MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 I}!ErV
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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: a*T=;P3(I
(imaL,M-D
MTF = Vo / Vi \[CPI`yQe
]A]EED.ZH
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。 um}%<Cy[
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 'G|M_ e
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(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。 rd\:.
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(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)。 LagHzCB
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看看photodo的例子: fvH4<c5x
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(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 dF#`_!4pbf
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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。 -,Y[`(q
k&dLg5O
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。 q wd7vYBc,
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MTF(续) ?mME^?x
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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 g)/#gyT4Y
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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。 eCfy'US;@3
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浅谈MTF值的含义 `rQDX<?
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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。 $6Az\Iu *
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 4n9c
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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。 9s9_a4t5
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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。 Ee0}Xv
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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。 Q}(D^rGP3
C#3K.0a
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。 1:Dm,d;
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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: }(-2a*Z;Y
镜头品牌规格 898=9`7e
得分 $ytlj1.
MTF侧重平均值 ?K>=>bS^h
Contax 28~85/3.3-4 ,2*x4Gycb
4.0 M
s5L7S
0.81 ;:l>Kac
Canon EF 28~70/2.8 L S1&Df%Ra
3.9 l<"Z?z
0.81 q?TI(J+/
Nikon AF 35~70/2.8 1.6Y=Mh=i[
3.8 9@{=2 k
0.79 PZB_6!}2[F
Minolta AF 28~70/2.8 uu`G<n
3.7 '3'*VcL(
0.78 eJ2$DgB}t
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp cE SSSH!m
3.5 lQ!)0F
0.77 azT@S=,
Leica 28~70/3.5-4.5 @b2JR^
3.2 ^`<
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0.75 =,WW#tD
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro !^m,v19Ds<
3.1 +w(>UBy-
0.73 ![}q9aeT
Sigma AF 28~70/2.8 ^}\!Sn
3.0 p^/6Rb"e
0.73 ;VlA~tv
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。 jJU9~5i?
!y 7SCz
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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: )cUFb:D*"
镜头品牌规格 ^Ox|q_E
w}
得分 %"{jNC?
MTF侧重平均值 5L% \rH&N
Leica 80~200/4 ujH ^ ML
4.2 10`]&v]T
0.83 )xPfz
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D yL.Z{wd
4.1 +D&aE$<
0.82 -Uu65m~:{k
Canon EF 70~200/2.8 L Qe,aIh
4.1 W2 p&LP
0.82 yWkg4
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Cg 4l*"_
3.9 !T3b]0z
0.81 //W7$DYEG
Minolta AF 80~200/2.8 Apo L28DBj E)A
3.9 i<ug("/
0.81 [<H'JsJl
Nikon AF 80~200/2.8 D ED !caY
3.9 CpG]g>]L&[
0.80 <1xs
ya[e
Contax 80~200/4 /Q*o6Gys0
3.8 gdKn!; ,w#
0.79 E Qn4+
Tokina AF 80~200/2.8 $T%~t@Cv1
3.4 *W&}}iL
0.76 Yj-JB
Leica 70~210/4 G:k]tZ*`
3.3 (s?Rbd
0.75 c"H59 jE
Pentax FA 80~200/2.8
7%g8&d
3.2 |2'u@<(Z/
0.74 d=~-8]%\
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。 F\lnG
34e>R?J
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: I(2qXOG
镜头品牌规格 'L1=:g.\i
得分 }>T$2"pf
MTF侧重平均值 07FS|>DM'Z
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U g$P <`.
3.3 :e|[gEA
0.75 `$hna{e^n
Pentax FA 28~70/4 AL ecg>_%.>
3.3
n9p_D
0.75 byrK``f
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ~8#Ku,vEy
3.2 F!yr};@^p
0.74 9+!1jTGSkf
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U fVJsVZ"6v`
3.1 njoU0f1`
0.73 6~#$bp^-
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 '1u!@=.\G
3.1 I]dt1iXu_{
0.73 Eh{]so
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D #;*0 Pwe`
3.0 S="teH[
0.72 GI ~<clhf
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp yi-S^
3.0 "B9aJo
0.72 P}dhpU
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 A"$UU6Z4
2.9 N%:)M T,&g
0.72 .NOh[68'
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 <R%]9#re
2.9 4PsJs<u
0.71 ]`S35b
Contax 28~70/3.5-4.5 Ny
oRp
2.8 P*M$^p
0.71 nGvWlx
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D O,>`#?
2.8 E,fG<X{
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro H7=[sL^
2.7 (sHvoE^q-
0.70 `VB]4i}u
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 a`:ag~op@&
2.7 c(tX761qz
0.70 Q,1TD2)h
Ricoh 35~70/3.5-4.8 \4B2%H
2.6 AnUOv2
0.69
eC71;"
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 _r6aLm2n
2.3 |i-d#x8
0.66 [l9iWs'M
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 G"~%[k
2.0 nKP[U=ac
0.64 !VF.=\iH/
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 O_n) 2t(c?
1.8 #UO#kC<2(B
0.62 ~SWR|[
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: H$j`75#u?-
镜头品牌规格 j![ ; ;
得分 p?q~.YY
MTF侧重平均值 :mpR}.^hv
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ND3(oes+;K
3.2 S<+/ Ep 2
0.74 tCw.wDq3=
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 0VOj,)K=
3.1 $Bd13%>)
0.74 < mb.F -8
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 B<`'h
3.0 iHp@R-g
0.73 Xw|t.0
Sigma 70~210/4-5.6 D8b~-#
2.9 &$!'Cw`,
0.72 pu"`*NL
Pentax FA 70~200/4-5.6 ?\eq!bu
2.9 w=r3QKm#K
0.72 D m|_;iO,
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 ]B;\?Tim
2.9 JMnk~8O
0.72 v@6TC 1M,
Nikon AF 70~210/4-5.6 D .Y?/J,Ch
2.8 [ NSsT>C
0.71 7xmyjy%c
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 d_0r
2.7 w# t[sI"IT
0.69 7:Jyu/*]
Yashica AF 70~210/4.5 h7EKb-@
2.7 c]y"5;V8
0.69 <NLor55.]
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 +:s]>R eDa
2.6 XuQ7nlbnq
0.69 E27N1J+1
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 I^5T9}>Q
2.6 T%%+v#+
0.69 `@Q%}J
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U rY
0kzD/
2.4 q=M\#MlL0'
0.67 i&r56m<