MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 ym,H@~
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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: BimjQ;jtI
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MTF = Vo / Vi /wShUR{
EI~"L$?
MTF值和条纹密度(空间频率,lp/mm)的关系是:条纹越密,MTF 越低。条纹密到一定程度时,镜头的分辨能力达到极限,MTF值趋近于零。这一极限情况到达得越晚,表明镜头的分辨力越高。 `$LWmm#
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实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? 3chPY4~A
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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。 :,12")N
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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)。 sAn0bX
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看看photodo的例子: s'aip5P
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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 #eZ6)i<
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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。 -ezY= 0Q&
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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。 B$3 ?K
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MTF(续) |'ln?D:&
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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 G0 J4O!3
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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。 5RH2"*8T
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浅谈MTF值的含义 G|w=ez
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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。 93qwH%
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 &c(WE
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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。 =p^He!
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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。 UtB6V)YI
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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。 *%w69#D
(bOpV>\Q7
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。 u<q :$
;@,Q&B2eM
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: zsU=sTsL
镜头品牌规格 "\Egs)\
得分 b `2|I {
MTF侧重平均值 fJ\sguZ
Contax 28~85/3.3-4 !UOCJj.cA
4.0 "'8KV\/D
0.81 x83
!C}4:
Canon EF 28~70/2.8 L lkyzNy9R
3.9 !Fw?H3X!"q
0.81 n,eJ$2!J
Nikon AF 35~70/2.8 &1l=X]%
3.8 9YsR~SM
0.79 '}g*!jL
Minolta AF 28~70/2.8 F-D]TRG/*]
3.7 cYx4~ V^
0.78 wiaX&-c]8
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp lZ8CY
3.5 ;!91^Tl
0.77 nzjkX4KV
Leica 28~70/3.5-4.5 yc2/~a_Gx
3.2 9jN)I(^D6
0.75 ,\ 2a=Fp
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro D'Z|}(d&
3.1 %8*64T")
0.73
{7!UQrm<
Sigma AF 28~70/2.8 Am8x74?
3.0 aK,z}l(N
0.73 `c/*H29
腾龙最新推出的AF 28~105/2.8LD专业镜头,得分只有2.4分,MTF值为0.67。尼康新推出的AF-S 28~70/2.8 ED的MTF值尚未测试。 6.5T/D*TT
dC=)^(
在常用专业级中远变焦镜头中,徕卡80~200/4镜头最好。各镜头位次排列如下: *5zrZ]^
镜头品牌规格 \;VhYvEH
得分 mrm^e9*Z
MTF侧重平均值 ,f}UGd[a
Leica 80~200/4 -",=G\XZ
4.2 vA$o~?a]/
0.83 K =.%$A
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D r1ws1 rr=
4.1 S$f6a'
0.82 J--m[X
Canon EF 70~200/2.8 L -(`OcGM'L
4.1 [Q\GxX.
0.82 r ]W
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX ?[*0+h`en
3.9 `cx]e
0.81 U yw-2]!n
Minolta AF 80~200/2.8 Apo <
RCLI|
3.9 IHgeQ F
~
0.81 }SI GPVM
Nikon AF 80~200/2.8 D ED }M1sksk5
3.9 fzjU<?}
0.80 o!:8nXw
Contax 80~200/4 iK?b~Q
3.8 {;2vmx9
0.79 "cTncL
Tokina AF 80~200/2.8 5Z4-Z
3.4 !6Sd(2
0.76 %>g W9}kB
Leica 70~210/4 0O k,oW{
3.3 tBTTCwNT%
0.75 tpy>OT$
Pentax FA 80~200/2.8 0l;<5
3.2 _"4xKh)
0.74 `h}q
Eo`
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。 b3wM;jv
eMRar<)+#*
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: smG>sEp2
镜头品牌规格 %+ZJhHT
得分 Og;-B0,A
MTF侧重平均值 +.y
.Mp
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U Ev!{n
3.3 RtG}h[k/X
0.75 q9"=mO0J+
Pentax FA 28~70/4 AL K^r)CCO
3.3 -T6(hT\
0.75 ?S?2 0
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U Wlh~)
3.2 :Q+5,v-c
0.74 Vtppuu$
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U k`".
3.1 "uLjIIl
0.73 Ax oD8|
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 H"2uxhdLK3
3.1 %LXM+<N8
0.73 ~lEVXea!
