MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 mFg<dTx0c8
A9f)tqbc
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: ZNf6;%oGG
KB%"bqB|
MTF = Vo / Vi n1JRDw"e$$
d
p2 F
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。 .Si,dc\
%70~M_
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? H$@`,{M629
N03HQp)g
(1) 在较低条纹密度(<20lp/mm)时,MTF值受镜头分辨力的影响较小,这时候MTF主要表现了镜头成像的对比度的高低,说白了就是镜头“软”或“硬”的区别。 7l'6gg
s~>d:'k7|
(2) 在高条纹密度(>40lp/mm)时,MTF值则主要体现镜头分辨能力的大小。(对比度也有影响,但此时不是主要因素)。 sArhZ[H
,RJtm%w
看看photodo的例子: j/>$,
V=zi
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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 ,8:(OB|a
%<E$,w>
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。 {p;zuCF1
/<HRwG\w
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。 v5By :z
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MTF(续) QrfG^GID
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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 I|>^1kr8w
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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。 k *Q<3@S
j<u@j+V
浅谈MTF值的含义 cc#gEm)3C
99}(~B
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。 KMU4n-s"o
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 q8s0AN'@t'
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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。 ^SxY IFL
>;L6xt3
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。 X=hYB}}nu
v'VD0+3[H
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。 R(2tlZ
,_yhz0.
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。 '<rZm=48
,17hGKM
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: nX(+s*Y+w
镜头品牌规格 zY,r9<I8_x
得分 ;k7xMZs
MTF侧重平均值 Rniq(FAx
Contax 28~85/3.3-4 #tZ4N7
4.0 >)spqu]
0.81 jJuW-(/4[
Canon EF 28~70/2.8 L g{8,Wx,,
3.9 "Jt.lL ]5
0.81 O>^C4c!
Nikon AF 35~70/2.8 sB^<6W!`(
3.8 r9 ui|>U"
0.79
0BH_'ZW
Minolta AF 28~70/2.8 Z$0uH* h
3.7 #bl6sa{E
0.78 )=AHf?hn
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp EGZb7:Y?
3.5 :cq9f2)
0.77 `FYv3w2
Leica 28~70/3.5-4.5 L5#P[cHzz
3.2 wQwQXNG
0.75 s<oNE)xe
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro 7PANtCFb&
3.1 /C>wd
0.73 ^@qvl%j
Sigma AF 28~70/2.8 $:
]o]a
3.0 E-I-0h2
0.73 >TQH|}|6(y
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 i?fOK_d
{_S}H1,
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: 0KGY\,ae:;
镜头品牌规格 WAn~+=Ax
得分 r6&54f
MTF侧重平均值 UEozAY
Leica 80~200/4 P?t"jKp'
4.2 B
x (uRj
0.83 [P 06lIO
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D DdVF,
4.1 agjv{
0.82 L
]w/P|
Canon EF 70~200/2.8 L 6xZ=^;H
4.1 |b*?
qf
0.82 iVd.f
A
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX Y]L9Y9
3.9 Y=?yhAw
0.81 {K9/HqH
Minolta AF 80~200/2.8 Apo qUxRM_7U
3.9 xfb]b2
0.81 ,(;lIP
Nikon AF 80~200/2.8 D ED k'#(1(xj
3.9 Hd,p!_
0.80 e _/b2"{
Contax 80~200/4 LxpuhvIO
3.8 ]79:yMD~ba
0.79 %K>.lh@
Tokina AF 80~200/2.8 mExVYp h
3.4 lWqrU1Sjl
0.76 I =1+h
Leica 70~210/4 l'\pk<V
3.3 2 Sh
0.75 BM(]QUxRd
Pentax FA 80~200/2.8 :%sXO
3.2 8G oh4T H
0.74 jLpc
Zb,
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 6e_dJ=_
~t^eiyv
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: 2D:fJ~|-[
镜头品牌规格 C&6IU8l\
得分 i} N8(B(
MTF侧重平均值 1.gG^$J d
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U ?}m']4p
3.3 5cEcTJL[C
0.75 wbe<'/X+
Pentax FA 28~70/4 AL &NSY9'N,
3.3 jS]><rm
0.75 :"l-KQ0
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U ^;Sy. W&`
3.2 9Ffp2NW`;
0.74 Dgx8\~(E'
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U xY$iz)^0&
3.1 \TF!S"V
0.73 #?XQ7Im
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 E=cwq"
3.1 aM{xdTYaU
0.73 Ton94:9bZ
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D Y;)dct
3.0 %/>Y/!;
0.72 U-:ieao@
