^E/EV
Pentax FA 20~35/4 AL ySuLt@X
3.4 {80oRD2=Q
0.76 WJY4>7}{B@
Minolta AF 17~35/2.8 G wKi}@|0[@
3.3 K?FX<PT
0.75 ;vI*ThzdD
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 ){Ciu[h
3.3 $||ns@F+
0.75 E*r
Canon 20~35/3.5 L a* W_fxb
3.3 r(,= uLc
0.75 ;e~{TkD
Canon EF 17~35/2.8 L ?`N57'iPb
3.2 bRK CY6
0.74 +3/k/W
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX C-a*EG
3.1 LXh@o1
0.73 TbKP8zw{
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 j.=UI-&m
2.9 H9Y2n 0
0.72 7d|*postv
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 /RJ6nmN@}
2.8 zp7V\W;
&
0.71 }
*
?n?'
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 )K>Eniou
2.7 S3ab0JM
0.70 YVQ_tCC_!
Tokina AF 20~35/2.8 Pro a,/M'^YyN
2.5 <ICZ"F`S
0.68 G$?|S@I,
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF JCcN>DtP
2.4 ,s1&O`
0.67 u-AWJc+F .
,{.zh&=4
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。 >.DF"]XM
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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。 ksB
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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。