转一篇文章看看对大家选镜头有什么帮助

浅说镜头的MTF值
及其对市场流行镜头的实际指导意义
作者:江少军

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,由於其图表复杂,每个镜头在不同光圈和不同焦距处都有一个曲线图,因此,对於一般读者而言,常感到无所适从.不象对於解析度指标那样,简单明了,一眼就可看出某镜头在中心解析度是××线对/毫米,在边缘是××线对/毫米.但是,解析度资料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'英国资料','美国大众摄影资料','德国测评',中国的'钱元凯资料','于琪林资料'等,令读者眼花缭乱.某一镜头在这个资料中表现非凡,位元列前茅,而在另一个资料中则表现平平,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资料.
浅谈MTF值的含义
MTF值(模量传递函数)是对镜头的锐度,反差和解析度进行综合评价的数值.对於一个平面黑(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值等於1.而对於纯黑和纯白相间的线条(反差为100%)来说,随著线对频率的提高,通过镜头表现的反差就相应减少(反差小於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值就接近於0.因此,MTF值是一个界於0到1之间的数值.这个数值越大(越接近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.而对於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.对於解析度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,而对於一个德国北部(灰发白皮肤)或印度(黑发棕皮肤)的女郎而言,由於体现不出来反差,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,两者的反差小於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.

如何判读镜头的MTF值
图中给出了Carl Zeiss T※ 28～85/3.3～4镜头分别在28mm,50 mm和85 mm焦距段,分别对最大光圈和光圈值为8时的MTF值线图.每个图上有三对曲线.最上面一对是10线对/毫米对应的MTF值,中间一对对应於20线对/毫米,下边一对对应於40线对/毫米.每对曲线中实线代表从图面中心向四周辐射方向的MTF值(径向),虚线代表围绕图面中心的圆的切线方向的MTF值(切向).两者是同等重要的.横坐标代表从被测点到图像中心的距离,0mm处即为图像中心位置,21mm处代表胶片四角端点的位置.纵坐标则是该点的MTF值.

让我们来看左边的两个图.此时镜头焦距是28mm.在光圈值为f3.3,线频为10线对/毫米时,在胶片中心处径向的MTF值是0.96,切向的MTF值也是0.96;在距中心15mm处,径向的MTF值是0.91,切向的MTF值是0.84.在线频为20线对/毫米时,在胶片中心处径向的MTF值是0.87,切向的MTF值也是0.87;在距中心15mm处,径向的MTF值是0.76,切向的MTF值是0.62.在线频为40线对/毫米时,在胶片中心处径向的MTF值是0.69,切向的MTF值也是0.69;在距中心15mm处,径向的MTF值是0.47,切向的MTF值只有0.34.
再看在光圈值为f8时,各线频下的径,切向曲线资料都有明显提高,说明在光圈f8时,该镜头的光学成像大大好於光圈值为f3.3时的水平.
用同样的方法,就可以读出该镜头在50mm,85mm时两种光圈值下的MTF值.
在MTF曲线图上,还可以看出镜头的焦外成像质量.当径向和切向两根曲线越接近,镜头的焦外成像就越柔和.可以看出,该镜头在28mm焦距时,镜头的焦外成像要比85mm焦距时的焦外成像差很多.

