标 题: 初略谈谈镜头的分辨率、明锐度和反差 Zz
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Fri Jun 30 20:03:26 2006)
初略谈谈镜头的分辨率、明锐度和反差
名词解释
“分辨率”，就是在物体反差无限大的时候（呵呵，就是所有物象在纯白和纯黑下）
镜
头记录物体细节的能力，国际标准单位是 线对/毫米（lp/mm）。当镜头在一毫米的范围内
，可以分辩出60根平行线组成的图案，这时我们说这支镜头的光学分辨率为60lp/mm。理论
上说分辨率越高的镜头，它成像也越清晰。
可以看出分辨率是在判读纯白、纯黑的标准板的情况下得到的数据。大千世界，我们
看
到的东西当然不可能是纯黑和纯白，衡量镜头记录、还原明暗的过度的能力是，我们不得
不
引入“反差这个概念”。
“反差”大的镜头还原出更大范围的灰度，反差小的镜头还原出相对小范围的。但这
不
是说反差大就一定好。在当年我在上海徕卡工作的时候知道，镜头记录灰度的时候记录的
“
数据量”是一定的，也就是说如果是2支其他光学素质一样的镜头，反差大（记录范围大）
的那支它的“采样频率一定会加大”，反之亦然。也就是说反差小的镜头，它记录的灰度
过
度层次一定会更丰富。呵呵“采样频率”在这里是一个不规范的说法，但是书里的解释太
过
罗索，懒得打字了，还好这个比喻还算形象吧。于是镜头就有了“硬”和“软”的说法，
硬
就是高反差镜头，软就是低反差镜头。
“明锐度”，这个概念其实就是反差，是在微观上的反差表现。因为不是在标准的测
试
板的高反差下，镜头的反差更多的决定了成像的清晰度。人们开始发现相同的分辨率下反
差
高的镜头往往得到了更高的肉眼清晰度，这种镜头人们就把它称作“锐利”nikon在专业领
域里就是以“锐”著称的。许多高手称nikon镜头拍出的片子有“刀刻斧凿”的感觉就是这
个意思。
问题是在镜头的制造中同时达到高反差和高分辨率似乎非常困难的。设想一下如果有
2
支镜头他们在放大相同幅面拥有相同的肉眼清晰度，那么相对“软”的那支镜头肯定分辨
率
要比“硬”的这支要高，也就是说在进一步放大后“硬”镜头由于分辨率的低下会导致肉
眼
清晰度迅速降低，而低反差软镜头照片在放大后会觉得肉眼清晰度降低不大，同时由于软
镜
头记录了更丰富的层次，使照片增色不少。
早期的MF镜头中canon就是以高分辨率的“软”镜头闻名。
当然低分辨率，低反差的就是劣质镜头了，俗称“狗头”
绝对的高反差、高分辨率的镜头是不可得的，这就需要一种平衡，相对来说大多数的
德
国产镜头就是一个好的例子，在肉眼可以接受的反差范围里，他们达到了让人诈舌的高分
辨
率，诸如蔡司、徕卡等厂家的顶级名镜。这种镜头出来的照片图像清晰，色彩细腻，整个
画
面好像被涂抹了一层油彩一般亮丽，但并不夸张。这种感觉圈内人士称为“润”“釉”。
当
然日产的nikon、canon这样的厂家，我个人认为也有极少数的几只镜头的素质还是可以媲
美
德产的，如nikon的28mm/f1.4、佳能的300mm/f2.8等，但5位数的价格开销不是广大业余爱
好者可以承受。
分析了这么多，该谈谈这些概念在选择中的实际意义了。就像这里的绝大多数的朋友
，
平时拍照就只是在显示器上看看，在论坛上贴图，偶尔会去数码店里去扩印到5～8寸，最
多
最多会有高手投稿到杂志里放大到16K大小。几乎没有人会用到大幅的照片。所以对于dc使
用的镜头，高反差要比高分辨率更重要。
还有原来的胶片的分辨率已经超过了最高级镜头能够表现的分辨率，影响整个的系统
成
