全幅與APS-C MTF曲線解讀說明

原文出处　http://www.nikonclub.cc/nikon/lofiversion/index.php?t9987.html

Clouder

2007/01/29 19:19:03

以下提到的全幅，代表135底片的大小，也就是36mm*24mm (3:2)大小的簡稱；而文中提到的APS-C系統意指Nikon的DSLR數位系統，其他廠商因其感光元件大小稍有差異，這邊不提。


本文主要是討論全幅與Nikon APS-C系統的MTF曲線在解讀上差異，Nikon在官方網頁上提供的MTF圖，可在 http://www.nikon-image.com/jpn/products/lens/index.htm 這邊查閱。

其中包含DX鏡頭與非DX鏡頭，請先任意打開一顆DX鏡頭的MTF曲線與非DX鏡頭的曲線，這樣在閱讀下文時，可作為對照用。


=================

很多人在談論MTF曲線的都一頭霧水，且常不注意的的就忽略掉橫座標(甚至不知道橫座標的單位和定義)，我花點小時間把成像圈與MTF曲線解讀的觀念做成一個小圖讓大家看圖比較易懂，並可配合同顏色的線段來左右對照。

此處必須注意一點：鏡頭的成像並不是矩形，而是一個全圓，但我們的相片因為是矩形的，這代表我們只取用了這顆鏡頭成像圈的某些部份，先有這個觀念，就知道我為何使用彩色圓形來解釋成像圈大小。

至於MTF曲線代表的意義，請善用網頁搜尋功能，很多前輩已經詳細的說明過了，這篇主要是針對Nikon APS-C系統與全幅系統的MTF和成像圈及MTF圖表差異做說明。

(圖片是依照實際比例放大繪製)

橘線就代表的鏡頭中央到邊緣的對角線長度，也是鏡頭成像圈的半徑大小，這和MTF的橫座標相同(單位:mm)，因此MTF曲線可以很明白的由圖中所知，就是鏡頭圓心至邊緣的解像能力表。

綠線則代表Nikon APS-C(22.5*15mm)的最大成像圈，所以這就是為什麼DX鏡頭的橫座標只到13.5mm左右的緣故。

(13.5mm的算法怎麼來? → 就是簡單直角三角形斜邊長度算法： )


紅線則代表全幅機種(底片; 36mm*24mm)的最大成像圈範圍，因此17-35這顆因為不是DX鏡頭，所以標示上標到21mm左右。


藍色虛線是我自己判斷MTF的重點邊界，因為我認為邊邊角角的解像力我已經不CARE，因此也有很多鏡頭的MTF從藍線左右的位置就急速下降也是這個原因( 要提高這部份解像力，鏡頭口徑勢必加大很多，口徑的加大售價就提高)，這條藍色虛線是可以隨個人主觀意識和喜好自由定義，若你完全沒有底片或全幅機種，你甚至可以把這條藍虛線畫在綠圈以內。

此外，有些非恆定光圈變焦鏡頭，其成像圈大小會隨著變焦而改變(實際光圈不會改變，但因為鏡頭有效亮度改變，這就好像小學時候玩的放大鏡一樣到理，隨著放大鏡的上下移動，下面的聚光圈會有亮度的改變，事實上一片放大鏡我們可以視為他是固定光圈F1的鏡頭)，因此在某些DX鏡頭上，會有部分焦段可以在全幅底片上完全成像，這是因為其成像圈會改變大小的緣故，這些特殊的現象在此補充。


以上若有錯誤，還煩請前輩指正，歡迎討論！

azopper

2007/01/29 21:27:38

好文 !

一看就明瞭同心圓與放射的差異

挑鏡頭只能MTF還是當作參考就好 , 千萬別因哪顆MTF好就買哪顆

最後家裡堆了一堆長焦巨砲(300mm 600mm~) 我可不負責XD

ctluh

2007/01/30 11:50:08

Thank you ~ It's useful ~

f717man

2007/01/30 12:46:24

精辟說明淺顯易懂
拍拍手~寫得很棒!!

Robert

2007/01/30 13:14:20

小弟先頂摟~

f717man

2007/02/01 08:39:38

老哥~跟你"免費"借一下這篇放到我的Blog可以嗎??
圖文並茂真的佷棒~

Clouder

2007/02/01 14:29:06

QUOTE(f717man @ 2007/02/01 08:39:38)