利用MTF值对镜头统计分析及排列
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,将三个数位相加,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.
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,EF 200/1.8),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.
如果仅考虑40线对/毫米的MTF侧重平均值(著眼於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.这意味著用这两款镜头,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寸照片的最佳影像.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.
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侧重平均值虽略低於佳能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.
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:
镜头品牌规格
得分
MTF侧重平均值
Contax 28～85/3.3-4
4.0
0.81
Canon EF 28～70/2.8 L
3.9
0.81
Nikon AF 35～70/2.8
3.8
0.79
Minolta AF 28～70/2.8
3.7
0.78
Sigma AF 28～70/2.8 EX Asp
3.5
0.77
Leica 28～70/3.5-4.5
3.2
0.75
Tokina AF 28～70/2.6-2.8 Pro
3.1
0.73
Sigma AF 28～70/2.8
3.0
0.73
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.
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:
镜头品牌规格
得分
MTF侧重平均值
Leica 80～200/4
4.2
0.83
Nikon AF-S 80～200/2.8 IF-ED D
4.1
0.82
Canon EF 70～200/2.8 L
4.1
0.82
Sigma AF 70～200/2.8 Apo EX
3.9
0.81
Minolta AF 80～200/2.8 Apo
3.9
0.81
Nikon AF 80～200/2.8 D ED
3.9
0.80
Contax 80～200/4
3.8
0.79
Tokina AF 80～200/2.8
3.4
0.76
Leica 70～210/4
3.3
0.75
Pentax FA 80～200/2.8
3.2
0.74
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.
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:
镜头品牌规格
得分
MTF侧重平均值
Canon EF 28～105/3.5-4.5 U
3.3
0.75
Pentax FA 28～70/4 AL
3.3
0.75
Canon EF 28～80/3.5-5.6 U
3.2
0.74
Canon EF 28～80/3.5-5.6 II U
3.1
0.73
Ricoh P 35～70/3.4-4.5
3.1
0.73
Nikon AF 28～80/3.5-5.6 D
3.0
0.72
Tamron AF 28～80/3.5-5.6 Asp
3.0
0.72
Nikon AF 28～85/3.5-4.5
2.9
0.72
Minolta MD 28～70/3.5-4.8
2.9
0.71
Contax 28～70/3.5-4.5
2.8
0.71
Nikon AF 28～70/3.5-4.5 D
2.8

Sigma AF 28～80/3.5-5.6 Macro
2.7
0.70
Minolta AF 28～80/3.5-5.6
2.7
0.70
Ricoh 35～70/3.5-4.8
2.6
0.69
Pentax FA 28～80/3.5-4.7
2.3
0.66
Pentax FA 28～80/3.5-5.6
2.0
0.64
Vivitar AF 28～80/3.5-5.6
1.8
0.62
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:
镜头品牌规格
得分
MTF侧重平均值
Minolta AF 100～300/4.5-5.6 APO
3.2
0.74
Canon EF 70～210/3.5-4.5 U
3.1
0.74
Vivitar 70～210/2.8-4 Series 1
3.0
0.73
Sigma 70～210/4-5.6
2.9
0.72
Pentax FA 70～200/4-5.6
2.9
0.72
Minolta AF 70～210/3.5-4.5
2.9
0.72
Nikon AF 70～210/4-5.6 D
2.8
0.71
Minolta AF 70～210/4.5-5.6
2.7
0.69
Yashica AF 70～210/4.5
2.7
0.69
Ricoh P 70～210/4.5-5.6
2.6
0.69
Minolta AF 80～200/4.5-5.6
2.6
0.69
Canon EF 100～300/4.5-5.6 U
2.4
0.67
Pentax FA 100～300/4.5-5.6
2.4
0.67

4. 超广角变焦镜头(不分专业业余):
镜头品牌规格
得分
MTF侧重平均值
Tamron SP AF 20～40/2.7-3.5
3.7
0.78
Nikon AF 20～35/2.8 D IF
3.6
0.78
Canon EF 20～35/2.8 L
3.5
0.77
Sigma AF 21～35/3.5-4.2
3.5
0.77
Canon EF 20～35/3.5-4.5 U
3.4
0.76
Pentax FA 20～35/4 AL
3.4
0.76
Minolta AF 17～35/2.8 G
3.3
0.75
Tokina AF 20～35/3.5-4.5
3.3
0.75
Canon 20～35/3.5 L
3.3
0.75
Canon EF 17～35/2.8 L
3.2
0.74
Sigma AF 17～35/2.8-4 EX
3.1
0.73
Vivitar AF 19～35/3.5-4.5
2.9
0.72
Minolta AF 20～35/3.5-4.5
2.8
0.71
Pentax Fisheye 17～28/3.5-4.5
2.7
0.70
Tokina AF 20～35/2.8 Pro
2.5
0.68
Sigma 21～35/3.5-4.2 MF
2.4
0.67

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.
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於自动聚焦镜头.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,低於售价仅有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,远高於昔日的竞争对手图丽.
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.