MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 e1Kxqw7
e.pm`%5bO
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: WT(inf[
%ux%=@%
MTF = Vo / Vi !e~Yp0gX#
~Ab nksR
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。 3#fu;??1.
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? %7tQam
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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。 m)G=4kK52-
sj;8[Xy's
(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)。 Nda,G++5(
rMDo5Z2
看看photodo的例子: w)x`zVwO
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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 q^{Z"ifL
?f1PQ
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。 |ocIp/$
+<p?i]3CHe
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。 HN'r
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MTF(续) -[-LR }u
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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 ml7nt0{
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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。 _4E .
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浅谈MTF值的含义 V,,/}f'
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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。 >z0~!!YZ
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 C N9lK29F)
V>#iR>w_4,
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。 5+U2@XV
Y-(),k_Q:
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。 .0x+b-x
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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。 rCcNu
TmS;ybsG
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。 {"33 .^=
1](5wK-Z
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: S312h'K
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镜头品牌规格 2N]u!S ;d
得分 /a7tg+:
MTF侧重平均值 e2#"o{+@
Contax 28~85/3.3-4 >:l;W4j
4.0 A`4Di8'Me
0.81 t3 AZS0
Canon EF 28~70/2.8 L 'BT}'qN
3.9 }g WSV
0.81 T!6H5>zA
Nikon AF 35~70/2.8 8kZ~
3.8 &fBLPF% 6
0.79 yHW=,V.
Minolta AF 28~70/2.8 O[RmQ8ll
3.7 a!"81*&4#
0.78 Y""-U3;T~
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp w>I>9O}(`
3.5 l*[ .
0.77 S=O/W(ZB
Leica 28~70/3.5-4.5 qB3{65
3.2 LV:oNK(
0.75 .vRLK
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 4QWDuLu
3.1 02X ~' To"
0.73 Xu#\CYk
Sigma AF 28~70/2.8 7BCCQsz<
3.0 -B2>~#L
0.73 lo:]r.lX{
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。 bo&!oY#
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PldXw0
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: g#ZR,q
镜头品牌规格 JH2?^h|{
得分 ]s jFj
MTF侧重平均值 ErF;5ec
Leica 80~200/4 =Mq=\T
4.2 p#.B Fy
0.83 >HnD'y*
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D L@?Dmn'v
4.1 64}Oa+*s
0.82 q`09
Canon EF 70~200/2.8 L k]x64hgm
4.1 oaI7j=Gp
0.82 _1*EMq6
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX %"
$.2O@
3.9 `"[VkQFB/
0.81 iR4CY-
Minolta AF 80~200/2.8 Apo xMtl<Na
3.9 0TSj]{[
0.81 NTiJEzW}
Nikon AF 80~200/2.8 D ED yhEU*\:
3.9 ZeK*MPxQ
0.80 9A\J*OU
Contax 80~200/4 H;s0|KRgJ
3.8 pRXA!QfO
0.79 YP~d1BWvf
Tokina AF 80~200/2.8 Z5Ao3O@
3.4 E?&dZR
0.76 GZQ)TzR
Leica 70~210/4 |LKhT4rE
3.3 {Cs~5jYz
0.75 po"M$4`9
Pentax FA 80~200/2.8 RrLQM!~
3.2 :RHNV
0.74 a#! Vi93
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 HeGGAjc
L3nHvKA]
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: 8,Yc1
镜头品牌规格 !`,6E`Y#
得分 ,{itnKJC
MTF侧重平均值 dT,X8 "
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U JU<<,0
3.3 ?C.C?h6F5B
0.75 {exF"ap
Pentax FA 28~70/4 AL P%pB]d.qpi
3.3 'm}~
0.75 G#duZNBdc
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U n5UcivyX
3.2 7r"!&P*,
0.74 Qo?"hgjlqm
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U &4"(bZ:LO
3.1 Sijwh1j*V
0.73 tK{`?NS
