你需要知道的最重要的事情
- 在 45 萬像素相機上，當 LW/PH MTF50 值高於 2500 時，清晰度值的差異很難用肉眼區分；當 LW/PH MTF50 值高於 3500-4000 時，優勢會大大降低；而較低值（例如 1000 和 1500）之間的差異則非常重要且明顯。
- 在評估鏡頭性能時，較高的清晰度「底限」（邊角最低）通常比較高的清晰度「上限」（中心最高）更重要，因為較低的 MTF 值對感知影像品質的影響最大。
- 不同的鏡頭可以達到相似的 MTF50 值，但模糊類型卻有所不同（例如，對比度好但細節差，反之亦然），而且這些細微的清晰度差異對真實影像的影響在高水平下不太明顯。
今天，為了豐富我們的鏡頭評測，我想分享一些實際例子，說明各種 Imatest LW/PH MTF50 值在真實測試圖表影像中的應用。我們之前分享過這些 Imatest 值，現在是時候看看它們在實際應用中的效果了！
首先我想強調的是，本文展示的圖片是測試圖表，而非實際照片。雖然觀看真實照片無疑更令人興奮，但本文的主要目的是揭示我們在 Photography Life 網站上發布的鏡頭評測數據是如何得出的，這些數據均源自測試圖表。事實上，測試圖表能夠顯著凸顯真實照片中難以察覺的細微對比度差異，這意味著您在本文中看到的差異可能與大多數日常拍攝場景相比顯得有些誇張。
基本信息
我們的鏡頭評測大多包含針對不同焦距、光圈值和影像多個區域的全面鏡頭銳利度測試。您可能已經看到我們經常在 Photography Life 上發布的圖表，例如以下範例：
但這些數字究竟意味著什麼？從技術角度講，它們是使用45萬像素的NikonZ7相機拍攝最大尺寸的Imatest測試圖時測得的每個影像高度線寬的MTF50值（LW/PH MTF50）。換句話說：
- MTF 本質上，MTF（調製傳遞函數）是指影像保留的場景真實對比度的百分比。實驗室測試通常使用黑白相間的條紋來測量MTF。假設有一個測試方案，條紋一開始很粗，然後逐漸變細。即使是暗淡的鏡頭也能在較粗的條紋中展現出大部分對比。但隨著條紋變細，保留的原始對比度也越來越少——可能只有90%，然後是70%，再到50%……隨著條紋變細，場景的原始對比度持續下降。當條紋變細到一定程度時，條紋之間完全沒有對比；此時，影像將只顯示一片中性的灰色。
- 姿勢 機動特遣隊50 問題：線條粗細達到多少時，才能保留50%的原始對比？這通常被認為是衡量視覺上「清晰」程度的一個良好指標。
- 該術語代表 顯示每個影像高度的線條 （LW/PH）這就是我們如何將這個問題（「什麼樣的線條粗細才能保留50%的原始對比？」）轉化為你在Photography Life網站圖表中看到的數值。本質上，我們確定了多少條線可以覆蓋特定區域。 相機感光元件長度 數字越高越好，因為它表示線條更多/更細。
當問題被更廣泛地提出——即「在什麼線寬下能保留x%的原始對比？」——就會發現，MTF0到MTF100之間的任何值都是可測量的。一些攝影師更進一步，將MTF80或MTF90表現良好的鏡頭描述為具有極佳的對比度（有時被稱為精細對比度或“凸顯”），而將MTF30或MTF20表現良好的鏡頭描述為能夠在像素級別上展現豐富的細節。
MTF測試結果在不同空間頻率上具有很強的相關性，因此，MTF50（「銳利度」）表現良好的鏡頭也應該擁有出色的對比度和像素級細節。這就是我們將其作為代表性測試的原因。
最後要指出的是，相機感光元件對 LW/PH MTF50 值有顯著影響。感測器尺寸、解析度和濾鏡組都起著至關重要的作用。因此，除非使用轉換曲線將不同測試的數值進行轉換，否則無法準確比較在兩台不同相機上測試的相同鏡頭。順便一提，正是這個轉換因子確保了我們對佳能和索尼鏡頭的測試結果與尼康鏡頭的測試結果具有相當的可比性，您可以在這裡了解更多。
本文所使用的圖片概覽
本文分享的圖片皆為100%裁切（960x960像素），取自我們在Photography Life所使用的測試圖表影像。這些影像正是我們多年來在鏡頭評測中用於計算LW/PH MTF50值的實際素材。圖片未經銳利化處理，也未進行色差、雜訊或變形校正。它們沒有調整尺寸——點擊圖片即可看到，它是從原始.NEF檔案中精確裁剪而來。為了方便視覺比較，我在Lightroom中統一了亮度和白平衡。對於一些裁剪可能不太清晰的圖片，我使用了略窄的寬高比（同時保持圖像高度為960像素）。最後，我將它們匯出為Lightroom JPEG格式，壓縮率極低（90%品質），匯出時未進行銳化處理，並保留了完整的EXIF資料。
