MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 h48 bb.p2
ETelbj;0
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: <}2A=~
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9dYOH)f
MTF = Vo / Vi r@|ZlM@O
k?-S`o%Q
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。 i./Y w
e"_"vbk
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 2np-Fc{S
8IOj[&%0
(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。 l ?/gWD^
7}07Pit
(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)。 k2uBaj]
n/-N;'2J
看看photodo的例子: _IKQ36=
a71}y;W
(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 )"~=7)~<^
v>k b^38
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。 C$y fMK,,N
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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。 P:a*t[+
!Bncx`pl
MTF(续) S41)l!+2
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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 my=~"bw4
Esa6hU#
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。 2K~tDNv7
44|03Ty
浅谈MTF值的含义 +1f{_v
4^BLSK~(
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。 _!;\R7]
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 J\GKqt;5@
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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。 10TSc
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4SBLu%=s%
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。 :n`0)g[(
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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。 ]Y$&78u8t
K1
6s)S'
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。 rl41#6
ls]Elo8h1f
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: 9Mut p4#
镜头品牌规格 rcW#6VZ=
得分 *IVD/9/
MTF侧重平均值 6yi/YM
Contax 28~85/3.3-4 ua!D-0
4.0 #Z#_!o
0.81 ,Zr YJ<
Canon EF 28~70/2.8 L R+x%r&L5F
3.9 &a~L_`\'
0.81 X.:_"+I;
Nikon AF 35~70/2.8 P[6dTZ!\s
3.8 <vO8_2,V-
0.79 ,at-ci\'
Minolta AF 28~70/2.8 b^;N>zx
3.7 jCam,$oE
0.78 }%
FDm@+
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp |)*m[_1
3.5
$o{F
0.77 VQ/ <09e
Leica 28~70/3.5-4.5 C-_w]2MM
3.2 j(UX
6lR
0.75 R^F7a0"
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro P=}H1#
3.1 0 %C!`7
0.73 ~4}*Dhsh
Sigma AF 28~70/2.8 B/:>{2cm
3.0 lu<Np9/5<
0.73 60(}_%
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 OME!W w
]5aux
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在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: ~mHXz
镜头品牌规格 !Q<8c =f
得分 }D8~^
MTF侧重平均值 xuw//F
Leica 80~200/4 _D!M
nTK
4.2 mNGb}
lR
0.83 |F8;+nAVF#
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D pqRO[XEp2
4.1 ]JGKL5~p
0.82 Q';\tGy
Canon EF 70~200/2.8 L pQ 4
%]Api
4.1 7r:nMPX
0.82 QYFN:XZ
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX 1e+h9|hGYw
3.9 ~`tJvUo0
0.81 KE }o
Minolta AF 80~200/2.8 Apo K gR1El.r
3.9 <VauJB*R
0.81 ;D%5 nnr
Nikon AF 80~200/2.8 D ED : 8p2Jxm
3.9 iT)2 ?I6!
0.80 )dUd `g
Contax 80~200/4 B'P,?`
3.8 z+5u/t
0.79 ,3g]=f
Tokina AF 80~200/2.8 WzNG<rG
3.4 NzwGc+\7}
0.76 Ae,2Xi
Leica 70~210/4 ORFr7a'K
3.3 H>@JfYZ0
0.75 >TH-Q[
Pentax FA 80~200/2.8 q70YNk}
3.2 \&l*e
0.74 RBHqLg(
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 )dzjz%B)
^5^
zo~^o
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: [hvig$L
镜头品牌规格 ~CjmYP'o
得分 FW6E)df
MTF侧重平均值 +9=p*3cnp
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U 7J)a "d^e
3.3 7,&3=R<
0.75 gFH;bZU
Pentax FA 28~70/4 AL oPC IlH
3.3 7Vof7Y <
0.75 }]Z,\lA
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U l[x`*+ON:2
3.2 m+G0<E%
0.74 &6~ncQWu
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U AQ_#uxI'oa
3.1 ]#WX|0''^
0.73
^.><t+tM
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 7lBQd (
3.1 ttJ:[ R'
0.73 ?_<UOb*
