一、 MTF 圖表的解釋
一般來說,MTF圖是個二維的圖表模式,有水平和垂直兩個方向,水平軸将鏡頭從成像的中心 ('0'mm) 到邊緣 (24mm)。彩色線條顯示了從全畫幅的中心移動到畫幅邊緣時 MTF 值是多少,一般會有2對線,分别是紅色的一對,藍色一對。紅色代表10對線/mm和藍色代表30對線/mm。實線和虛線則代表線條的方向,一個是以中心為半徑的矢量方向,一個是以中心為半徑的切向方向。
Nikon 35mm f/1.4G, Nikon, USA 的 MTF 圖。
二、鏡頭評論中的那些 MTF50 數字代表什麼意思?
現在我們看測評文章中越來越多都是用MTF50表來說明鏡頭的優劣,那麼MTF50與MTF有什麼區别呢?
适馬 50mm f/1.4 鏡頭的 MTF 50 圖
上面的圖是适馬 50mm f/1.4 鏡頭的 MTF 50 圖,縱軸代表了MTF50值,而橫軸顯示了光圈沿X軸方向逐漸縮小,中間的三條曲線,分别顯示了中心、平均和角落的 MTF50值。 很多人看到 MTF50 會直觀地認為,這個鏡頭,最高值為1100,代表着這個鏡頭的實際表現,這并不完全正确。最高的 MTF50 是一個最恰當的鏡頭銳利的定義。
而廠商發布的 MTF 圖,一般是給出了 10 和 30 對線/mm的 MTF 結果。有些人認為 MTF50 表示 MTF 為 50 對線/mm,其實這兩個數據是意義完全不同的表達
三、MTF 頻率圖
為了更好地理解MTF和MTF50的區别,我們要引入一個鏡頭的頻率 MTF 圖。這MTF頻率圖個圖有點像 MTF 圖,但實際上它們幾乎沒有共同點。MTF頻率圖縱軸代表百分之百還原,而橫軸代表是每毫米線對數。當每毫米線對數越少,鏡頭還原的圖像對比度越大。而當線對數越多,圖像的對比度就越小,直到最後分辨不出來。最後形成一個下面圖中的一條藍色曲線。
MTF頻率線
其實當影像通過鏡頭成像時,它永遠不會是完美的圖像。如果用粗黑條和白條做原始圖像,如果将鏡頭聚焦在它們上,鏡頭所拍攝的圖像看起來一樣,但又不完全相同,如下所示:
原圖
通過鏡頭成像的圖
如果仔細觀察,就會發現上面的兩個黑白條帶,下面的黑白條帶圖像有點模糊。如果非常仔細地測量它,會發現黑色不像原圖那麼黑,白色也不像原圖那麼白。
這樣就得出了MTF值的定義:MTF值 = 對比度。
具體計算公式表述為:MTF = 最黑–最白/最黑 最白。
假設純黑色為 1,純白色為 0。就可以得出 (1-0/1 0)=1。這就是完美的原始圖像。但是實際上通過鏡頭拍攝的圖像并不完美。在上面的圖片示例中通過鏡頭的黑色隻達到了原圖黑色的 98%即0.98,白色是原圖白色的 98%如果按白色原圖是0,也就是實際通過鏡頭後白色不那麼白了,摻入0.2%的黑色了,變成了0.02的白色值了。将通過鏡頭後的黑白值其代入公式,0.98-0.02/0.98 0.02=0.96。因此,對于這些粗黑條該鏡頭的 MTF值為 0.96。
随着線條變密,通過鏡頭成像後的線條會越來越模糊,
原始最黑的依然是1,白色依然是0,但是通過鏡頭成像後,圖像中最黑的條是原始黑色的 66%即0.66,而圖像中的白色部分摻入了 34%的黑色即0.34。按照上面MTF計算公式得出的 MTF值 是 0.32。MTF 0.96 和 0.32 之間的差異僅從圖片來看非常明顯,但MTF值使得其更具可比性。MTF 從 0.96 下降到 0.32,說明從幾乎不模糊到非常模糊。
而上面的MTF頻率線圖中的藍色曲線就是這樣測量的結果,從橫軸的10對線/mm一直到橫軸的90/mm對線。對比度從最高的0.98,到最低的0.02左右。
MTF50圖中的MTF50取樣位置。
而MTF50值就是從MTF頻率圖中,取樣在對比度0.5時候,對應的橫軸上的線對數。上面這張圖中,MTF50 約為 40 LP/mm。
四、同樣的的鏡頭,為什麼各種MTF50表達不一樣
适馬150-600
适馬150-600在150焦段的
上面兩張圖都是适馬150-600鏡頭的MTF50圖,這種MTF50圖,都可以看出,在不同光圈情況下,鏡頭可以在50%對比度的時候,對應分辨的線對數。不過不同的測試對應同樣光圈的時候,MTF50數值顯示的不一樣。其實這是在取樣MTF50值時候,選擇橫軸的線對數的單位不同,有的用:線對/毫米,有的用:線對/像高,也有用線對/英寸,因此一個鏡頭不同的測試結果差别很大。所以看一個MTF50的表格時,要看它使用的單位是 LP/圖像高度,還是LP/毫米。所以上面的圖像都是同一款鏡頭的MTF50圖,但是數值不一樣的原因。
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