分辨率, 反差, MTF值

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1、分辨率,反差,MTF值 拉尔斯.耶尔博格著、江少军译　提高照片锐度的方法有很多种。一种是使用大型胶片拍摄，另一种就是选用锐利的镜头。本文将介绍什麽是镜头的MTF值（模量传递函数）以及锐度和反差的区别。还将介绍如何理解镜头的MTF值的测试曲线图。锐度、分辨率、反差、明度和MTF值这些术语一般并不是很容易区别开的。锐度和反差的区别在哪里呢？乍一看来，这似乎是一个很初级的问题，锐度就是相片拍摄后清楚与否，而反差就是相片最亮和最暗处的差异表现。如果再往深处想一想，这种回答并不完善。这取决于你想说明什麽，锐度和分辨率是表述同一事物的两种方式，

2、而明度却被用在很多地方，其含义也都不完全相同。MTF值即模量传递函数将在本文给于详细说明。被摄体拍摄一个全黑或全白的物体是很容易的。用酒瓶底当镜头来拍摄，拍出的照片也是黑色或白色。锐度很好，反差也可接近100%。但是如果要拍摄一个比较复杂的物体，细节再现就变得比较困难了。如果被摄体是一块白背景上有黑色线条的平板，我们希望黑线条反映在底片上的宽度为1/2毫米，也就是说底片上每毫米的宽度上有一黑一白两道线，就叫做线频为1线对/毫米（1lp/mm）。拍摄这种被摄体，使用简易镜头已经足够锐利。但是如何来评判反差呢？反差就是在底片上体现的黑白

3、线条的明暗差别与实际黑白线条明暗差别的比值。如果被摄体的黑白线条越来越细（即线频越来越高），用镜头来以锐利并且适当的反差来再现他们就会越来越难。人行横道如果我们在较近的位置拍摄一个画有黑（金属包覆）白线带的人行横道，使得黑白线带在底片上的宽度为2毫米。此时，黑白线带间的反差在底片上表现很高，这是因为即使很差的镜头也能清晰的再现这一细节。但是如果要用镜头去完全再现白线带内极细微的裂纹，就变得不那麽容易了。紧贴裂纹的白色与黑色混在一起，黑白之间的反差明显降低，这是因为低档的镜头无法处理这一细节。在我们讨论这些黑白线条的反差的时候，也很容

4、易理解我们同时涉及到了锐度。简易镜头对黑白线条的较低再现同时可被理解为锐度较低。因此我们可以得出结论，锐度和反差其实是一回事，其不同之处仅在于，当被摄体的细节粗大简练时（线频低），我们常用反差一词，而当被摄体的细节精细至微时（线频高），我们就用锐度或分辨率来表达。模量传递函数简单的说，MTF值可用来评估不同线频时的黑白线条的反差，并给出一个镜头性能的客观评价。当黑白线条通过镜头成像以后，MTF值可以反映出成像后黑白条的反差。对于某一特定的线频，如果镜头的MTF值为0.85，就意味着成像后的剩余反差是被摄体原始反差的85%。这种反差的

5、降低不仅仅影响着黑白色表面，也以同样比例影响着不同灰度的表面。一般说来，所有镜头，无论昂贵的还是便宜的，在线频很低时的MTF值都几乎可达100%，也就是说，都可以再现简洁粗大的被摄体表面。而在线频非常高时，它们的MTF值都几乎是0，世界上还没有镜头可以成功的再现1000线对/毫米的例子。这样可以看出，镜头的MTF值是在100%和0%之间。镜头的性能可以如下图所示以一条曲线来表示： 图中X轴代表线频，从0点向右延伸，就意味着线频越来越高。Y轴代表镜头的MTF值，从0到100%。从0点向上，说明镜头再现被摄体反差的能力越来越强。如果能够

6、把被摄体的两个暗部表面的差别完全反映到底片上，则MTF值就是100%。这种情况实际上很鲜见，大部分情况反差都会降低。测量一下底片上黑度与实际黑度的差别，我们就得到了该镜头的MTF值。本图实际上并不是本网站向大家提供的镜头的MTF值曲线图。从本图中只能反映底片上某一点处的MTF值（如底片中央），而且给出的是在该点处所有线频下的MTF值。本网站提供给大家的是对应于三种线频，从底片中心（X轴的最左边）到底片的端角处（X轴的最右边）的MTF值曲线图。分辨率与反差经常听到有人评论：“这个镜头很锐，但反差不好。”或者说“那个镜头反差高，但是不锐

7、。”实际上，他们的话的真正含义是什麽并不清楚。这实际上是一个关于镜头的多层镀膜的问题。镀膜较差的镜头在特定光线下（如直射光）再现的反差较低，但不会降低分辨率。但它们通常并不谈及多层镀膜。为了追求一个锐利的镜头，好像不必刻意去追求高的反差。实际上，重要的事情是，必须要对细节再现到一个可容忍的反差程度。人们在读白纸黑字时，要求的最低反差是20%。低于20%读起来就吃力了。从MTF值曲线图上检验细节的精细度，细节越精细，分辨率就越高。对于一个高反差的镜头，在低线频时表现出来的MTF值就高。这种镜头有可能在50线对/毫米时MTF值就降到了0

8、，但在此前却有较高的MTF值。这种镜头追求的是高反差，但分辨率却不一定好。图中实线代表低线频时反差高的镜头——不妨称之为“反差型镜头”。虚线代表高分辨率镜头。衍射衍射是一种与光波特性有关的现象。当一束光通过一个锐利的边缘时，会发生轻微