MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 j4,y+9U
"dP-e
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: 46]BRL2 G
]y.V#,6e
MTF = Vo / Vi
g*a+$'
-$"$r ~ad
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。 z'l
HL
wH8J?j"5>
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? HnArj_E
uGz)Vz&3
(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。 )Zr\W3yWX
I#xdksY
(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)。 !`%j#bv
XfE0P(sE
看看photodo的例子: "x R6~8
A:ts_*
(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 pMT7 /y-
~-Kx^3(#
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。 FBwG3x
lIS`_H}
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。 3F]Dh^IR9
8!|vp7/
MTF(续) IQU1 JVkZ
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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 CIMI?
;&<N1
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。 ewd
eC
kr+p&|.
浅谈MTF值的含义 Dx1(}D
Awa| (]
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。 t3<8n;'y:
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 \{`^Q+<
0e<>2AL
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。 f|VCi bI
ViiJDYT>E<
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。 ZeuL*c \
OGg\VV'
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。 7(]F+\A3
qdI%v#'M
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。 iS,l
m6[}KkW
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: ymxA<bICS8
镜头品牌规格 />mK.FT
得分 f~wON>$K
MTF侧重平均值 X PyDZk/m
Contax 28~85/3.3-4 mP\V.^
4.0 by'KJxl[
0.81 ss%,
Canon EF 28~70/2.8 L V3ht:>c9qs
3.9 }P?e31@:
0.81 "7y,d%H
Nikon AF 35~70/2.8 %\
i&g$
3.8 ]UUa/ep-
0.79 ]O@iT= *3
Minolta AF 28~70/2.8 OM0r*<D"!
3.7 Lq5xp<
0.78 hUi@T}aA|
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp "6\5eFN;
3.5 9no<;1+j,
0.77 pM@8T25=
Leica 28~70/3.5-4.5 N-QS/*C.~
3.2 Zpg;hj5_
0.75 " Bx@(
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro fY9+m}$S$
3.1 v^ @)&,
0.73 |Jn|GnM
Sigma AF 28~70/2.8 {EvT7W
3.0 y@7fR9hp<
0.73 q
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。 |&8XmexLb
zEFS\nP}E
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: nQmHYOF%
镜头品牌规格 #4mRMsW5"
得分 ?)-6~p 4N
MTF侧重平均值
]S4"JcM
Leica 80~200/4 3[u-
LYW
4.2 sMGo1pG(
0.83 7 2JwG7qh
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ^}Vc||S
4.1 +"-l~`+<es
0.82 r%f Q$q>
Canon EF 70~200/2.8 L kVQm|frUz
4.1 # &.syD#
0.82 _jG|kjFTc
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX AB/${RGf+
3.9 AuQ|CXG-\
0.81 -c&=3O!
Minolta AF 80~200/2.8 Apo %TQ4ZFD3
3.9 + )Qu,%2
0.81 SX"|~Pi(
Nikon AF 80~200/2.8 D ED mv99SOe[Fz
3.9 vU,7Y|t`
0.80 >
f X^NX
Contax 80~200/4 "O>~osj
3.8 P^<3 Z)L
0.79 #ae?#?/"
Tokina AF 80~200/2.8 \)/qCeiZ
3.4 CWkWW/ZI
0.76 1rZ E2
Leica 70~210/4 ,;}
3.3 ?h4[yp=w
0.75 "<0 !S~]
Pentax FA 80~200/2.8 8<;.