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D F".IB^}$
3.0 R'$ T6FB5
0.72 z;z'`A
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp gIf+.^/m1
3.0 [{d[f|
0.72 Y/Gswcz
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 /Va&k4
2.9 RQ$o'U9A
0.72 dwsy(g7
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 +{l3#Y
2.9 |Jx2"0:M
0.71 /=O+/)l`
Contax 28~70/3.5-4.5 Dv\:b*
2.8 P\G C8KV]
0.71 &VBD2_T
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D E&Zx]?~
2.8 u/c~PxC
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro |^&2zyUj/
2.7 @kgpq
0.70 '~vSH9nx/
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 ct4)faM
2.7 9FR1Bruf
0.70 MCO$>QL
Ricoh 35~70/3.5-4.8 n46PQm%p
2.6 (>@syF%PB
0.69 Z ysUz
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 )LS+M_
2.3 T_|fb)G+{
0.66 oqU#I~ -
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 <`VJU2
2.0 9.w3VF_C
0.64
'Q;?_,`
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 7^Q$pT>
1.8 e+=G-u5}-
0.62 1'._SMP
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: {/VL\AW5$
镜头品牌规格 ~.y4
,-
得分 sp]y! zb"5
MTF侧重平均值 @'| 6lG
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO
j9
&AMg
3.2 U\!LZ?gC
0.74 DD{@lM\vc
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 1:l&&/Wy
3.1 ]Pl6:FB8%@
0.74 :^.8 7>V7
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 $S-;M0G
x
3.0 9g,L1 W*
0.73 !z6/.>QJ~
Sigma 70~210/4-5.6 l\l]9Z6%
2.9 PI<s5bns
{
0.72 ^V;lZtZ
Pentax FA 70~200/4-5.6 U JRT4>G
2.9 ng)yCa_Ny
0.72 ^=M(K ''
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 U~`^Y8UF
2.9 s/'h LkxI
0.72 aRb:.\ \zc
Nikon AF 70~210/4-5.6 D )(
jNd&H
2.8 aNf3 R; *
0.71 YyBq+6nq5
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 KKTfxNxJn
2.7 we).8%)'
0.69 )RKhEm%Vr2
Yashica AF 70~210/4.5 J+*Y)k
2.7 f$*9J
0.69 k |aOUW
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 4!RI2?4V
2.6 8Nq Iz
0.69 Am^O{`r41
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 -2u+m
2.6
K`Zb;R
X
0.69 \}Kp=8@nE
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U T%#P??k
2.4 @x>2|`65Y
0.67 lcJumV=%>
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 F[giq1#
2.4 (ZR"O8
0.67 P VW9iT+c
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): #AnSjl
镜头品牌规格 3 AF]en
得分 Qvg"5_26v
MTF侧重平均值 |*| a~t
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 f9bz:_;W_
3.7 ![C$H5
0.78 =ZL}Av}
Nikon AF 20~35/2.8 D IF j`pR;XL1[
3.6 Nm.>C4
0.78 $7
Uk;xV
Canon EF 20~35/2.8 L -L<Pm(v&
3.5 $?Mz[X
0.77 H%%nB
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 IYC#H}
3.5 6spk* 8e
0.77 jmNj#R@t
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 7anpz%
3.4 K1WoIv<Ym
0.76 !`U<RlK7
Pentax FA 20~35/4 AL [|Pe'?zkf
3.4 +Y[+2=lO
0.76 +W4g:bB1
Minolta AF 17~35/2.8 G {j@)sDMX
3.3 VO6y9X"
0.75 @S:/6__
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 E cz"O
3.3 ^$
bhmJYT
0.75 i(kK!7W35
Canon 20~35/3.5 L uQ1;+P:L
3.3 @]3Rw[%z
0.75 ;a)\5Uy
Canon EF 17~35/2.8 L ,p1]_D&
3.2 QYGxr+D
0.74 K0@7/*%
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX ]vFmY
3.1 j( :A
0.73 <}1%">RA
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 |O2PcYNu
2.9 Qq`\C0RZ
0.72 WcG&W>
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 (%!R
2.8 a~"X.xT\R
0.71 ![tI(TPq
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 cyE2=
2.7 __c_JU
0.70 g_X7@Dt
Tokina AF 20~35/2.8 Pro r8.v0b"1
2.5 Bb`^,?m
0.68 DV"ri
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF ^)pY2t<^
2.4 Q1[s{,
0.67 1ouTZ'c?
Q(3x"+
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。 'b,D;'v
_@TTVd
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。 xGA0]
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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。