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2007-02-03 20:22 |
蔡司鏡頭的MTF曲線、變形率、透光率
每一只ZEISS的鏡頭，都有附上一張圖表，顯示其MTF值，透光效率（Relative illuminance）及變形效率（Distoration in％）。我們可以由這三個(gè)圖大略地判斷出一個(gè)鏡頭的特性及其優(yōu)劣。 aio N)V
1.MTF（Modulation Transfer Function） " 0V8i%a
MTF圖是將一個(gè)鏡頭的解析力用數(shù)據(jù)的方式表示出來(lái)。MTF測(cè)量機(jī)器是由ZEISS發(fā)展、制造出來(lái)，并且提供給其它廠商用來(lái)測(cè)量其鏡頭。而ZEISS所生產(chǎn)的每一個(gè)鏡頭都必須先經(jīng)過(guò)這套儀器測(cè)量，符合標(biāo)準(zhǔn)的才上市。 *"HA=-Z;
MTF在對(duì)鏡頭做測(cè)試時(shí)，是對(duì)鏡頭輸入一組固定頻率的光線，再利用光學(xué)儀器去計(jì)算切線及法線方向每lmm可以讀到多少對(duì)線(Line Part)。 (K74Qg
例如lmm中有40道白光，此時(shí)會(huì)形成40組黑白線條。這組光線在經(jīng)過(guò)鏡頭之后，會(huì)因?yàn)楣鈱W(xué)損而開(kāi)始顯得不是那么地黑白分明。經(jīng)由儀器的測(cè)量就可知道此鏡頭各個(gè)區(qū)域?qū)@一組黑白線條的分辨能力。 OL2 b
在MTF圖中，垂直坐標(biāo)表示對(duì)黑白線條的分辨能力。1.0表示百分之百完全分辨，0.6表示只有六成的分辨能力，此時(shí)白色線條略帶灰色，黑色線條也不是深黑色。0.0表示完全無(wú)法分辨，所呈現(xiàn)出來(lái)的只是一片灰色。 R'z
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水平坐標(biāo)表示底片中心到底片邊角的距離。由于鏡頭設(shè)計(jì)時(shí)其清晰呈像圖以須涵蓋全部的底片，而以底片對(duì)角線做為清晰呈像圖的直徑即可達(dá)到這個(gè)要求。在MTF圖中，取底片中心到對(duì)角線的路徑（亦是清晰呈像圖的半徑，在35mm規(guī)格的底片中長(zhǎng)度大約是22mm）就足以表示出從底片中心到底片邊緣的解析力表現(xiàn)。 8q" C=t7
Zeiss的MTF圖中共有三組線，第一組線代表對(duì)lmm中10對(duì)線的辨識(shí)能力屬于對(duì)低解析的要求。第二組線代表對(duì)lmm中20對(duì)線的辨識(shí)能力。第三組線代表對(duì)lmm中40對(duì)線的辨識(shí)能力，屬于對(duì)高分辨率的要求。在每一組線中實(shí)線代表法線代表與清晰呈像圖半徑相平行的，虛線則代表相垂直的線。 {L#+v~d^'n
MTF圖通常都會(huì)兩個(gè)光圈值的圖表；一個(gè)是全開(kāi)光圈（鏡頭表現(xiàn)最差的光圈值），一個(gè)是中間級(jí)光圈（鏡頭表現(xiàn)最好的光圈值），我們以CONTOX F/1.4-50MM為例說(shuō)明：在F/1.4時(shí)：底片中心對(duì)10 lp /mm的辨識(shí)能力約為82％，對(duì)20 lp /mm的辨識(shí)率約為64％，對(duì)40 lp /mm的辨識(shí)率約為70％左右，對(duì)20lp/mm的辨識(shí)率約為57％，對(duì)40 lp/mm的辨識(shí)率約為30％。在底片的最角落（22mm處），對(duì)10 lp/mm的辨識(shí)率介于30％～40％之間，對(duì)20 lp/mm的辨識(shí)率約18％，對(duì)40lp/mm的辨識(shí)率介于5％～18％（約10％左右）。在收光圈（f/5.6）時(shí)：底片中心對(duì)10 lp/mm的辨識(shí)率約為95％，對(duì)20 lp/mm的辨識(shí)率約為86％，對(duì)40 lp/mm的辨識(shí)率約為65％。距底片中心10mm處，對(duì)10 lp/mm的辨識(shí)率約為95％，對(duì)20 lp/mm的辨識(shí)率介于87％～92％（約為90％左右），對(duì)40 lp/mm的辨識(shí)率介于70％～79％之間（約為75％左右）。底片的最角茖?zhuān)s22mm處），對(duì)10 lp/mm的辨識(shí)率介于68％～84％（約為75％左右），對(duì)20 lp/mm的辨識(shí)率介于35％～59％（約為47％），對(duì)40 lp/mm的辨識(shí)率介于10％～24％（約17％左右）。 !A|ayYBb\