老哥~跟你"免費"借一下這篇放到我的Blog可以嗎??
圖文並茂真的佷棒~

歡迎阿轉載，記得附上NC這邊原網址

Marco_Yang

2007/03/03 14:38:56

這個真是一篇好文章
真是讓我這個新手好好了解什麼是全幅與APS-C
之前還一直問，可是就是問不到答案

我也想把它擺在我的blog上
我會註明出處的(感謝大大的分享)

hata6136

2007/03/21 13:53:18

好文助推~~~頂先

felish

2007/07/23 10:10:44

閱讀樓主大作後,在網上搜尋各廠頭MTF曲線圖表
發現MTF曲線圖表各場測試基準(lines/mm)竟然不盡相同
相對的也會影響MTF曲線圖表

Nikon MTF 曲線圖表有兩組線 上組: 10 lines/mm 下組: 30 lines/mm
CANON MTF 曲線圖表有兩組線 上組: 10 lines/mm 下組: 30 lines/mm
OLYMPUS E 系列 MTF 曲線圖表有兩組線 上組: 20 lines/mm 下組: 60 lines/mm
ZEISS MTF 曲線圖表有三組線 由上而下 10 lines/mm 20 lines/mm 30 lines/mm
Leica MTF 曲線圖表有四組線 由上而下 5 lines/mm 10 lines/mm 20 lines/mm 30 lines/mm

felish

2007/07/25 03:23:38

對不起
上面最後兩項資料有誤,更正如下
ZEISS MTF 曲線圖表有三組線 由上而下 10 lines/mm 20 lines/mm 40 lines/mm
Leica MTF 曲線圖表有四組線 由上而下 5 lines/mm 10 lines/mm 20 lines/mm 40 lines/mm

star28

2007/07/25 10:09:51

第一次終於看明白MTF曲線圖...
圖文並茂的精采解說，一目瞭然~
感謝Clouder大的分享~

Clouder

2007/09/08 03:23:35

分享2張照片，可更清楚說明成像圈問題。

以下的照片使用的鏡頭是 AFS 18-70mm F3.5~F4.5 G DX
相機是 Nikon F80D 搭配 Kodak Elitechome 100 (EB3) 正片

鏡頭的詳細資料可參考日本 Nikon日本官方網站


#1




#2




以上照片可已很清楚的看到，DX鏡頭所採用的成像圈，是不足以涵蓋36mm X 24mm的135底片，然而對於APS-C系統的Nikon DSLR，由於感光元件小於底片，因此不會上面這2張照片的情況。


=======


在無商業行為的情況下，歡迎引用照片且無償使用，不過照片下方請放入原始相簿連結回連至小弟的相簿，並且附上本文NC的原始出處，謝謝。

#1 原始連結
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=stupidcan&b=47&f=o1165108308.jpg&p=10

#2 原始連結
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=stupidcan&b=47&f=o1165108309.jpg&p=11

winner

2007/10/01 17:06:51

QUOTE(Clouder @ 2007/01/29 19:19:03)

以下提到的全幅，代表135底片的大小，也就是36mm*24mm (3:2)大小的簡稱；而文中提到的APS-C系統意指Nikon的DSLR數位系統，其他廠商因其感光元件大小稍有差異，這邊不提。
本文主要是討論全幅與Nikon APS-C系統的MTF曲線在解讀上差異，

日本NIKON官方網站17-35mmF2.8 MTF曲線，好像跟您圖表上17-35mmMTF曲線

有點不同！

Clouder

2007/10/01 19:50:19

QUOTE(winner @ 2007/10/01 17:06:51)

日本NIKON官方網站17-35mmF2.8 MTF曲線，好像跟您圖表上17-35mmMTF曲線

有點不同！

感謝提醒，我想隨著科技進步，MTF曲線也可能稍微會有改變，發文日期是今年1月，半年多會發生什麼事情很難說。

且那不是本篇的重點，僅只是舉例。

twmuh

2007/10/01 21:50:48

QUOTE(winner @ 2007/10/01 17:06:51)

日本NIKON官方網站17-35mmF2.8 MTF曲線，好像跟您圖表上17-35mmMTF曲線

有點不同！

早年Nikon官網上的鏡頭MTF都是以最大光圈測得，很誠實，但是都明顯比其他品牌同等級差；因為人家是用最佳表現光圈來測....
現在漸漸的，Nikon也跟隨潮流了。
好嗎？壞嗎？我不知道....

Clouder

2007/10/01 22:48:51

QUOTE(twmuh @ 2007/10/01 21:50:48)

早年Nikon官網上的鏡頭MTF都是以最大光圈測得，很誠實，但是都明顯比其他品牌同等級差；因為人家是用最佳表現光圈來測....
現在漸漸的，Nikon也跟隨潮流了。
好嗎？壞嗎？我不知道....

這或許可以解釋為何14-24表現會那麼好的原因......這也是我一直納悶的問題

s5310330

2007/11/07 17:36:16

謝謝樓主分享.
抱歉打個岔.
我在一個外國網站上也看到有人在介紹MTF曲線.不過是英文的.
有興趣的也可以參考一下.內容是rockwell自己手稿畫的圖示.
有針對底片跟數位去做說明.可以分享給大家看看.

MTF