MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 {R_ <m$
&I%E8E
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: {s@ 0<!
Kr;=4xg=
MTF = Vo / Vi MSRk|0Mcr
[HL>Lp&A?
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。 K\59vtga
_"*s x-
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 1'F!C
)dh`aQ%N "
(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。 :8HVq*itS
Od:-fw
(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)。 H6Bw3I[
u?H.Z
看看photodo的例子: uPjp5;V
?%Ww3cU+J
(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 g-1j#V`5
(E,Ibz2G:e
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。 /Ov1eQBNG
M"bG(a(6:
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]VB}nO
nh"dPE7^
MTF(续) =\oL'>q
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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 !2^~ar{2
P}qpy\/(4
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。 </1]eDnU
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浅谈MTF值的含义 FOsxId[f9
<(B|g&A
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。 s9OW.i]zX
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 9qgs*]J
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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。 _[-W*,xJ)
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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。 K=nDC.
2eA.04F
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。 SM2N3"\
9+xO2n
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。 3vjOfr`
?Zsh\^k.g
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: ^SKHYo`,,N
镜头品牌规格 SMJRoK3
得分 BG=
J8
MTF侧重平均值 oif|X7H;
Contax 28~85/3.3-4 Cb`, N
4.0 L F } d
0.81 )tnbl"0
Canon EF 28~70/2.8 L YOj&1ymBZ
3.9 ] $r].,&
0.81 cofdDHXfQI
Nikon AF 35~70/2.8 +^&i(7a[?
3.8 0NKgtH~+
0.79 G6}&k[d5%
Minolta AF 28~70/2.8 RA[%8Rh)
3.7 vy{k"W&S
0.78 wfpl]d!
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp 5]upfC6
3.5 w6)Q5H53)
0.77 >]xW{71F@
Leica 28~70/3.5-4.5 rpDBKo
3.2 o 9/,@Ri\5
0.75 ('U TjV
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro /<IWdy]$3
3.1 c$^v~lQS
0.73 W5= j&&|!
Sigma AF 28~70/2.8 ;1{=t!z=
3.0 QKB+mjMH#x
0.73 *hJWuMfY,
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。 UcOP 0_/
%7P]:G+Y\
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: |+::sL\r
镜头品牌规格 UZrEFpi
得分 *Egg*2P;"Q
MTF侧重平均值 s}OL)rW=}
Leica 80~200/4 a$Y{ut0t(
4.2 W=w]`'
0.83 'SoBB:
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D wytMoG\
4.1 /4 OmnE;
0.82 \Cj3jg
Canon EF 70~200/2.8 L .%e>>U>F
4.1 q5= ,\S3=
0.82 (a8iCci:
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX r|DIf28MIq
3.9 SA&(%f1d
0.81 %.r\P@7/Q
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 2,`X@N`\
3.9 u)I\R\N
0.81 f!R7v|jP
Nikon AF 80~200/2.8 D ED 5N%d Les
3.9 oy5K*
}
0.80 4g8o~JI:v
Contax 80~200/4 b @0=&4
3.8 /.CS6W^z
0.79 ;nQ=!
.#Q
Tokina AF 80~200/2.8 LjE3|+pJ
3.4 Y6H?ZOq
0.76 ~jzLw@"~$^
Leica 70~210/4 l!Xj UnRF
3.3 a^@.C5
0.75 \G>C{v;
Pentax FA 80~200/2.8 ]=%qm;
3.2 ZvT,HJ0?
0.74 %<a3[TQd`\
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。 yq[/9Pci A
f<VK\%M
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: : slO0
镜头品牌规格 Xb>SA|6[|
得分 VrP{U-`
MTF侧重平均值 cnQ2/ZZp~
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U Y
z&!0Hfd
3.3 UE"v+GH
0.75 =FV(m
S
Pentax FA 28~70/4 AL EFh^C.S8
3.3 1.3dy]vG
0.75 wn! =G~nB
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ~5%3]
3.2 DC*MB:c#U
0.74 6',Hs
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U l1'v`!
