MTF:Modulation Transfer Function. 中文译作调制传递函数。 %QGw`E
cPAR.h,b?
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: eV(9I v[
bi",DKU{l
MTF = Vo / Vi %yjD<2J;
v@M^ukk'}
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。 VlL%dN;
0
n|rKo<Y0
实际地,怎样从MTF值看一个镜头的特性呢? u,d5/`E
h9}*_qc&kV
(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。 i`+bSg
Gky^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)。 pWv1XTs@t:
%.$7-+:7A
看看photodo的例子: 5U+4vV/*
yf8kBT:&S
(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 SA=>9L,2
8 Zp^/43
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。 7:b.c
<LXx_{=:
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。 :lvBcFw
^eO/?D8~h
MTF(续) p nI=
NV9JMB{q
浅说镜头的MTF值及其对市场流行镜头的实际指导意义 iI7ocyUv
NsM`kZM4H
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。 .PR+_a-X
5dE=M};v
浅谈MTF值的含义 8=joVbs
rJCb8x+5a
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。 |K-`
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利用MTF值对镜头统计分析及排列 hKWWN`;b !
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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。 3T
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9`Fw}yAt
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。 Q%d1n*;+
NY^0$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。 ^IIy>
#eJ<fU6Da
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。 1TGRIe)
<9yh:1"X
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: 1,bE[_
镜头品牌规格 Fr
得分 |C<#M<
MTF侧重平均值 +)e|>
Contax 28~85/3.3-4 emnT;kJ>
4.0 Km%L1Cd]
0.81 X~JP
1
Canon EF 28~70/2.8 L hdrsa}{g
3.9 }58MDpOF1
0.81 [x>Ju&))$
Nikon AF 35~70/2.8 }AJoF41X
3.8 ?&~q^t?u
0.79 3Ioe#*5\
Minolta AF 28~70/2.8 bSX/)')jU
3.7 @&WHX#
0.78 g""GQeR
Sigma AF 28~70/2.8 EX Asp B#SVN Lv
3.5 }shxEsq
0.77 l&qCgw
Leica 28~70/3.5-4.5 R( FQ+h
3.2 Dpw*m.f
0.75 Cg]),S
Tokina AF 28~70/2.6-2.8 Pro }P
fAf
3.1 sAL
]N][Y
0.73 B<m0YD?>~>
Sigma AF 28~70/2.8 BrwC9:
3.0 x}?<9(nE c
0.73 3+>n!8x ;A
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。 wLXJ?iy3
KBN% TqH|
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: %(lO>4>|
镜头品牌规格 }a6t <m`V
得分 PKSfu++Z
MTF侧重平均值 $P0q!
Leica 80~200/4 Q[7 i
4.2 PLc5m5
0.83 x2#JD|0
Nikon AF-S 80~200/2.8 IF-ED D Ms(xQ[#+
4.1 r%ES#\L6+|
0.82 iT4*~(p 3
Canon EF 70~200/2.8 L 1Qf}nWy
4.1 TD}<U8I8_
0.82 L#UR>Z#9
Sigma AF 70~200/2.8 Apo EX ,=m.WmXE
3.9 &HM-UC|
0.81 ;J 5z
Minolta AF 80~200/2.8 Apo 5h#h>0F
3.9 cu0IFNF}[
0.81 XTJD>
Nikon AF 80~200/2.8 D ED e}e8WR=B
3.9 `)n4I:)2
0.80 FoyYWj?,R
Contax 80~200/4 w!7\wI[
3.8 [!A[oK9i C
0.79 zzQWHg]/
Tokina AF 80~200/2.8 `S@TiD*
3.4 r<e%;S
0.76 St-uE|8
Leica 70~210/4 'kZ,:.v
3.3 Mn.,?IF`K
0.75 @dDeOnF
Pentax FA 80~200/2.8 p?:5U[KM
3.2 YZBh}l6t
0.74 37/n"\4
佳能颇有影响的EF 35~350/3.5-5.6 L镜头,在35~200毫米段表现颇佳,但在远摄端表现平平,只有业余头的水平。该镜头整体得分为3.3分,MTF侧重平均值为0.76。图丽的AF 100~300/4 Pro镜头得分为3.1分,MTF侧重平均值为0.74。 WKEb
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my.EvN
3. 业余级镜头 在流行业余标准变焦镜头中,以佳能和宾得的两款头得分最高。详见下表: ]yU"J:/
镜头品牌规格 !LI<%P)
得分 n~* ".ZC'Y
MTF侧重平均值 <=q}
Nd\
Canon EF 28~105/3.5-4.5 U
B )r-,M
3.3 }~XWtWbd-
0.75 z*eBjHbF
Pentax FA 28~70/4 AL &N|$G8\CY
3.3 $RaN@& Wm
0.75 @^W`Yg)C