3.2 &*OwoTgk+
0.74 Oh1U=V2~
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。 gGvL6Fu
M,JwoKyg
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: zNX=V!$
镜头品牌规格 5z0Sns
得分 #6\mTL4vg
MTF侧重平均值 I[&x-}w
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U M
_<
|n
3.3 ]2m=lt1
0.75 =? !FO'zt"
Pentax FA 28~70/4 AL 6<W^T9}v@/
3.3 \(Rj2
0.75 <lFHmi$qt{
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U \2 DED
3.2 tZ[9qms^_
0.74 0x~+=GUN
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U it H
3.1 |u%;"N'p)
0.73 h81giY]
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 *Hn=)q
3.1 T%%EWa<a
0.73 uxxk&+M
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 3\Xk)a_
3.0 (.N n|lY<i
0.72 ,Dv*<La`\
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp 17'd~-lE
3.0 9<rs3 84
0.72 v+x<X5u
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 ]Y]]X[@
2.9 9`92
>
0.72 Z#u{th
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 Ec<33i]h*p
2.9 vGsAM*vw6
0.71 %G(VYCeK
Contax 28~70/3.5-4.5 FFZ?-sE
2.8 n#"G)+h3#
0.71 [@qjy*5p
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 0Md.3kY
2.8 u^SInanw
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro [gUD +
2.7 Sm {Sq
0.70 DC).p'0VL
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 *P\lzM
2.7
P'B|s/)
0.70 S}Wj.l+F
Ricoh 35~70/3.5-4.8 /
:.I&^>P
2.6 v @M6D}
0.69 J1(SL~e],
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 Y!]a*==
2.3 &zgliT!If
0.66 L %ac sb}
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 91R7Rrne
2.0 , SUx!o
0.64 3>3t(M|
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 38-kl,Vw
1.8 &&$*MHJ
0.62 nT:<_'!
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: 9+*{3 t
镜头品牌规格 p/0dtnXa(
得分 |a])o
MTF侧重平均值 wG:RvgX}
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO mW)kWuOO
3.2 GBZ u<t/
0.74 j@nK6`d+1
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U jHT^I
as
3.1 *lZ V3F
0.74 U7U&^s6`
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 <J~6Q
3.0 zE8_3UC
0.73 4J'0k<5S
Sigma 70~210/4-5.6 ?2o+x D2
2.9 (5`(H.(
0.72 a"4X7
D+
Pentax FA 70~200/4-5.6 jK\kASwG
2.9 30w(uF
0.72 ~~WY?I-
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 n=DmdQ}
2.9 g}6M+QNj
0.72 lhE]KdE3
Nikon AF 70~210/4-5.6 D i\
7JQZ
2.8 ' p!&&.%
0.71 Yt_tAm
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 !j #8zN
2.7 MsIaMW _
0.69 k=d_{2 ~
Yashica AF 70~210/4.5 fZap\
2.7 &<&eKq
0.69 zGd[sjL
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 GRj [2I7:
2.6 DV?c%z`YO
0.69 lM#/F\
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ;O>zA]Z8r
2.6 YJwI@E(l$
0.69 9^sz,auB
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U eGKvzu
2.4 2sqH
>fen
0.67 M?sTz@tqq
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 \
D>!&
2.4 |'}r-}
0.67 yHf^6|$8
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ZZ}HgPZ
镜头品牌规格 'T|QG@q
得分
OS(Ua
MTF侧重平均值 +sZY0(|K8
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 /55 3v;l<
3.7 >;M STHeW
0.78 @Z""|H"0
Nikon AF 20~35/2.8 D IF `]6W*^'PD
3.6 NeEV=+<-G
0.78 2S@Cj{R(
Canon EF 20~35/2.8 L UBnHtsM
3.5 T.{]t6t$U
0.77 #="Lr4T
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 ?*q-u9s9
3.5 _!Z}HCk
0.77 P|f h4b4
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U <gvgr4@^yR
3.4 %gqu7}'
0.76 Wb^g{F!W
Pentax FA 20~35/4 AL ;;^?vS
3.4 hR[_1vuIu
0.76 qMqf7 .
Minolta AF 17~35/2.8 G SrWmV@"y
3.3 1X&scVw
0.75 p7Yb8#XfU
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 {oo(HD;5
3.3 <&1hJ)O
0.75 l@<Jp *|
Canon 20~35/3.5 L ,/p.!+
3.3 d$MewDWUN
0.75 Y$hLsM\%
Canon EF 17~35/2.8 L WR*<|
3.2 ` gor
0.74 sPX~>8}|VP
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX l2!ztK1^
3.1 YMwL(m1
0.73 do< N+iK
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 V8%( h[
2.9 LwI 4 2
0.72 mFC9\
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 Pf<BQ*n
2.8 OOz;/kay
0.71 ;ejtP #$
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ^S(["6OJ(
2.7 6,p;8I
0.70 59_VC('
Tokina AF 20~35/2.8 Pro j4D`Xq2X
2.5 l2
#^}-
0.68 \T`iq[+6
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF ^12}#I
2.4 `v Ebm Xb
0.67 u|ru$cIo
AT^MQvn
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^Q[OL
v kW2&
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。 n]_<6{: U
BMbZ34^e
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。