几种典型的MTF值曲线形状
下面我们仍然以横轴为空间频率的MTF曲线为例,来谈一下曲线形状与镜头素质的关系。
如图所示,A、B、C三条曲线代表三种光学素质完全不一样的摄影镜头。其中A、B两只镜头代表常见、分辨率和反差都不一样的典型照相机镜头,镜头A是反差高而分辨率低;镜头B则正好相反,分辨率高而反差低。 而镜头C则是一只十分罕见的,反差和分辨率都极高的优质摄影镜头。
我们先来计较一下镜头A和B的特性。
代表A、B镜头的两条MTF曲线有一个公共的交点P,对应于P点的空间频率(或粗略地理解为分辨率)为24lp/mm;而P点的MTF值为0.33。由于人眼能够分辨的最低调制度为0.05,所以当景物的调制度为0.15(对比度为1:1.35) 时,MTF值=0.05/0.15=0.33。此时两只镜头的分辨率数值一样,都是24lp/mm,当景物对比度低于1:1.35 时,镜头A的分辨率高于B,也就是说镜头A对低反差景物的细节表现比B好;当景物对比度高于1:1.35时,镜头B的分辨率只有37lp/mm。
镜头A与B有各自的优势。在表现微弱光度对比,细小明暗差别以及轻柔的色彩变化时,镜头A有明显的优势,它拍出的照片层次丰富,影纹细腻、色调明快、质感强烈;在拍摄高反差影物时,镜头B表现非凡,它拍摄黑白线条如同刀刻斧凿一般清晰锐利。
从用途上看,镜头A更适合拍人像和广告;而镜头B更适合翻拍文字、 绘画,印刷制版和缩微。镜头A有明显的德国风格;而镜头B更具日本特色。有人说镜头A拍摄的风景照片更像油画;而镜B表现的田园风光更像版画。这实在是很绝妙的比喻。
当然只有镜头C才是对任何题材都更适应的多功能摄影镜头,它既有清晰度又有质感,既明快又有层次,既纤毫毕现又细腻柔和。是百里挑一的精品。然而一般镜头都是更偏于像A或B。
简单地看,一只镜头的综合光学素质高低可以用MTF曲线与纵横两轴所围的线下面积的大小来确定。MTF曲线线下面积大的镜头,其光学质量一定好,因为它肯定反差和分辨率都高,或其中一项其中一项明显地高。所以比较镜头A和B,哪一只更好,不能简单地下结论, 因为它们的曲线线下面积近似相等,反差和分辨率都既比A高又比B高,因此它的MTF曲线的线下面积比A、B 二者都大。在这里我们要指出一点是,一般只有高档专业摄影镜头的生产厂家,才肯于公布它的MTF曲线,所以我们见到的MTF曲线,线下面积都较大(但一般也都达不到如镜头C那样大),然而实际镜头如A和B一类的非常普遍, 甚至有的还远远不如它们。
现在,我们已经可以非常清楚地看到:一只摄影镜头的光学模量传递函数,是怎样既准确而又全面地描述了镜头的综合光学素质,怎样把分辨率和明税度这两大重要的光学指标有机地结合在一起,学会看懂得量传递函数曲线图,对于追求高素质影像效果的摄影人员更为必要。