3.1 (?R!y -
0.73 w)zJ $l
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 rDbtT*vN
3.1 {cOx0=
0.73 Q c&Y|]p"
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D MQx1|>rG
3.0 z{\tn.67
0.72 lW-h
@
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp IAwS39B
3.0 ud5}jyJ
0.72 CZu=/8?
Nikon AF 28~85/3.5-4.5
6A]I" E]5
2.9 [O&}Qk
0.72 Bt}90#
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 XK3O,XM
2.9 &T0]tzk*,
0.71 K=JDl-#!
Contax 28~70/3.5-4.5 L +Uq4S^
2.8 `MPR-"Z6
0.71 ]-{fr+
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D v9*+@
2.8 ~&T U
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro G6a 2]
2.7 ZJZSt% r
0.70 upaP,ik}~
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 dLb$3!3
2.7 p:y\{k"
0.70 C/Z#NP~ *
Ricoh 35~70/3.5-4.8 *`u|1}h|
2.6 P8By~f32_
0.69 4sQm"XgE
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 9M27;"gK
2.3 1 mJUlx
0.66 ^`id/
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 k6ry"W3
2.0 !;*flr`/
0.64 ,:L^vG@*
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 AP,ZMpw
1.8 Cfmd*,
0.62 Uvm.|p_V
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: L5`k3ap|
镜头品牌规格 >JE+g[$@
得分 N ~=PecQ
MTF侧重平均值 gdTW
~b
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO V;MmPNP|
3.2 |\uj(|
0.74 $eI
cCLF
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U 5U7,,oyh
3.1 4PxP*j
0.74 ;.sYE/ZVi
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 m0ra
3.0 |}:}14ty
0.73 Oo;]j)z
Sigma 70~210/4-5.6 KMy"DVqE
2.9 _";w*lg}
0.72 & tT6.@kH
Pentax FA 70~200/4-5.6 _ncBq;j{
2.9 8,IF%Z+LI
0.72 +`Q]p "G
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 _h^.`Tz,
2.9 >Z_;ZMu)
0.72 vb>F)po1}
Nikon AF 70~210/4-5.6 D < r~hU*u
2.8 4w ,L
0.71 Pv2uZH(
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 |s/N?/qi
2.7 Q >[>{N&\
0.69 ]j:k!=Ss?
Yashica AF 70~210/4.5 #6|ve?`I
2.7 aQL0Sj:,
0.69 EoPvF`T
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 R_/;U&R
2.6 qy pF}Pw
0.69 M| Gl&
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 )cizd^{
2.6 ?:`sE"
0.69 q7KHx b
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U 2_ u+&7
2.4 ,yNuz@^
P
0.67 CtN\-E-
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 KPz0;2}
2.4 #$S~QS.g
0.67 a+lNXlh=
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): JjI1^FRd
镜头品牌规格 Q3hf =&$
得分 };rp25i
MTF侧重平均值 0'F/z%SMj
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 PQlA(v+S
3.7 s) s9Z,HY
0.78 YFu,<8"swe
Nikon AF 20~35/2.8 D IF [n/c7Pe
3.6 p%*s3E1.D
0.78
5TpvJ1G
Canon EF 20~35/2.8 L 3xz~##
3.5 "AjC2P],
0.77 q%d'pF
Sigma AF 21~35/3.5-4.2
YC6guy>
3.5 RICm$,
0.77 0/DO"pnL@
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U w?u3e+
3.4 s'N <
0.76 REU&8J@k&?
Pentax FA 20~35/4 AL AlDp+"|
3.4 g,iW^M
0.76 Y J,"@n_
Minolta AF 17~35/2.8 G "aKlvK:77
3.3 Y5C kC F
0.75 rZ(#t{]=!
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 q)?!]|pZ
3.3 BJ3<"D{.*4
0.75 *ezMS
Canon 20~35/3.5 L `-U?{U}H
3.3 V-(]L:[JQ
0.75 \41/84BA
Canon EF 17~35/2.8 L R%n*wGi_6b
3.2 HTiLA%%6
0.74 +`"Tn`O
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX ]SAY\;,_
3.1 Q{S{|.w-
0.73 tQNc+>7k+u
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 NGi)Lh|
2.9 :+\sKEzL
0.72 Bt")RG
Minolta AF 20~35/3.5-4.5
1hi
2.8 ,aezMbg
0.71 xC9?rLUZ
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 ehB'@_y
2.7 m.ka%h$
0.70 pFMjfWD,C
Tokina AF 20~35/2.8 Pro Tz6I7S-w
2.5 *[
0,QEy
0.68 F|+B8&-v
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF RgH 6l2
2.4 Lbrn8,G\
0.67 >3b<
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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。 ddl]!
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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。 R*cef
X6B,Mply
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。