以下是我在文章後續部分使用的所有圖片的完整尺寸和裁剪方式：
你會注意到影像遠角處的黑白圖案被邊緣部分裁切掉了。這是有意為之。 Imatest 實際上並非從這些圖案本身測量 MTF50 值，而是從傾斜方塊邊緣的傾斜灰線進行測量。如上圖所示，這些傾斜灰線的位置盡可能遠離畫面邊緣（如果距離更遠，Imatest 將無法讀取）。由於這會略微裁剪掉黑白圖案，因此下圖中的「角落」裁剪區域與「中部」和「中心」裁剪區域相比會略微縮減。
最後，細心的讀者可能會注意到，我下面列出的LW/PH MTF50值與我們鏡頭評測中的數據並非完全一致，儘管它們都非常接近。這是因為我們評測中的畫面中心和邊緣資料是取自畫面不同區域的平均值（畫面中心取六個區域，邊緣取四個區域），而下面的圖片僅顯示了畫面中的一個區域。同時，除了尼康Z 14-24mm f/2.8 S鏡頭的數據外，以下顯示的所有畫面中心數據都與我們評測中的數據相同。之所以取自尼康Z 14-24mm f/2.8 S鏡頭的數據，是因為我最近測試了該鏡頭的第二個版本，其性能優於第一個版本——以下展示的正是第二個版本的測試數據。
澄清了這一點之後，讓我們來看看一些摘錄！
不同 LW/PH MTF50 值下的範例影像
1. 500 LW/PH MTF50
幸運的是，即使在極端角度和最大光圈下，能達到這種糟糕性能的鏡頭也並不多見。我最近測試過的少數幾款達到這種水平的鏡頭之一是老款的尼康 43-86mm f/3.5 Ai-S，但即使是這款鏡頭，也只有在最大光圈和極端角度下才會出現這種糟糕的表現。
2. 1000 LW/PH MTF50
接下來，我將展示一些不同 LW/PH MTF50 值下的影像樣本。這將幫助您更好地理解，在獲得幾乎相同的測試結果的同時，這些圖像為何既相似又不同。
目前我們仍然處於性能光譜的低端，儘管一些優秀的鏡頭在大光圈下也能提供類似的表現。你會注意到，下面的圖片不僅模糊程度較高，而且色差也比本文後續的大多數樣張更為明顯。
有趣的是，以下三張圖片中的模糊類型略有不同。前兩張圖片中的鏡頭似乎造成了輕微的污跡，而第三張圖片看起來幾乎失焦。 （換句話說，前兩張圖片的 MTF20 和 MTF30 值較高，意味著像素級細節豐富，但 MTF80 或 MTF90 值較低，意味著對比度較差。第三張圖片則相反，對比度良好，但像素級細節較差。然而，這三張圖片的 MTF50 值幾乎相同！）
3. 1500 LW/PH MTF50
現在情況好多了，即使是列印較大尺寸的照片也完全夠用。請記住，這些是高度放大的片段，僅佔原圖1萬像素的不到45萬像素。即便如此，邊緣仍然有些粗糙。我希望我的鏡頭在所有焦距下，至少在部分光圈範圍內，都能提供更好的畫面中心到邊緣的清晰度。
4. 2000 LW/PH MTF50
現在我們已經達到了非常令人滿意的銳利度水平，如果其他方面都表現良好，我不會對影像品質有任何嚴重的抱怨。當然，更高的銳利度是可能的，但即使在超大尺寸的列印件上，這種水平的性能也經得起推敲。在我看來，一支優秀的現代鏡頭至少應該能夠在某個光圈值下達到這種從中心到邊緣的銳度——理想情況下是在所有焦距上都能做到，不過如果它能接近這個水平（例如，在變焦範圍的極限位置，大約在 1800-1900 LW/PH MTF50 左右），我也會非常滿意。
5. 2500 LW/PH MTF50
這款鏡頭銳利度等級（2500 LW/PH MTF50）是現代鏡頭在中片幅區域的標準配置，有些頂級鏡頭甚至在邊緣區域也能達到這種程度。與之前的 2000 LW/PH 鏡頭相比，其優勢開始變得不那麼明顯；但是，如果您快速切換影像，仍然可以注意到其中的差異。
6. 3000 LW/PH MTF50
現在我們已經達到了很高的銳度水平。在我看來，現代鏡頭在其部分光圈範圍的中間區域應該超過這個最低標準。高階鏡頭至少在一個光圈的中間區域也能達到這種銳利度等級。我們甚至測試過兩三款在畫面邊緣也達到這種水平的鏡頭，但這極為罕見。
7. 3500 LW/PH MTF50