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D S'dV>m`
3.0
5-)#f?
0.72 tweY'x.{
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp _WX#a|4h{
3.0 s<x1>Q7X~
0.72 0iCPi)B
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 Gamr6I"K
2.9 K.gEj*@
0.72 *%Qn{x
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 o`khz{SU:
2.9 W~_t~Vg5
0.71 = sAn,ri
Contax 28~70/3.5-4.5 zU6a'tP
2.8 iAY!oZR(WT
0.71 {;2i.m1
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D %iJ%{{f`
2.8 93[DAs
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro #6Xs.*b5C
2.7 ThW,Y"
l
0.70 2A4FaBq"
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 ~.PP30'
2.7 R E1/"[t
0.70 Li 2Zndp
Ricoh 35~70/3.5-4.8 M(|
2.6 w",?
Bef
0.69 'H9=J*9oG
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 _<ut)G^9
2.3 K[
.JlIP
0.66 9Pd*z>s
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 EoX_KG{
2.0 >k']T/%
0.64 nZR!*$}A
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 ^s\3/z>b4!
1.8 3#wcKv%>&_
0.62 DOm[*1@^
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: {|9}+
@5Q1
镜头品牌规格 }4co)B"
得分 y0v]N
MTF侧重平均值 FDR1Gy
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO }aB#z<B6
3.2 @|bP+8oU
0.74 \^*<
y-jL
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U Kr L>FI
3.1 1|,Pq9
0.74 "a1O01n
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 G@S&1=nj3
3.0 WUAJjds
0.73 {TXOQ>gY
Sigma 70~210/4-5.6 I
5ag6l
2.9 3L-^<'~-k;
0.72 Bz8 &R|~>"
Pentax FA 70~200/4-5.6 $ &5w\P
2.9 4yMW^:@
0.72 b
hjZ7=
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 zIQzmvf
2.9 zH)_vW
0.72 ]kktoP|D
Nikon AF 70~210/4-5.6 D j{#Wn
!,
2.8 @-.? B
0.71 mkvvNm3
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 ~4.r^)\
2.7 ~>ME'D~
0.69 -237Lx$/
Yashica AF 70~210/4.5 i~=s^8n`l
2.7 bggusK<
0.69 fF?6j
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 Y{Ap80'\6
2.6 |oKu=/[K
0.69 V7CoZnz
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 (VHND%7P
2.6 Uv?'m&_
0.69 x49!{}
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U "#^MUQ!a
2.4 aP~gaSx
0.67 #,f{Ok+
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 ;M
v~yb3v
2.4 &R$Q\,
0.67 ?z` MPdO
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): ayp b
镜头品牌规格 ,^T]UHRO
得分 u,i]a#K
MTF侧重平均值 , j980/
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 8q_0,>w%
3.7 yM$J52#d#
0.78 I/u9RmbU
Nikon AF 20~35/2.8 D IF :Am-8
3.6 6o}V@UzqV
0.78 mPt)pn!rA
Canon EF 20~35/2.8 L '%4P;HO
3.5 7s>a2
0.77 &W_th\%
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 /J%do]PDl
3.5 (}H ,ng'4
0.77 744=3v
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U P[gO85
3.4 k'13f,o}
0.76 IvU{Xm"qB
Pentax FA 20~35/4 AL wz#[:2
3.4 s"mFt{Y
0.76 1t~({Pl<>
Minolta AF 17~35/2.8 G ^ "6f\
3.3 +mWjBY
0.75 xEoip?O?7F
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 A!HK~yk~Q
3.3 ;<6"JP>0
0.75 .P/xs4
Canon 20~35/3.5 L Bhuw(KeB
3.3 mx tgb$*
0.75 O k(47nC
Canon EF 17~35/2.8 L OXtBJYe
3.2 7>je6*(K
0.74 i.@*tIK
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX h%b hrkD
3.1 gRvJ.Q {h
0.73 z[#6-T
&
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5
U1\MA6pXW
2.9 h;Mu[`
0.72 oI$V|D3 9
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 ?[SVqj2-
2.8 f)gGH'yOQ
0.71 ;/A}}B]y
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 MSB%{7'o
2.7 Uz>Yn&{y6
0.70 "Z9^}
Tokina AF 20~35/2.8 Pro 9/46%=&