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【转载】读懂相机规格表(2)自动对焦系统详解  

2015-09-16 16:23:07|  分类: 摄影 |  标签: |举报 |字号 订阅

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写在前面:在这个厂商宣传铺天盖地的时代,作为消费者的我们必须时刻睁大眼睛。即使你是懂得自己查看参数的玩机老鸟,也有可能因为忽略某项注释而被所谓的基本规格“忽悠”。“读懂相机规格表”系列文章将会帮助您深入挖掘规格表与说明书中的“隐藏参数”,帮助大家更深入地了解相机。今天,让我们一起来关注相机的对焦系统。(文/Brick Yang)

看懂对焦系统一:什么是十字/双十字对焦点?

无论是曾经的胶片单反还是现代数码单反相机(包括索尼的单电相机),在取景器取景模式下,都是通过独立的对焦模块进行对焦的。这种独立的对焦模块使用的是相位检测式对焦系统。其主要优点是对焦速度快(相比便携数码相机的反差式对焦系统)。

读懂相机规格表(2)自动对焦系统详解
佳能EOS 5D Mark II对焦传感器分布示意图(中央是十字点,其余均为一字点)

在一个对焦模块中,有若干对焦传感器。这些传感器是以“线”的形式排列的。其中水平方向的传感器对纵向线条敏感,竖直方向的传感器对横向线条敏感。

我们平时所说的“一字点”(很多入门级单反的非中央对焦点),就是只布置了水平(竖直)方向传感器的对焦点。这种对焦点只能对纵向(横向)线条对焦,如果对横向(竖向)线条(比如墙体上边缘)对焦,相机是无法合焦的,实际表现就是镜头一直在拉风箱。

发烧友常说的“十字点”,就是布置了水平和竖直两个传感器的对焦点。这种对焦点的优势就是对横向和纵向线条都能对焦,大大增加了对焦可靠性。目前几乎所有单反相机的中央对焦点都是十字点或更高级的对焦点。

读懂相机规格表(2)自动对焦系统详解
佳能EOS 7D中央为八方向双十字对焦点(米字形)

所谓的“双十字点”,是在“十字点”的基础上,又增加了一对传感器。其具体排列方式根据不同品牌而不同,例如佳能是斜向布置的,即“米字形”;奥林巴斯E3/E30采用的是“井字形”布置;索尼A700稍微奇怪点,是井字形F5.6外加一条F2.8,共5个传感器;尼康则没有提到过有双十字对焦点。

除了一字点,十字点,双十字点之外,还有一些相机的中央对焦点是在十字点的基础上再增加一个传感器,性能位于十字点和双十字点之间。

 

看懂对焦系统二:对焦传感器类型

上面我们提到了F5.6和F2.8这两个像是镜头光圈的参数。这就是不同类型的传感器。简单来说,F5.6传感器在使用最大光圈大于等于f/5.6的镜头时有效,F2.8传感器在使用最大光圈大于等于f/2.8的镜头时有效。

举例来说,如果你使用一支18-55mm f/3.5-5.6镜头,它在全焦段上的最大光圈都大于等于f/5.6,但小于f/2.8,因此相机的对焦系统中只有F5.6传感器工作,F2.8传感器是不工作的。

对焦传感器之所以有F5.6和F2.8之分,是因为它们在对焦速度和精度上都不同。简单来说,F2.8传感器对焦精度高,但速度稍慢;F5.6传感器对焦速度快,但精度稍差。所以同时配置两种传感器的对焦点,在工作时可以先以F5.6传感器快速对焦,再以F2.8传感器精确合焦(需要镜头光圈支持)。

现在你知道大光圈镜头的作用并不仅仅是获得浅景深和提高快门速度了。这也是为什么现代自动对焦镜头的最大光圈很少比f/5.6更小,以及为什么顶级变焦镜头最大光圈是f/2.8的部分原因。

了解了传感器的秘密,我们自然就会想到,同样是十字点,两个F5.6传感器和一个F5.6一个F2.8传感器的十字点会一样吗?答案当然是否定的。前者保证你使用大部分镜头都能以十字点对焦,但能达到的最高精度较差;后者能给你更高的对焦精度,但如果你使用的镜头最大光圈小于f/2.8,那么它就相当于是一字点。

上面说的后一种配置(F5.6+F2.8的十字点),正是佳能5D II的中央对焦点。一般来说,相机的中央对焦点是配置最高的,例如5D II的其他8个对焦点就都是F5.6的一字点,不仅精度差,而且不能对横向线条对焦。

我们再看一下6D,它的中央对焦点是F5.6十字加F2.8一字,保证了在使用任何镜头时都能使用十字对焦点,在使用大光圈镜头时则能获得更高精度。所以6D的对焦系统并不是只比5D II多了两个点而已。