在這個階段，我們達到了通常只有在畫面中心才能看到的銳利度水平。尼康 Z 135mm f/1.8 Plena 鏡頭是一個值得注意的例外，即使在 f/4 光圈下，它也能保持畫面中心區域的高銳度。現代定焦鏡頭通常在中心區域能達到 3500 LW/PH MTF50 的銳利度，而變焦鏡頭偶爾達到這一水平也變得越來越普遍。然而，當一支鏡頭達到這種性能水平時，這個結果仍然非常出色，令人印象深刻。
8. 4000 LW/PH MTF50
4000 LW/PH MTF50 代表了我們探索極致銳利度的終極里程碑，這一水平只有最銳利的鏡頭才能達到，而且迄今為止，僅限於畫面中心區域。大多數達到這種銳利度水平的鏡頭都是定焦鏡頭，但近年來一些變焦鏡頭也成功超越了這個閾值。在Nikon Z7 感光元件上，只有在 f/4 或更大的光圈下才能達到如此高的銳利度；如果光圈更小，則無法克服（儘管很輕微的）像差現象。
最後，我們得出了近年來最精確的銳利度測量結果，該結果是使用 Viltrox 35mm f/1.2 鏡頭，中心光圈設為 f/2 測得的，其 LW/PH MTF50 值達到了 4142。 （遺憾的是，我找不到我們近十年前進行的Nikon AF-S 28mm f/1.4E 鏡頭測試的原始 .NEF 文件，但該鏡頭仍然保持著《攝影生活》雜誌的記錄，其 LW/PH MTF50 值為 4162。）
要點
這些差異似乎比我預期的更細微？我發現，MTF50 值達到 2500 LW/PH 或更高時，肉眼觀察效果就非常出色，而數值越高，優勢越明顯。這些差異或許在嚴苛的實驗室條件下才會顯現，但我相信在實際應用中，例如 3500 和 4000 LW/PH MTF50 之間的差異在真實圖像中幾乎無法察覺，至少在 45 萬像素分辨率下是如此。然而，MTF 值較小的差異卻更為顯著；例如，1000 和 1500 LW/PH MTF50 之間的差異，則代表著截然不同的兩個世界。
如果說這些測試照片有什麼作用的話，那就是讓我重新思考在評估鏡頭表現時的優先順序。一支鏡頭在最大光圈下邊緣感光度約為 1300 LW/PH，但在小光圈下中心感光度超過 4000 LW/PH，它真的比一支邊緣感光度保持在 1600 LW/PH 或更高，即使中心感光度「僅」達到 3500 LW/PH 左右的鏡頭更好嗎？
這不是假設性問題！這些鏡頭中哪一款的銳利度最好？
乍一看，Viltrox 似乎憑藉其極高的中心銳利度資料輕鬆勝出，但仔細觀察後，你的想法可能會改變。考慮到高 MTF50 LW/PH 值之間的差異非常小——反之，低 MTF50 值之間的差異又非常明顯——我其實更傾向於 Sigma。它的上限較低，但下限較高，即使在畫面邊緣，MTF50 LW/PH 值也從未低於 1585（而 Viltrox 則降至 1298）。正如你在本文中所看到的，在評估 MTF 時，尤其是在評估鏡頭銳利度時，下限值通常才是最重要的。
順便一提，如果廠商繼續生產如此銳利的鏡頭，或許會促使他們研發更高解析度的全片幅相機來搭配。 45萬像素對於大多數拍攝場景來說已經足夠，但有了這些優秀的鏡頭，100億甚至200億像素將能展現更多細節，並支持更大尺寸的照片打印，同時減少像素化。我們已經在一些相機中看到了這種趨勢，它們採用了高解析度的「像素位移」模式——如今，感測器解析度而非鏡頭解析度往往是最大的限制因素。 （需要注意的是，真正的限制因素通常是景深、繞射、運動模糊或雜訊等，但在某些拍攝場景中，這些問題是可以控制的。）
摘要：了解銳利度數值及其對影像的影響
希望這篇文章能讓您更了解我們的實驗室測試結果如何轉化為實際拍攝效果！當然，這些只是測試圖表，實際照片很難輕易展現這些差異。但無論如何，它都能讓您在日常攝影中不必過於擔心鏡頭之間的細微差別，尤其是在高銳利度等級下。
鏡頭製造商擁有令人嘆為觀止的工程技術能力，如今鏡頭MTF50值超過4000 LW/PH的情況並不少見。但這是否真的能提升成像質量，則是另一個問題。就我個人而言，我更喜歡輕巧且基本銳利度高的鏡頭，即使最大銳利度略低一些也無妨。如果未來出現100億像素或更高像素的全片幅相機，我的偏好或許會改變，但就目前而言，高像素並非我攝影的重點。
然而，你如何看待這些清晰度的差異，以及你的攝影作品是否能從捕捉到最後那一點點對比度中獲益，都取決於你自己。無論你的情況如何，現在你對我們所說的這些數字有了更深入的了解。
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