切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 11214阅读
    • 17回复

    [其它]MTF调制传递函数知识详解 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线lchg_yy
     
    发帖
    159
    光币
    3011
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2010-02-10
    关键词: MTF函数
    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,  
    9(eTCe-~6  
      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\z amBg  
      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 *nG  
    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<  
    i4Da'Uk  
    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  
    =[do([A  
    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'MF  S  
    weH;,e*r  
    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。 p54 e'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=*>{ R  
    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  
    d1}cXSQ1T  
    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$Yd976  
    在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: 9 F|e .  
    镜头品牌规格 C/!8NV1:4  
    得分 aR0v qRF  
    MTF侧重平均值 vA#?\j2  
    Leica 80~200/4 nXxSv~r  
    4.2 J.pe&1  
    0.83 J!*Pg<  
    Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D ppPzI,  
    4.1 `L?9-)m<f  
    0.82 ^g*/p[  
    Canon EF 70~200/2.8 L G+l9QaFv  
    4.1 O:(%m  
    0.82 'gv7&$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 &t w   
    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 tb0XXE E  
    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: poeXi\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 2 T3DV])Q  
    0.74 *(`.h\+  
    Canon EF 70~210/3.5-4.5 U zOE6;c8 1  
    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$6{i_  
    2.9 "r V4[MVxt  
    0.72 D%idlL2%J  
    Minolta AF 70~210/3.5-4.5 k@aP&Z~  
    2.9 nTU~M~gky  
    0.72 \z`d}\3( R  
    Nikon AF 70~210/4-5.6 D Qg>GW  
    2.8 `Y\/US70{c  
    0.71 (A'q@-XQ  
    Minolta AF 70~210/4.5-5.6 is?&%VY  
    2.7 -NPk N%h  
    0.69 D:ugP ,  
    Yashica AF 70~210/4.5 G`#gV"PlC  
    2.7  GQ0(&I  
    0.69 87(^P3;@  
    Ricoh P 70~210/4.5-5.6 _O;~ }N4u  
    2.6 U9o*6`"o  
    0.69 8Qz7uPq  
    Minolta AF 80~200/4.5-5.6 *z"1MU  
    2.6 [E~,>Q  
    0.69 [a)~Dui0@\  
    Canon EF 100~300/4.5-5.6 U ~R@m!'I k  
    2.4 `/JR}g{O  
    0.67 b#;N!VX  
    Pentax FA 100~300/4.5-5.6 D^s0EW-E  
    2.4 uP=_-ZUW  
    0.67 Z^`=!n-V  
    4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): 3:8nwt  
    镜头品牌规格 fI d)  
    得分 iRwW>a3/  
    MTF侧重平均值 u4#~ i0@  
    Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 e=]oh$]  
    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 !Ir1qt8 T  
    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 yS uLt@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 JC c N>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  
    $q Zc!Qc  
    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。 k sB  
    $x?NNS_ "J  
    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。
     
    分享到
    离线scorebean
    发帖
    177
    光币
    1159
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 2010-02-10
    Re:轉載 :MTF
    MTF說穿了就是PSF的空間頻率響應
    离线zhugerufeng
    发帖
    1
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 2楼 发表于: 2010-07-04
    very good.
    离线luckytim
    发帖
    100
    光币
    21
    光券
    0
    只看该作者 3楼 发表于: 2010-09-25
    很好的文章
    离线joyinmay
    发帖
    123
    光币
    291
    光券
    0
    只看该作者 4楼 发表于: 2011-02-24
    看完了还是不懂,有没有通俗易懂的?
    离线drymatini
    发帖
    1177
    光币
    1784
    光券
    0
    只看该作者 5楼 发表于: 2011-07-06
    啥都通俗易懂 还要用脑子么?
    离线空空也
    发帖
    377
    光币
    1231
    光券
    0
    只看该作者 6楼 发表于: 2012-12-01
    very dood
    离线空空也
    发帖
    377
    光币
    1231
    光券
    0
    只看该作者 7楼 发表于: 2012-12-16
    very dood
    离线空谷幽蓟
    发帖
    88
    光币
    32
    光券
    0
    只看该作者 8楼 发表于: 2012-12-31
    看完了,长进了~
    离线wangyue8
    发帖
    35
    光币
    13
    光券
    0
    只看该作者 9楼 发表于: 2013-04-26
    非常有帮助 谢谢