大乐透胆码是什么意思:看图识镜头——从MTF曲线看镜头的成像质量

看图识镜头——从MTF曲线看镜头的成像质量（1）

色友挚友（转载区） 2009-02-17 21:32:56 阅读36 评论0   字号：大中小 订阅

1998年，我在《摄影与摄像》第3期上发表了《怎样阅读摄影镜头的模量传递函数曲线》一文，引起一些关心摄影镜头光学质量的影友的浓厚兴趣。8年过去了，现在，在这个信息高度发达的社会里，报刊、杂志上关于MTF曲线的文章、资料越来越多了，当然关心的影友也越来越多了。很多摄影专业网站都提供了大量的资料和图片；很多专业照相机相关企业和镜头相关企业，也逐渐公布了他们本公司产品的MTF曲线，这就更加令人关注，也更加令人信服了。

这几年，我逐渐收集了来自各个方面的资料，通过更加系统地整理，我发现了一些以前一直没有搞清楚的很有规律性的东西。现在，我手中已经积累了佳能和尼康绝大部分镜头的MTF曲线资料；徕卡、蔡司135镜头的曲线；120照相机用蔡司镜头的绝大部分镜头的MTF曲线资料，罗敦斯得和施耐德大画幅镜头的部分资料；适马镜头的绝大部分镜头的MTF曲线资料和腾龙镜头的部分资料。近日，我从一本佳能镜头的英文资料中，发现了佳能目前仍然在生产的60余只镜头的全部MTF曲线资料，使得我的资料库更加丰富了。

现在，我想把我通过MTF曲线总结出来的一些照相机摄影镜头的成像质量规律，通过几个比较典型的例子呈现给大家。

通过MTF曲线评价镜头的最简单的方法

我们知道，MTF曲线是综合评价一只摄影镜头的最科学、最客观、最公正的方法。

即使是利用不同厂家的测试结果进行横向对比，仍然有一定的参考价值。但是由于不同单位对于测试技术的理解和掌握，对于测试仪器的调试方法，以及对于测试标准的制定都可能存在一些微小的区别，对于测试结果的公布方法也可能不同（例如中心还是边缘；最佳光圈还是最大光圈；公布多少线对/毫米的结果等等），所以我们今天总结的规律，主要是利用同一家单位的测试结果进行纵向对比，利用不同厂家的测试结果进行横向对比的规律，仅供读者参考。

我们现在所展示给大家的MTF曲线，都是横轴代表照相机镜头像场半径，而纵轴代表MTF值的曲线。用这种曲线评价一个镜头，虽然看不出一只镜头的最高分辨率，但却是全面评价一只镜头的分辨率和明锐度的综合指标。综合指标高的镜头，其最佳分辨率也一定不会很低。那么为了把对复杂的MTF曲线的理解简单化，我告诉大家一个非常简单，但却非常准确的方法，那就是通过MTF曲线与横轴、纵轴以及右侧边线所包围的面积来评价一只镜头的优劣。下面我们把这个面积简称为“线下面积”。

如图1是某一只佳能镜头（镜头A）与另一只佳能镜头（镜头B）的MTF曲线；而图2的蓝色部分就是这两只镜头的线下面积。我选择的是最大光圈在30lp/mm时的弧矢方向MTF曲线的线下面积，我们可以清楚地看到镜头A比镜头B的线下面积大，这就表明：在最大光圈时镜头A的成像质量总体上比镜头B好（当然是在相同的焦距、相同的光圈、相同的线对/毫米数的条件下）。有了这个方法我们就可以很简单地判断一只镜头的好坏。

为了给大家一个评价镜头质量的更具体的方法，我们把线下面积数量化，就是直接用它横轴的毫米数乘以纵轴的比值数，也就是线下面积的积分。为了便于理解，我们就不再带有任何单位了。例如镜头A的线下面积是：17.3（由于测量的难度我们只能把精度计算到小数点后一位）；镜头b的线下面积是12.9。所以镜头A在最大光圈时的成像质量明显比镜头B好。