像的瓶颈在镜头。而现在的ccd民用级也就是在500w象素，高级镜头的高分辨率几乎没有发
挥的余地。那么一样的5.0Meg的分辨率下，高反差的镜头可以得到更好的肉眼清晰度。另
外
ccd的介入使得诸如噪点、紫变等新的问题变得十分突出，原先成像质量只靠镜头保证的情
况变得复杂。
佳能、nikon新出的几只DSLR专用镜头据测试都是偏“硬”的。
除了现在柯达的那个14n之外，其余的dslr镜头选择是：
1、选择高反差的镜头，相同象素，高反差的清晰度肯定比低反差好；
2、选择中心分辨率高的镜头。有不少准专业镜头在成像中心的素质并不低于任何的高级镜
头很多，而是输在边缘的成像质量差上，而现在的ccd的幅面没有到达满幅，正好可以避免
这个缺陷。
柯达的14n确实好，但高质量的成像就真正需要高级镜头的支持。不过花费将近5w买1
4
n的用家，我想不会在乎多花1～2w在顶级镜头上吧。
消费级的dc嘛，不要相信什么蔡司和施奈德，专业领域的优秀不等于全部产品线的优
秀
，我的fc就是使用的施奈德镜头，这个我知道。消费级的dc的主要选择精力还是放在镜头
的
变焦比、最大光圈、ccd尺寸、软件处理能力等方面，镜头的的分辨率指标几乎可以忽略。
还有就是一些从fc转dc的用家在操控性能上要注意，诸如时滞啦、各控制键位置的合理啦
等
。我其实有一次差点决定购入卡西欧的5700，最后是在实际购买时试用后实在受不了它那
个
拨盘设计最后放弃掏钱的，相比后来见到的O记Z5050在这个方面就优秀的多了。当然我认
为
这个方面D7i是最好的。
最后，提一下所谓的MTF（模量传递函数）值，MTF值是包含于OTF（光学传递函数）值
评估的一个兼顾分辨率和反差的函数曲线。是一个迄为止最科学、全面的数量化评估镜头
综
合素质的一套方法。但初学者不宜过多涉及，因为我个人认为如果过多的研究这种东东就
不
免流于“器材的意淫者”层次了。
贵的镜头一定是好的，不贵的镜头里面也有少数还是可以的，比如佳能的小小百，ni
ko
n的老小钢炮，腾龙的SP90（哈哈哈哈哈——uu）等。
在PS里面无论是增加反差还是锐化都难避免类似“插值”的操作，无论如何还是直接
拍
摄出好的pp效果最好。PS的少许调整可以是使照片增色的辅助手段。
后期的ps增加反差其实是把“采样频率”拉大了，是吧。我说的软镜头的反差层次更
丰
富是因为它的“采样范围”也同时变窄的缘故。并不是它的采样的点数增加了。否则是否
d
c厂家可以这么做：把PS的调高反差的操作集成到dc软件内部，同时采用高分辨率低反差的
镜头与之匹配最后廉价的达到万元级别的专业镜头的高反差，高分辨率的素质？
镜头的像场就是指镜头可以在焦平面可以得到的像的大小，理论上光学镜头的像场是
成
正圆形。像场中成像的素质以圆心开始向边缘递减。当递减到不可接受的一个圈时，这个
圈
内的面积称为镜头的“清晰像场”清晰像场的面积应该略大于感光平面的面积。同时，在
圆
心的分辨率越高，这种清晰像场的“衰减”会越快。dc的感光平面的面积较小，所以相对
不
怕这种“衰减”在小像场里很容易做出相对惊人的分辨率。所以为什么dc镜头可以敢轻易
的
设计到f1.8，f2.0这样的大光圈。而在大底片的相机里为了照顾大清晰像场的需要，没有
办
法做出极高的分辨率。我的施奈德90mm头应该是当今不多的专业顶级镜皇了，平均分辨率
也
只是在30～40LP/mm，最大光圈只有5.6！但大底片的小放大率的特点不但弥补了这样的不
足
，而且最终得到照片的分辨率远远超过了任何的135、120，反差表现也几乎完美。
建议买一本沙占祥老师编著的《摄影镜头的性能与选择》一书，虽然读起来非常苦涩
，
但是很有用。
沙占祥
