MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 rm2{PV<+d
|;OM,U2
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: h(GgkTj4+
,GVHwTZ0`
MTF = Vo / Vi JaG<.ki
*ubLuC+b
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。 ofcoNLX5c
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 1ReO.Dd`R
aina6@S
(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。 !?O:%QG
BI4p 3-
(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)。 q/70fR7{v
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看看photodo的例子: > ^n'
,dzbI{@6
(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 (V{bfDu&h@
jY87NHg
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。 e)!X9><J
3_^w/-7`B
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。 d cPh@3
KM< M^l_Q
MTF(续) ^a<=@0|
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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 N<"_5
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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。 Zm&Zz^s
MZv&$KG4m@
浅谈MTF值的含义 t!D=oBCro
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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。 +;FF0_
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 W
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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。 ik7#Og~3
MI',E?#yB
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。 ^row=5]E
MSRIG-
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。 '~liDz*O
.7~Kfm@2
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。 {:S{a+9~
-7m;rD4J
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: -}4 H'%Z(i
镜头品牌规格 7dV^35 KP
得分 ;u}MG3Y8
MTF侧重平均值 N|1J@"H
Contax 28~85/3.3-4 L?Wl#wP\;*
4.0 )bPNL$O
0.81 "/ @
;6
Canon EF 28~70/2.8 L gJvc<]W8!
3.9 *DDfdn
0.81 D!qtb6<.
Nikon AF 35~70/2.8 05|t
3.8 ``aoLQc`
0.79 Y<a/(`
Minolta AF 28~70/2.8 FCqs'
3.7 +1h^9Y'
0.78 rrbCg(
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp E%H,Hk^
3.5 nez5z:7F
0.77 [r^f5;Z
Leica 28~70/3.5-4.5 w$61+KH K
3.2 tet
0.75 O}#*U+j
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro ,!sAr;Rk`
3.1 JK,#dA#
0.73 *$ ^ME
Sigma AF 28~70/2.8 mI0|lp 1$
3.0 {) Y
&Vr5
0.73 EMs$~CL4
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。 Y*w<~m
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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: 3'1O}xO
镜头品牌规格 M&Ycw XV:Z
得分 c!w4N5aM
MTF侧重平均值 Szwa2IdI.
Leica 80~200/4 wx<5*8zP
4.2 ='soSnT
0.83 pC#Z]_k
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D <@;e N&
4.1 e[Q(OV5(R
0.82 I&1Mh4yu
Canon EF 70~200/2.8 L N_/&xHw
4.1 ]Ms~;MXlx5
0.82 f"k/j?e*
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX ^0X86
3.9 S&.DpsK
0.81 _|*3uGo:
Minolta AF 80~200/2.8 Apo (qohb0
3.9 tb0s+rb
0.81 d*q_DV
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 5%tIAbGW
3.9 :hxfd b-
0.80 .bL{fBTT~
Contax 80~200/4 IGv>0LOd@
3.8 ?+`Zef.g
0.79 $XT&8%|*7
Tokina AF 80~200/2.8 iW)FjDTP
3.4 N;Hf7K
0.76 D5AKOM!`
Leica 70~210/4 p?Yovckm
3.3 XPWK"t01
0.75 tw*qlb FHv
Pentax FA 80~200/2.8 0 w@~ynW[
3.2 kw=+"U
0.74 QdDdrR^&
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 +yCIA\i#t6
B;G|2um:$
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: QD"V=}'?
镜头品牌规格 =>S5}6
得分 S~Nx;sB
MTF侧重平均值 z
KJ6j ]m
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U zFQxW4G
3.3 <([o4%
0.75 jL`S6E?7
Pentax FA 28~70/4 AL W.0dGUi*
3.3 {u9VHAXCf
0.75 j g$%WAEb
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U B8w0DJ
3.2 ~>#=$#V
0.74 ^dqyX(
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U .F
3v)
3.1 OBb
0.73 +-8uIqZ
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 )(75dUl
3.1 o*r\&!NIw
0.73 ]u2!)vZh'
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D R<k4LHDy
3.0 i]F,Y;&|
0.72 ^>k [T.
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp T4\,b
3.0 Lxd*W2$3_
0.72 oN)K2&M0
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 jQsucs5$h
2.9 )+cP8$n6L
0.72 wl5!f|
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 PiAA,
2.9 {\lu; b!