而且无论是135镜头、120镜头还是APS-C尺寸的数码镜头，我们都统一用这个标准。但是我们不能用135镜头与120镜头比，也不能用135镜头与APS-C尺寸的数码镜头比，因为它们的像场面积不同，当然像场半径也不同，因此数据没有可比性。另外，我们只计算我们所收集到的镜头的MTF曲线中的最高分辨率的线下面积（并在括号里注明它的最高线对/毫米数），同时我们只公布实线的线下面积，即弧矢方向（沿着半径的方向，图3）的MTF曲线的线下面积，子午方向的线下面积就不公布了，只是有个别镜头顺便说明一下。否则头绪太多读者反而不好理解。

佳能镜头中哪款最好

当我拿到佳能镜头的全部MTF曲线资料以后，的确有一种如获至宝的感觉，我把它挂在墙上，足足欣赏了一个星期，又铺在桌上对比其他镜头的MTF曲线琢磨了一个多月，发现了很多我以前一直在寻找的规律，也找到了很多我以前百思不得其解的问题的答案。

现在对于MTF曲线的测试，来自民间的或专门测试机构的很少，在国外也很少，所以多数测试都是照相机厂家或镜头厂家提供的。

我不知道佳能公司公布的镜头的测试结果，是仅限于测试一两只镜头，还是从大量镜头中寻找到的典型，或者就是他的设计结果，但既然是佳能公司自己公布的数据和图线，那么就一定有其科学性和普遍性，至少用它来分析佳能公司自己的镜头，应该有相当的参考价值。而且我从不同来源的佳能资料中，获得的数据和曲线都印证了佳能公司曲线数据的稳定性（很可能都是根据佳能公司提供的原始资料整理的）。在镜头测试中，对于MTF曲线的测量，是比分辨率的测量更科学的，不同批次的测量结果应该非常接近。实际上，MTF曲线是在设计时就可以决定的，根据日本著名光学公司在产品质量上的稳定性，我们完全可以相信：佳能公司和其他公司公布的结果是严格、科学的。因为在所有这些公司公布的曲线测试结果中，也的确有一些数据是比较低的。

在仔细阅读了所有佳能镜头的MTF曲线资料以后，我发现了一只质量出奇好的镜头，那就是EF 300mm/2.8 L IS USM。这只标价37000元的镜头，是我见到过的MTF曲线中，线下面积最大的。它在最佳光圈处10lp/mm和30lp/mm时的弧矢方向MTF曲线几乎紧贴着1.0的水平线；在最大光圈处10lp/mm时的弧矢方向MTF曲线也是紧贴着1.0的水平线；只是在最大光圈处30lp/mm时，到了边缘像场才开始降下来。它在最佳光圈F8处，在30lp/mm时的MTF曲线的线下面积达到了21.6（135照相机和全画幅数码相机的极限值是21.63），在最大光圈F2.8处，在30lp/mm时的弧矢方向线下面积仍然达到了：20.3（图4）。

适马镜头中哪几只比较好

在变焦镜头中，适马最好的镜头还是3只70～200mm的镜头，就是它的金圈APO 70～200mm/2.8 EX HSM、APO 70～200mm/2.8 EX DG 和APO 70～200mm/2.8 EX DG MACRO。

APO70～200mm/2.8 EX HSM镜头在摄影界内广泛地被称为“小黑”，就是针对佳能的“小白”取的爱称；而适马公司之后推出的APO70～200mm/2.8 EX DG 和APO 70～200mm/2.8 EX DG MACRO两款镜头被称为新小黑及微距小黑，两者都是专门针对数码照相机的图像传感器设计的，但是仍然可以用到传统135照相机上。用在数码照相机上，可以更好地消除传感器的表面反光带来的影响，同时减小横向色差。而对应的尼康AF-S VR 70～200mm/2.8G IF-ED，现在被影友们称为“小黑VR”或“小黑五“。

如果按照各自公布的MTF曲线来看，佳能的“小白IS”、“小白”和“小小白”都超过了尼康的“小黑五”而适马的”小黑“和”新小黑“则稍微差一些。3只镜头在70mm焦距端的成像质量不相上下，我们就不进行比较了；它们的共同特点都是在200mm端表现非常突出。在200mm端各自在最佳光圈，在30lp/mm时的线下面积分别是（小白IS、小黑VR、新小黑、小黑）：21.1、19.0、15.8、14.5。图1是“小黑五”、“小白”、“新小黑”的外形。