读懂相机规格表(2)自动对焦系统详解
佳能EOS-1D X配置了3种对焦传感器:F2.8、F4和F5.6

除了F5.8和F2.8之外,在佳能旗舰机型上,还有一种F4传感器,即可对光圈大于等于f/4的镜头对焦。以EOS-1D X为例,其41个十字对焦点中有5个F5.6+F2.8双十字点,20个F5.6+F4十字点,16个F5.6十字点,保证了无论使用任何光圈的镜头,都能获得十字对焦点的性能(具体的对焦系统与镜头兼容表详见佳能官网),这也是机皇的福利。

再看尼康D4,虽然是51个对焦点,但其配置只有区区15个十字对焦点。相差何止千里。

读懂相机规格表(2)自动对焦系统详解佳能EOS-1D X支持f/8的十字对焦点

最后,虽然理论上F5.6传感器只支持最大光圈大于等于f/5.6的镜头,但实际上部分对焦点也支持f/8光圈。例如尼康D4有11个对焦点支持f/8光圈的镜头自动对焦,佳能EOS-1D X在升级到新版固件后,中央及四周的对焦点也支持f/8光圈对焦。

 

小结:了解了以上两个概念,我们就明白,对焦点并非“以量取胜”。评价一款相机的对焦系统,必须要看它的具体配置。是否有十字点或双十字点?这些点是哪种类型的传感器?一大堆的一字点,往往不如一个十字点或双十字点管用;而配置了F2.8传感器的对焦点,你是否有大光圈镜头来发挥它的全部性能?需要使用增距镜或长焦镜头的用户,则应该更关注有多少对焦点能支持你的f/8镜头工作。

说到对焦点多,就不能不提到索尼A99,其标称对焦点达到了前所未有的102个。不过,这102个点有传感器上的“辅助”对焦点,独立对焦模块只有19个点,构成了“双相位检测系统”。而在这19个对焦点中,只有11个是十字点。

懂对焦系统三:工作亮度范围

现在我们来看另一个更容易被用户忽略的问题——对焦点的工作亮度范围。

相机的对焦传感器需要“感光”才能工作,但不同传感器对光线亮度的要求是不同的。就像有的人能在黑暗中看清目标,而夜盲症患者走进电影院就变“睁眼瞎”一样。最先进的对焦系统可以在极暗的亮度下正常工作,而此时其他对焦系统根本无法对焦。

对焦系统的工作范围以“EV”表示,其含义与曝光表中的EV值相同。具体来说,新月夜晚的亮度大约是-6EV,满月夜晚的亮度是-3到-2EV,强烈阳光下的沙滩和雪景是16EV。

对焦系统的工作范围存在上限和下限,意味着在极暗或极亮的环境中都无法工作。不过一般我们主要关注下限值。因为上限亮度一般已经超过正常环境可能的亮度——除非你对着太阳对焦,相反暗部无法合焦则是我们经常会遇到的情况。

读懂相机规格表(2)自动对焦系统详解在酒吧等极暗环境下佳能6D也能准确合焦

目前单反相机中暗部对焦能力最强的当属佳能EOS 6D,其工作范围下限达到了-3EV——人眼刚刚能看到东西的亮度,而5D II是-0.5EV,差别很大。尼康现有机型中,对焦系统的工作范围最低也可达到-2EV(D4和D800/D800E)。

需要注意的是,以上参数(你能在厂商参数表中看到的数值)都是指相机的最佳值,也就是中央对焦点的工作范围。一般来说其他对焦点的表现会差一些。

对焦点的工作亮度范围有什么意义呢?如果你经常在黑暗的环境中拍摄,比如室内婚礼/人像、酒吧、夜景等等,那么需要考虑的问题可能不是自动对焦准不准,而是能不能了。当然,工作范围下限不够低也不意味着“世界末日”,对焦辅助灯或闪光灯辅助对焦都可以帮上忙。只是在不能使用辅助光源的情况下,你就会遇到麻烦了。

看懂对焦系统四:对焦点覆盖范围

现在我们来看另一个更容易被用户忽略的问题——对焦点的对焦范围。对焦点再强,如果不能“覆盖”我们希望对焦的区域,则毫无意义。

遗憾的是,现代单反相机的对焦点都无法覆盖所有取景范围,意味着我们无法对画面边缘的主体对焦(需要使用先对焦再平移相机的技巧)。那么对焦点分布的范围越宽,也就意味着我们的选择更多。如果一款相机对焦点虽然很多,但都集中在很小的一片区域,那么意义也不是很大——要么都能用,要么都不能用,和只有少数几个点没有本质区别。


说到对焦点覆盖范围,入门级全画幅产品的用户可能会感到一阵心疼——大部分厂商的对焦系统都是从APS-C格式“移植”到全画幅上的。原本在APS-C格式上能覆盖较大面积的对焦点,在全画幅相机上就只能覆盖中央区域了(取景范围增加,对焦点分布不变)。所以现在全画幅相机的对焦点覆盖范围大多悲剧。

对用户来说,除了关注对焦点分布范围之外,还需要关注一下十字点的分布范围。同样数量的十字对焦点,都集中在中央区域,和分布在四周有着本质上的区别。当然这些细节信息也是厂商最不愿意也最不会主动公布的,往往需要我们自己动手查找。


本文来源:网易数码
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