0.71 KY4|C05,
Contax 28~70/3.5-4.5 #^Sd r-
2.8 )v
['p
0.71 -Z6ot{%
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D HjV83S;
2.8 Q[8L='E
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro Ibpk\a?A{
2.7 H#wn3O
0.70 .c~;/@{
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 :5h&f
2.7 G%rK{h
0.70 D97oS!*
Ricoh 35~70/3.5-4.8 j:]/AReOL
2.6 ,bJZs-P0
0.69 "C}nS=]8m
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 wf8vKl#Kfw
2.3 s u![ST(
0.66 JUwP<C[
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 hDVD@b
2.0 w*Kw#m'U
0.64 9[$g;}w
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 }$m_):t@@
1.8 "L{;=-e
0.62 Jq?ai8
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: =X-$kk
镜头品牌规格 C{Aeud #5
得分 1Pn!{ bU3@
MTF侧重平均值 jC;XY !d6
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO > -k$:[l
3.2 Ct
#hl8b:
0.74 6OIA>%{
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U %{o5}TqD
3.1 a>""MC2
0.74 T[ky7\
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 LH<--#K
3.0 -41L^Di\
0.73 r1F5&?{q
Sigma 70~210/4-5.6 1v,4[;{
2.9 ~_^nWT*BV
0.72 5_=&U-? H
Pentax FA 70~200/4-5.6 _Se>X=
2.9 EeL~`$f
0.72 a=C?fh
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 s
g6
2.9 t{x&|%u
0.72 9)H~I/9Y
Nikon AF 70~210/4-5.6 D +Uj~zx@
2.8 .@ 1\26<
0.71 8FbBv"LI,g
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 F>!fu.Ws
2.7 sQTW?KA-Te
0.69 ?t?!)# X
Yashica AF 70~210/4.5 ~-'nEA TE
2.7 5r`g6@
0.69 p?6w/ n
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 gqGl>=.m
2.6 Z\LW<**b
0.69 _(oJ8h(
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ZTHrjW1
2.6 'nW:2(J
0.69 Pu}r`
E_
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ~e'FPVDn
2.4 +O\6p
0.67 L(AY)gB
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 ]6}|X#_
2.4 9>[$;>
0.67 umD .
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): KA%tVBl
镜头品牌规格 W}JJaZR*X
得分 >/evL
/
MTF侧重平均值 ow]n)Te
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 s)_sLt8?
3.7 cl14FrpYu
0.78 %o*afd
Nikon AF 20~35/2.8 D IF MhJq~G p
3.6 ]Alu~ Dw
0.78 0'aZ*ozk
Canon EF 20~35/2.8 L X~n Kuo
3.5 #WfJz}P,!
0.77 `Mp]iD{
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 vmW4a3
3.5 $6ITa }o
0.77 va#~ \%`
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 4[rD|
3.4 /m9t2,KB
0.76 D:%$a]_f
Pentax FA 20~35/4 AL H6e^"E
3.4 85Ms*[g
0.76 >TK`s@jdSV
Minolta AF 17~35/2.8 G Fda<cS]
3.3 RI-whA8+
0.75 2t#9ih"9
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 scN}eg:5
3.3 &X +@,!
0.75 24|:VxO
Canon 20~35/3.5 L ];j8vts&
3.3 x{RTI#a.
0.75 +.[#C5
Canon EF 17~35/2.8 L Y5Ey%Mm6
3.2 5%,n[qj4IT
0.74 y\)bxmC
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX 7.akp
3.1 QAcvv 0Hv
0.73 /`2VJw
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 := *>:*.Kb
2.9 vWzNsWPK"{
0.72 0*q~(.>a
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 RwT.B+Onuy
2.8 ZYu^Q6b3
0.71 %3"3OOT7
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 9.PY49|
2.7 /sJk[5!z
0.70 pmHd1 Wub
Tokina AF 20~35/2.8 Pro d v@6wp:
2.5 /"Rh
bE
0.68 2c9@n9Vx3a
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF v
mw7H
2.4 cS{ l2}E
0.67 c|ZZ+2IYd
f~W.i]
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。 h-!(O^M
K\n %&w
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。 $#"}g#u
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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。