在了解MTF圖的涵意之后，我們可以由MTF圖輕易地判斷一顆鏡頭的優(yōu)劣。通常曲線的位置越高，水平下降越少，表示鏡頭的表現(xiàn)越好。但是在判讀，MTF圖時(shí)，須要注意到兩點(diǎn)： d%(4s~y
1. 一般人在判斷MTF圖時(shí)，比較注重40 lp/mm曲線的表現(xiàn)，而忽略了10 lp/mm，20 lp/mm的表現(xiàn)40 lp/mm對(duì)微末細(xì)節(jié)的表現(xiàn)是有很大的影響，但是10 lp/mm，20 lp/mm的表現(xiàn)會(huì)影響到整個(gè)畫(huà)面質(zhì)感與層次感。且因?yàn)榈灼奶匦曰蚍畔唷⒂∷r(shí)的損失，影像的細(xì)節(jié)紋理常常難以表現(xiàn)例如用一般彩色負(fù)片洗成4"*6"的生活照片，事實(shí)上是無(wú)法表現(xiàn)出40 lp/mm曲線的特性。 P.t0o~hoK;
2.對(duì)于解析力相同，但反差不同的鏡頭，在MTF圖上會(huì)有不同的曲線出現(xiàn)。由于MTF只對(duì)純粹的黑白線條做辨識(shí)，并沒(méi)有中間調(diào)，因此高反差的鏡頭可輕易地形成漂亮的MTF曲線。但是反差過(guò)高的鏡頭在實(shí)際拍照時(shí)有它的缺點(diǎn)。例如對(duì)兩個(gè)解析力相同但反差不同的鏡頭對(duì)同一個(gè)景物的暗部測(cè)光，做為曝光標(biāo)準(zhǔn)，反差適中的鏡頭可以同時(shí)保有亮部的細(xì)節(jié)，而反差高的鏡頭在亮部可能會(huì)曝光過(guò)度而喪失細(xì)節(jié)。 ;,2;J3,pA
如果是拍攝一件單色的衣服，例如綠色，衣服會(huì)因?yàn)榘櫿燮鸱a(chǎn)生不同的色調(diào)變化，如深線、淺線等，這時(shí)反差適中的鏡頭所能紀(jì)錄的色調(diào)變化會(huì)比反差過(guò)高或過(guò)低鏡頭來(lái)得豐富。在這里必須建立一個(gè)觀念：銳利感并不等于高解析力，高反差的鏡頭可以使人產(chǎn)生銳利感也可以在MTF圖上得到很好的測(cè)試結(jié)題。但是，對(duì)于色調(diào)變化的記錄能力，在MTF圖上是表現(xiàn)不出的，這是MTF的盲點(diǎn)。一個(gè)好的鏡頭，應(yīng)該是呈像柔和，而色調(diào)與細(xì)節(jié)都能表現(xiàn)豐富。 z]V%&f
（二）變形率（Distortion in ％ image height u） \Um &
所有的鏡頭都存在有變形的現(xiàn)象。其中以直線線條最為明顯。實(shí)物中的直線，在經(jīng)過(guò)鏡頭的呈像之后而顯得為彎曲，就是產(chǎn)生了變形，如果直線是朝內(nèi)向底片中心（光軸）彎，一般稱(chēng)之為枕狀變形。如果底片是朝外向底片邊緣彎曲，一般稱(chēng)之為桶狀變形。在ZEISS所附變形率圖表中，水平坐標(biāo)仍然代表著從底片中心到邊角的距離，垂直坐標(biāo)則代表著變形率。變形率為"負(fù)"（曲線往下降）表產(chǎn)生枕狀變形。變形率為"正"（曲線往上揚(yáng)）表示產(chǎn)桶狀變形。基本上變形率在（坐標(biāo)圖中垂直坐標(biāo)為+、-、2.0）以?xún)?nèi)都是合乎標(biāo)準(zhǔn)。 M~O$ ,dof
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（三）透光率 G?e\w+}Pj@
在透光率圖中，水平坐標(biāo)代表從底片中心到邊角的距離。垂直坐標(biāo)則代表著透光率高低。1.0表示在底片上所呈現(xiàn)的是100，透光（標(biāo)準(zhǔn)曝值），0.0表示完全不透光，0.6表示有60％的透光率。而在坐標(biāo)中的虛線與實(shí)線，所代表的是不同光圈級(jí)數(shù)中所產(chǎn)生的透光率曲線。所有的鏡頭都會(huì)有不同程度的邊角失光現(xiàn)象，但是在經(jīng)過(guò)放相成為照片之后，幾乎無(wú)法察覺(jué)這種失光現(xiàn)象，因?yàn)榉糯髾C(jī)的鏡頭也會(huì)有失光，所以在放相的過(guò)程中會(huì)形成一種互補(bǔ)的效應(yīng)而消除了失光的現(xiàn)象。
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