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 zDa*n:S
3.1 CJjma=XH
0.73 }?*:uf
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D 4OCz:t
3.0 +ls *04
0.72 ReKnvF~
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp }5OlX
3.0 S?hM
0.72 }'kk}2ej`
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 Zi7(lG
2.9 Fxv~;o#
0.72 k6[t$|lMy
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 :+]6SC0ql
2.9 rVQ:7\=Z
0.71 { +
[rJ_
Contax 28~70/3.5-4.5 `{F8#
2.8 a+\Gz
0.71 f`WmRx]K
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D AP3SOT3I
2.8 3m7$$N|
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro }}t"^m s
2.7
.j7|;Ag
0.70 3h0w8(k;
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 A!iH g__/t
2.7 _3A$zA
0.70 s.zH.q,
Ricoh 35~70/3.5-4.8 s}|IRDpp
2.6 p4{?Rhb6
0.69 qcQ`WU{
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 XZp(Po:H
2.3 $Ae/NwIlc
0.66 K<Yh'RvTD
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 BAoqO
Xv
2.0 2Y 6/,W
0.64 ,vg8iRa
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 )}G
HG#D{
1.8 ?/dz!{JC
0.62 /8W}o/,s5
在流行业余远摄变焦镜头中,美能达AF 100~300/4.5-5.6得分最高。详见下表: ~Gwn||g78
镜头品牌规格 F;q I^{m2
得分 %*}JDx#@
MTF侧重平均值 Fdc bmQ
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO 'ARQ7 Q[`
3.2 rX;(48Y
0.74 oVC~RKA*
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U I|WBT
3.1 ?1PY]KNaK
0.74 u=rY
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 Yl-09)7s
3.0 P.;B
V",
0.73 fVf.u'.8
Sigma 70~210/4-5.6 !EpP-bq'*
2.9 C?hw$^w7T
0.72 $
P#k|A
Pentax FA 70~200/4-5.6 qx_+mCZ
2.9 uY
"88|
0.72 #exE~@fy-
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 *"9b?`E
2.9 b GwLfU
0.72 00b
)B g
Nikon AF 70~210/4-5.6 D deeOtco$LT
2.8 g-*@I`k[
0.71
ZfvFs
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 Hk6Dwe[y
2.7 zhN'@Wj'_
0.69 hrcR"OZ~X
Yashica AF 70~210/4.5 [eWB
vAiW
2.7 sBRw#xyS
0.69 Q`19YX
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 /5yWvra
2.6 2^qY,dL
0.69 "F%cn@l
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 ?'h@!F%R'
2.6 |n6nRE wW
0.69 =BX<;vU
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U $orhY D3gv
2.4 AeUwih.
4
0.67 bcj7.rh]'h
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 rvr Ok
2.4 >mt<`s
0.67 $,h*xb.
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): - }
Z
镜头品牌规格 r ."Dc
得分 i 3?zYaT
MTF侧重平均值 H%])>
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 z
^a,7}4
3.7 oPWvZI(\&
0.78 yiI&>J))
Nikon AF 20~35/2.8 D IF
tb@/E
3.6 *5|\if\
0.78 M>T#MDK\(
Canon EF 20~35/2.8 L 4H1s"mP<
3.5 XM8C{I1
0.77 y4shW|>5_
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 %C)U
F
3.5 }A2@1TTPX
0.77 &:{|nDT_2
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U TH6g:YP`7
3.4 X8*q[@$
0.76 ^(&:=r.PC
Pentax FA 20~35/4 AL S)Ld^0w
3.4 # <&=ZLN
0.76 M}@^8
Minolta AF 17~35/2.8 G tnKzg21%
3.3 UGR5ILf
0.75 Txw,B2e)>
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 Jnv91*>h8
3.3 YR[Ii?
0.75 i-&kUG_X
Canon 20~35/3.5 L ]>`Q"g~0
3.3 pGsVO5M?
0.75 k,q` ^E8k
Canon EF 17~35/2.8 L 9prG@
3.2 %oN^1a'&)
0.74 |/r@z[t
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX y0=BL
3.1 LY^BkH'
0.73 I98wMV8
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 EzthRe9
2.9 Gzm[4|nO^
0.72 xp,H5
m%
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 *4.f*3*
2.8 =#>P!
0.71 ZY][LU~l8
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 uHwuw_eK`
2.7 1lx\Pz@ol
0.70 b!UT<:o
Tokina AF 20~35/2.8 Pro E>7%/TIl
2.5 9`vse>,-hg
0.68 (T`x-wTl
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF sQt@B#;
2.4 dn5T7a~
0.67 d5u,x.R
^(6.P)$
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。 5F0sfX
&,K;F'
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。 5a_K|(~3I
R4qS,2E
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。