Canon EF 28~80/3.5-5.6 U *x"80UXL
3.2 kz"uTJK
0.74 e<L@QNX
Canon EF 28~80/3.5-5.6 II U u*l|MIi6J
3.1 $1an#~
0.73 /~[Lr
Ricoh P 35~70/3.4-4.5 TC\+>LXiZ
3.1 bmfM_oz
0.73 IU%|K~_n
Nikon AF 28~80/3.5-5.6 D %a;#]d
3.0 QU|_
r2LM
0.72 yGZsNd {a&
Tamron AF 28~80/3.5-5.6 Asp XIHN6aQ{X
3.0 <>cS@V5j
0.72 S\k <
Nikon AF 28~85/3.5-4.5 e#(Ck{e
2.9 ~&?bU]F
0.72 *v>ZE6CL
Minolta MD 28~70/3.5-4.8 2@&r!Q|1vR
2.9 J-F".6i5
0.71 E7fx4kV
Contax 28~70/3.5-4.5 eU?hin@X
2.8 ^:eZpQ [,
0.71 Jg6Lr~!i
Nikon AF 28~70/3.5-4.5 D #WpkL]g2+%
2.8 h+ f>#O+:
Sigma AF 28~80/3.5-5.6 Macro kN1MPd4Yh
2.7 \N>-+r
0.70 AZtS4]4G)
Minolta AF 28~80/3.5-5.6 E$e7(D
2.7 <j'V}|3
0.70 Lsmcj{1d
Ricoh 35~70/3.5-4.8 RpHlq
2.6 3^ Yc%
0.69 \oQ]=dDCd%
Pentax FA 28~80/3.5-4.7 yBIlwN`kB
2.3 5,RUPaE
0.66 ^u/%zL
Pentax FA 28~80/3.5-5.6 |y\Km
2.0 mo0\t#jA
0.64 %\As
Vivitar AF 28~80/3.5-5.6 pm&THd
1.8 lo1Ui`V
0.62 1gEH~Jmj
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: d"$8-_K
镜头品牌规格 )xGAe#E~j
得分 (
?V`|[+u
MTF侧重平均值 L+%"ew
Minolta AF 100~300/4.5-5.6 APO ^E
!v D
3.2 WeI+|V$
0.74 1SQATUV
Canon EF 70~210/3.5-4.5 U qfkHGW?1/j
3.1 X'9.fKp
0.74 I$Nh|eM
Vivitar 70~210/2.8-4 Series 1 YeX*IZX8
3.0 }2A6W%^>]
0.73 !,WGd|oJ
Sigma 70~210/4-5.6 ;|N:FG
2.9 BxY t*b%
0.72 g8),$:Uw
Pentax FA 70~200/4-5.6 [}X|&`'i
2.9 <_tmkLeZf
0.72 cw;wv+|k
Minolta AF 70~210/3.5-4.5 3P>gDQP
2.9 0ju1>.p
0.72 q>q:ZV
Nikon AF 70~210/4-5.6 D *OVB;]D3+
2.8 <3YZ0f f>
0.71 #c!:&9oU
Minolta AF 70~210/4.5-5.6 &dtk&P{
2.7 |Td+,>,
0.69 E$d3+``
Yashica AF 70~210/4.5 R{hX--|j
2.7 L\yVE
J9x
0.69 `S&a.k
Ricoh P 70~210/4.5-5.6 l/$GF|`U
2.6 z*Sm5i&)_q
0.69 gjF5~
`
Minolta AF 80~200/4.5-5.6 sE9FT#iE
2.6 ~m%[d.
}e
0.69 yTaMlT|
Canon EF 100~300/4.5-5.6 U D{|q P
nE4
2.4 C2LPLquD+
0.67 O9gq <d
Pentax FA 100~300/4.5-5.6 -F[8ZiZ
2.4 N&8TG
0.67 wZrFu(_
4. 超广角变焦镜头(不分专业业余): wak 26W>I3
镜头品牌规格 f*ZU a
得分 Pms@!yce
MTF侧重平均值 SpH|<L3
Tamron SP AF 20~40/2.7-3.5 tz1@s nes
3.7 fBO/0uW
0.78 P{L=u74b{x
Nikon AF 20~35/2.8 D IF fV:15!S[
3.6 -luQbGcT3
0.78 "SF0b jG9C
Canon EF 20~35/2.8 L t2&kGf"
3.5 K/4@2vF
0.77 vwR_2u
Sigma AF 21~35/3.5-4.2 >WLPE6E
3.5 ?z
,!iK`
0.77 &|SWy
2N
Canon EF 20~35/3.5-4.5 U uL'f8Pqg
3.4 {f*Y}/@
0.76 AZ:7_4jz
Pentax FA 20~35/4 AL F<4rn
3.4 9rB3h`AVF
0.76 EIi<g2pM(
Minolta AF 17~35/2.8 G [|\6AIoS
3.3 mrGV{ {.
0.75 <H[w0Z$
Tokina AF 20~35/3.5-4.5 jzvK;*N
3.3 n}p G&&;q
0.75 C* `WMP*
Canon 20~35/3.5 L yCX5
5:
3.3 p l)":}/)
0.75 <y 4(!z"
Canon EF 17~35/2.8 L *4O=4F)x
3.2 y@LI miRG
0.74 |jsI-?%8J
Sigma AF 17~35/2.8-4 EX uH_KOiF
3.1 0Q3U\cDr
0.73 B`pBIUu
Vivitar AF 19~35/3.5-4.5 ; :e7Z^\/k
2.9 g`EZLDjt
0.72 1=VyD<dNG6
Minolta AF 20~35/3.5-4.5 QE]@xLz
2.8 LUbhTc
0.71 3ML][|TR
Pentax Fisheye 17~28/3.5-4.5 eSPS3|YYn
2.7 vrn4yHoZ
0.70 SA,~q&
Tokina AF 20~35/2.8 Pro '2,~'Zk
2.5 /4{WT?j
0.68 ]&'!0'3`
Sigma 21~35/3.5-4.2 MF g 2Fg
2.4 $-_" SWG.
0.67 )1 <0c@g=
)! [B(
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。 goM;Pf
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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。 3j#VKj+Uc
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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。