CANON的自动对焦详解 (2008-10-29 09:35:59)
摘自：http://www./forum/showthread.php?forumid=55&threadyear=2008&threadid=28277 CANON的AF检测组件位于暗室的底部，通过镜头的光线经过半透的主反光镜，以及副反光镜反射到下面的分离透镜中（据说有些高档机种的副反光镜是椭圆弧状的），中间或许还经过一些反射镜和校正的透镜，但它们只是为了延长光路或者改变角度，不值得考虑。 我们可以看到，如果焦点没有落在应当的位置，在两个线形感光点阵列上的成像显然会产生不同偏移，通过采样和判断，不光可以知道大概的误差大小，还包括了误差方向。这种检测方式是不是有点象旁轴的那种影像重叠对焦机构，只是这里用了感光器件，CPU和镜头驱动机构，来代替了人的工作。 说句题外话，CANON传感器阵列的长度通常远远超出对焦框的大小，多出的部分是为了在大幅度迷焦的时侯进行判断的，两步走，接近对焦准确后再使用对焦框对应的那段阵列中，最明显的明暗变化点，进行细微的判断。 正如同一字裂像屏一样，只有一字阵列的传感器阵列也只能对纵向的线条进行对焦，要对焦成功的主要关键还是必须在传感器阵列上采集到光强的变化。如果遇到横向线条，只能旋转相机对焦成功后，再转回来拍照了。 为了解决这个问题，在EOS10等机器上开始出现了十字形的交叉阵列，这样就避免了线条方向的困扰，这是CANON最早的单精度十字对焦模型，目前通常应用到一些低端的机型中。也许有人会认为十字对焦点可以提高对焦精度，但是它只能提高对场景的适应能力而已，实际上大多数场景没有纯粹的单方向线条，这时候它工作得正如同普通的一字对焦传感器。 EOS接口的法兰距短，直径大，同样的它的镜头系统也以大光圈著称，在不少文章中我们都可以学到大光圈是如何带来极浅的景深。任何系统都有误差，AF系统也不例外，有时候我们会说大光圈镜头容易跑焦，但是其实并非如此，应该说大光圈镜头极浅的景深把对焦误差放大得更明显了。 CANON做了一个改进，将十字形的那个竖向传感器做成了高精度的f/2.8传感器，这里的f/2.8有两个意思，一是以它的设计误差在f/2.8时候的浅景深内，二是只有f/2.8或者更快的镜头，才能使用这条传感器。这种设计通常用到CANON的高端机种中，厂商显然认为使用高端机种的用户通常也是使用大光圈的高档镜头的。这样，在使用小光圈镜头时，对焦点退化成一字，也能适合大多数场景，而在使用大光圈镜头时，高精度和十字对焦点都可以得到。 更高的精度是通过拉开分离透镜之间的距离得到的，看看下面那张图再思索一下就明白了，这纯粹是几何的原理。我们拿1DsIII举个例子，两对分离透镜分别把成像分裂成四份，有一对分离透镜近一点，能用在f/5.6的镜头AF中，横向的那对互相远离，提供了精度更高的对焦检测，这就是十字的那根竖线，感光阵列在芯片的左右处。 关键是，为什么高精度传感器不能在f5.6的镜头上使用，如果可以的话，我们就有通吃的高精度十字对焦点了，但是事情往往是相互制约的。实际上，当透镜离远后，就没法使用小光圈镜头了。这个感觉也符合手动对焦时代的感觉，大光圈镜头容易跑焦，焦点合焦处也容易判断，小光圈镜头很长一段范围内看起来都好象合焦，但是具体那个“合焦点”，就得慢慢扭动镜头进行细致的对比判断了。 看看下面这张图，很容易明白为什么小光圈镜头用不了远离的分离透镜，它们离开太远了，离开了光线传播的范围，经过镜头的光线根本没法落在分离透镜上面，自然也无法进行检测了。有些朋友以为是因为小光圈镜头采光不足，考虑发展至今，AF的光线适应已经有十几ev的范围，相差1ev实在是无足道哉。 作为已对焦快速准确起家的CANON，在AF上面确实走到了其他人的前面，就在最近，他的45点对焦系统才刚刚被NIKON采用，但是双精度十字对焦的设计，仍然还是独步武林。但是显然CANON又有了新的发明，在最新的40D上，中心点居然采用了米字传感器，双十字双精度的设计，加上并列交错的双线传感器结构，可以把对焦阵列的间距缩小了1倍（也许这个不算新鲜吧，我认为在以前CANON其他的机器上也有应用），并采用了超大的迷焦范围设计，这样会大大缩短了从完全迷焦到接近合焦，再进行精细判断的时间。但是45点的设计，使得1d系列还无法在每个点用到如此庞大复杂的传感器，45点的设计对于运动的AF预测，要重要得多，在高速连拍中，自动对焦得依靠预测来完成。 |
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