北京电影学院摄影系教授，学院学术委员会委员，国务院“政府特殊津贴”获得者，北京
电
影学院首届“金烛奖”获得者。兼任北京广播学院电视学院客座教授，中国摄影器材行业
委
员会常务委员，《照相机》、《中国摄影》、《摄影与摄像》、《人民摄影》等报刊编委
，
中国照相机械标准化技术委员会委员。已出版的专著：《摄影镜头的性能与选择》（荣获
全
国高等学校国家一级优秀教材一等奖、“全国优秀图书金钥匙奖”）、《摄影镜头的使用
技
巧》（荣获国家级教学成果奖二等奖、广播电影电视部高等学校优秀教材一等奖、“全国
优
秀图书金钥匙奖”）、《中外照相机博览》（荣获“1987年全国优秀畅销书”奖）、《照
相
机的构造与使用》、《摄影滤光镜的性能与使用》、《照相机与摄影镜头》、《照相机及
其
使用》。任中央电视台《现代相机》电视系列讲座（共15集）的首席顾问及主讲。
张艺谋最初是一个电影摄影师，在北电，他的老师就是沙占祥。
高低反差下镜头分辨率
测试镜头分辨率一般要在两个情况下，一是在高反差的情况下，还有就是在低反差的
情
况下。假如镜头A和镜头B在高反差下，都能清晰地分辨出测试板线条，那么说明，这两个
镜
头在高反差的情况下，分辨率相近，这也是业余镜头和专业镜头在光线好的情况下，视觉
效
果相近的原因。
在低反差的情况下，假如A镜头还能再现测试版线条，而B镜头则不能了，则说明了低
反
差下，两个镜头之间的分辨率出现了很大的差异，这种低反差情况下的镜头分辨率的差异
也
就是业余和高级镜头之间的差异了。
所以，大家可以有这样的感性认识，在晴天下，专业镜头和业余镜头出的PP其实差异
不
是很大，但是在低反差的阴天，不同档次的镜头，表现就很明显地出来了。
再有，偶尽量用简单的话来解释一下如何从MTF曲线来看镜头的大致的好坏。
大家看那个测试板，板上的线条主要有两种，一种是横向线，称之为切向线或者子午
线
；一种是自中心向四周辐射的线，称之为径向线。
镜头对这两种线条的再现能力是不一样的。
再来看MTF图，实线代表的是径向分辨率，虚线代表的是切向分辨率。一个镜头，这两
种线条越是吻合得好，说明，这个镜头的素质也就越高。
至于老阿说的，尼康镜头硬，佳能镜头软，我认为那是过去大家对这两种镜头的一般
认
识，不能认为佳能的所有的镜头都软，反之，尼康的所有镜头都硬。
过去，各种品牌镜头之间的风格差异是很大的，我认为主要是因为那时计算机辅助设
计
还没有普遍应用，加上各自对影像还原的认识差异，造成了那时镜头之间的风格差异。
现在，计算机辅助设计普遍应用，所以，现代各个镜头之间的风格差异已经远不如以
前
那么明显了。
////附 几款镜头的 MTF 曲线图 如下：
Canon EF 85mm/F1.2L 于f/5.6：表现出色——明锐度和锐度俱佳!
Canon EF 20mm/F2.8 USM 于f/8：明锐度相对较好但再现细节的能力有限(切向于40lp/mm
)
Sigma AF 28-70mm/F2.8-4.0 于70mm f/8：锐度好但明锐度不佳(5lp/mm差于90%)
Sigma AF 28-70mm/F2.8-4.0 于28mm f/2.8 (全开光圈)：表现差——无论是明锐度还是锐
度!
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大耳横颐方面相， 肩查腹满身躯胖。 一腔春意喜盈盈， 两眼秋波光荡荡。
敞袖飘然福气多， 芒鞋洒落精神壮。 极乐场中第一尊， 南无弥勒笑和尚。
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