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp MNg^]tpf
3.0 qY>{cjo
0.72 |=EZ1<KzD
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 H<QT3RF2
2.9 BbRBT@
0.72 :Dd$i_3=
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 5r?m&28X
2.9 XfKo A0
0.71 11,!XD*"
Contax 28~70/3.5-4.5 8HZs>l
2.8 P<Zh XN'
0.71 Fh*j#*oe
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D 9{$'S4
2.8 M{$j
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro 7^M9qTEHp
2.7 W,K%c=
0.70 ?]rPRV
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 l9Q(xuhv
2.7 E7Ulnvd
0.70 p2N:;lXM
Ricoh 35~70/3.5-4.8 R@wjccu
2.6 FVKW9"AyW
0.69 f"(X(1F
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 Hk7q{`:N
2.3 8v71e>
0.66 c)Ic#<e(
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 qiZO _=0
2.0 S=xA[%5
0.64 kEO7PK/
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 gaf$uT2
1.8 ZbT/$\0(6
0.62 fRfn2jA)d
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: gt\MS;jMa
镜头品牌规格 oxj3[</'k
得分 zvvP81$W
MTF侧重平均值 >I<r)w]
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO up2+s#
3.2 r|*&GHo L
0.74 UYA_jpI P
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U zFQ&5@43
3.1 fgj^bcp-
0.74 bT6sb#"W
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 jY6MjZI
3.0 NjE</Empb%
0.73 QW_agm
Sigma 70~210/4-5.6 5`]UE7gT
2.9 dtPoo\@
0.72 O,<IGO
Pentax FA 70~200/4-5.6 yIb,,!y9{
2.9 cV-1?h63
0.72 hfcIvs/!
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 -AYA~O(&
2.9 cE iu)2*e
0.72 E`j-6:
Nikon AF 70~210/4-5.6 D F/1#l@qN
2.8
Ke-)vPc
0.71 `mH %!{P
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 L'i-fM[#
2.7 [~\PQYm'
0.69 m uW!xY
Yashica AF 70~210/4.5 B$ KwkhMe
2.7 WhBpv(q}.
0.69 (]*H[)F/
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 fnCItK~y
2.6 O9(r{Vu7u
0.69 as+GbstN
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 zNSu
2.6 K1?Gmue#I
0.69 %g]vxm5?
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U l$*=<tV
2.4 qEUT90
0.67 ]v G{kAnH
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 "Dy'Kd%,%/
2.4 YYg)
0.67 k#}g,0@
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ]=73-ywn]
镜头品牌规格 IgL_5A
得分 #(LfYw.P1V
MTF侧重平均值 `A/j1UWJ
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 'z=:[#b
3.7 'j%F]CK
0.78 V2|3i}V"
Nikon AF 20~35/2.8 D IF M!M!Ni
3.6 ?RFg$Z'^
0.78 vQ@2FZzu>
Canon EF 20~35/2.8 L <uP^-bv;(
3.5 DZ
^1s~
0.77 fR-C0"c
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 EA<}[4#jS
3.5 :Zw@yt
0.77 f!t69nd%L
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U 1+y"i<3)
3.4 ^]p
0.76 M~6@20$oW
Pentax FA 20~35/4 AL w-N1.^
3.4 ;P?q2jI
0.76 2_QN&o ~h
Minolta AF 17~35/2.8 G m:Go-tk
3.3 zGcqzYbuA
0.75 w8~K/>!f
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 O';ew)tI
3.3 +$z]w(lb T
0.75 *j)M]
Canon 20~35/3.5 L ;eB ~H[S/
3.3 }UyQ# U
0.75 b 1^n KB
Canon EF 17~35/2.8 L Y\/gU8w/
3.2 ?T:
jk4+
0.74 nw'-`*'rj
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX "u')g&
3.1 +zOOdSFk.
0.73 w5~i^x
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 ? S=W&
2.9 {6vEEU
0.72 ,35&G"JK5
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 5a8>g
[2U
2.8 vrl[BPI
0.71 ,WTTJN
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 KAA3iA@>+
2.7 q{4|Kpx@
0.70 t)1phg4H)
Tokina AF 20~35/2.8 Pro ~0tdfK0c
2.5 F#q&(
0.68 CVKnTEs
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF =LH}YUmd
2.4 o#i
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0.67 R e:T9K'e
+GNWF%
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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。 )q?$p9
7t(Y;4<2
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。 E)'8U
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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。