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1、详细解读镜头MTF曲线以前也经常看到镜头的MTF曲线，但对其具体含义并不清楚，也无法 用MTF判定一款镜头的好坏。最近读了一本雷依里写的书，看到里面比 较详细的讲解了 MTF，觉得比较有用，就在这里转给大家，共同学 习。MTF曲线图的意义镜头的成像品质是影友们最为关心，也是争论最多的话题，虽然 各种针对镜头成像素质的测试方法层出不穷，但由于测试条件大 相径庭，因此这些方法都不能非常准确地反应镜头的真实品质。 与媒体拍摄分辨率标板的测试方法相比。MTF成像曲线图是由镜头的生产厂家在极为客观严谨的测试环境下测 得并对外公布的，是镜头成像品质最权威、最客观的技术参考依 据。下面就来介绍MTF曲线的技
2、术原理和解读方法。测量反差与分辨率众所周知，对数码照片成像素质影响最大的是镜头的分辨率和 反差。分辨率的单位是线对/毫米（lp/mm），相邻的黑白两条线 可以称为一个线对，每毫米能够分辨出的线对数就是分辨率。如何测试镜头的分辨率和反差呢？厂商利用拍摄正弦光栅（测试标板中的黑白相间的栅格）的方法进行测试，亮度按正弦 变化的周期图形叫做“正弦光栅”。而正弦光栅的疏密程度被称 为“空间频率（Spatial Frequency）。空间频率的单位用lp/mm表示。lp/mm标识单位长度（每毫米）的亮度按照正弦 变化的图形的周期数。我们再回过头来看反差。反差=（照度的最大值-照度的最小 值）/ （照度的最
3、大值+照度的最小值）。所以，反差的数值总是 小于等于1的。这里我们引入调制度M的概念：M= （lmax-lmin） / （lmax+lmin）调制度M总是介于0和1之间，调制度越大，反差越大。在对镜头的反差和分辨率进行测试时，我们将正弦光栅置于镜头前方，测量镜头成像处的调制度。这时由于镜头像差的影响会出现以下情况。当空间频率很低时，测量出的调制度M几乎等于正弦光栅的调制度；当所拍摄的正弦光栅空间频率提 高时。镜头成像的调制度逐渐下降。镜头成像的调制度随空间频 率变化的函数称为调制度传递函数MTF(Modulation Transfer Function)。对于原来调制度为 M 的 正弦光栅，如
4、果经过镜头到达像平面的像的调制度为M。则MMF函数值为：MTF 值=皿 /M由此可见，MTF值必定大于0,小于1。MTF值越接近1,说明镜 头的性能越优异。MTF值不但可以反映镜头的反差。也可以反映镜头的分辨率。 由于MTF值是厂商在严谨的测试环境下测得的，排除了成像介质 (胶片或感光元件的影响。因此较为客观。当空间频率很低时，MTF趋于1这时的MTF值可以反映 镜头的反差。当空间频率提高，也就是正弦光栅的密度提高时， MTF值逐渐下降。这时的MTF曲线可以反映镜头的分辨率。由于 人眼的分辨能力有限，我们一般取MTF值为0.03时的空间频率作 为镜头的目视分辨率极限。空间频率低于这个值时，镜头
5、成像素 质的变化人眼难以察觉。也就不存在测量的意义了。利用MTF曲线判断镜头的质量衲tf曲线图示例以上图为例，针对A、B、C三条MTF曲线进行以下分析：曲线 A所代表的镜头在低频段反差适中，但随着空间频率的提高，它 的衰减过程很慢。说明其素质还是不错的。曲线B所代表的镜头在低频表现很好，说明镜头的反差很好。 但随着空间频率的提咼。它的曲线衰减很快，说明镜头的分辨率 不算很好。曲线C所代表的镜头在低频时就很快衰减，综合素质较低。 和上面的曲线不同。厂商绘制MTF曲线时都是固定空间 频率 镜头反差特性，这条曲线越咼，镜头反差越大。而固定咼频(30 线对/mm)曲线代表镜头分辨率特性。这条曲线越高，
6、镜头分辨率和光其中固定空间频率低频（10线对/mm）曲线代表虽然纵坐标还是MTF值，但横坐标改为了像场中心到测量点 的距离。镜头是以光轴为中心的对称结构，中心向各方向的成像 素质变化规律是相同的。由于像差等因素的影响，像场中某点与 像场中心的距离越远其MTF值一般呈下降的趋势。因此以像场中心到像场边缘的距离为横坐标，可以反映镜 头边缘的成像素质。另外在偏离像场中心的位置，由沿切线方向的线条与沿径 向方向的线条的正弦光栅所测得的MTF值是不同的。将平行于直径的线条产生的MTF曲线称为弧矢曲线，标为S(Sagittal)而将平行于切线的线条产生的MTF曲线称为子午 曲线，标为M(Meridiona
7、l)。如此一来，厂商所测得的MTF曲线一般有两条即S曲线和M曲线。各个厂商所公布的MT厂曲线有其自身的特点。尼康公司 公布的MTF曲线为镜头最大光时测得。其中实线为S方向测得，虚线为M方向测得，蓝色为空间频率为30线对/毫米的，红线为 空间频率为10线对/毫米的。*-291876543S 10 IS 20 M10 S30S10M30NIKKOR 20mrr f ? 80 MTF适马公司公布的MTF曲线为最大光时测得。其中实线为S方向测得，虚线为M方向测得，绿色为空间频率为30线对/毫米 的，红线为空间频率为10线对/毫米的。GMA28mmFt8EX佳能公司公布的MTF曲线中实线为S方向测得，虚
8、线为M 方向测得，黑色曲线为最大光蓝色曲线为F8光得，粗线是空间频率为 10 线对/毫米时测得，细线是空间频率为30线对/毫米时测得。0.90.80.70.6050.40.3020.1035mm血05101520| CANO 忖 EF 35mm M 4 L. USM MTF关于MTF曲线的认读，需要注意的事项总结如下。1. MTF曲线与横轴、纵轴所围成的空间。面积越大越好。MTF 曲线越平直越好，平直性说明镜头边缘和中心部分的成像均匀性2. S曲线与M曲线越接近越好3低频（10LP/mm）曲线代表镜头的反差特性，高频（30LP/mm） 曲线代表镜头的分辨率特性4不要将不同焦距段、不同档次不同规格（全幅、APS-C画幅）以及定焦和变焦等不同镜头的MTF图进行比较，因为它们的特性受设计规格、光学特性、像差以及成本、用料的影 0向很大，不具有可比性。只有同档次、同规格镜头的MTF 图才具有比较意义5 不要将不同厂家的镜头 MTF 曲线图进行比较，因为各 厂家 所公布的MTF曲线图均是在各自的测试环境下测量所而测试环境存在差异总之。MTF曲线不是万能的，它只能判读镜头的反差和分辨率特性，无法判别诸如抗眩光、畸变等特性。影友们在 合理判读MTF曲线的同时，要保持理性和客观的心态。