在变焦镜头中，适马的”大黑“是不能不提的，它就是金圈APO 100～300mm/4EX DG 和APO 100～300mm/4 EX DG HSM。这显然又是针对佳能的”大白“（ EF 100～400mm/4～5.6 L IS USM）而起的外号。如果从MTF曲线特性进行分析，它的线下面积超过了很多佳能70～300mm、75～300mm和100～300mm的镜头，而且与”大白“的线下面积已经非常接近了。在适马公司公布的MTF曲线上，它在100mm和300mm焦距端的线下面积分别是17.2和18.0。而佳能”大白“：EF 100～400mm/4.5～5.6L IS USM呢，它在100mm和400mm焦距端的线下面积分别是17.6和19.6。只是这两只镜头的体积都比较大，价格也同样较贵。适马长226.5mm，重1440克；而佳能长189mm，重1380克。目前在市场上，适马与佳能两款镜头的价格分别是10000元和11000元左右。适马在长焦端大了一级光圈，而佳能的长焦端长了100mm焦距。

在适马400mm以下的长焦定焦镜头中，只有两款镜头：APO 300mm/2.8 EX DG（或APO 300mm/2.8 EX DG HSM）和APO 180mm/3.5APO EX DG微距（或APO 180mm/3.5APO EX DG HSM微距）。由于都是APO镜头，所以它们的成像质量表现都相当不俗，线下面积（仍然是最佳光圈30lp/mm时，以后如果不特殊声明都是这个标准）分别达到了19.8和18.9。

值得一提的，是适马的一只70～300mm的变焦微距镜头：APO 70～300mm/4～5.6DG。在这个焦距段还有一只变焦微距镜头70～300mm/4～5.6DG，两款镜头都不是EX专业镜头，但是前面的一只APO70～300mm的镜头成像质量相当好，在70mm端的线下面积达到了14.8；而300mm端的线下面积达到了16.1。无论是70mm端还是300mm端的线下面积，居然都超过了它的“新小黑”（70mm端14.6；300mm端15.8），这又是一个令我感到费解的问题。但是这只镜头在内部机械质量上肯定不如”小黑“和”新小黑“。而另一款非APO的70～300mm镜头成像质量可就差很远了，在70mm端和300mm端的线下面积分别是13.9和13.6（70mm端比300mm端线下面积稍大）。

注：带有↓的代表它的子午方向的线下面积明显变小。

为了使大家看得更清楚，我们还是把包括焦距200mm～300mm和焦距在200mm附近的佳能、尼康和适马镜头列一个表供大家参考（表1）。同时还要再强调一下，虽然我们列举了很多镜头的数据和图线，但是不同厂家的标准和方法可能存在差别，我们可以进行同一品牌的纵向比较，而不同品牌的横向比较，只是一个参考。

表1中多了两只镜头，一只是佳能EF 28～300mm/3.5～5.6 L IS USM，一只是尼康的AF180mm/2.8D IF-ED。尼康这只镜头是尼康很早就生产的一只老镜头，现在又改进了，作为与尼康AF-S VR 200mm/2IF-ED的对比。

由于我们现在谈论的都是成像质量最好的镜头，所以就省略了广角镜头、标准镜头、广角变焦镜头和标准变焦镜头。无论是佳能、尼康还是适马，它们的区别都不大。

佳能镜头中加上增焦镜以后哪一只最好

增焦镜并不是适用于所有镜头的，尤其是2倍的增焦镜，用在焦距比较短的定焦和变焦镜头上效果并不好；用在标准变焦镜头上效果也不好；使用在广角变焦镜头上效果就更差了。但是使用在长焦镜头上效果就非常好，使用原厂的增焦镜，使用1.4倍的增焦镜，效果就更好。由于佳能公司专门公布了在加用了EF1.4II和EF2II增焦镜以后的MTF曲线，所以我可以更加认真负责地进行对比。

在佳能镜头中，除了400mm、500mm和600mm的长焦定焦镜头以外，使用了增焦镜以后效果最好的镜头，居然还是以上的3只镜头。因为它们的特点都是在长焦距端成像质量优秀的变焦镜头。