寫給新手:SLR自動對焦系統簡史
發表於2010.08.12 13:54

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寫給新手:SLR自動對焦系統簡史
 
冼鏡光
August 12, 2010上線
 
本文取材自本人的新書DSLR:觀念、技巧與原理請勿以任何型式轉載或轉貼另外本文不論是本人或他人的照片都有著作權嚴禁複製轉貼
 
 
            進入數位時代之後,所有的DSLR都有自動對焦能力,用久了習以為常就會覺得它是一項必然而且必備的功能,於是對自動對焦怎麼來的課題就不再深究。事實上,今天DSLR的自動對焦系統年紀並不大,從第一台成功打開自動對焦SLR市場的Minolta Maxxum 7000起(1985年)也不過25年。這25年中自動對焦科技年年進步,目前的DSLR縱使是入門級機身,都有多個對焦點以及支援拍攝移動物體的各種功能,這在十多年前是高階機身的專利,二十多年前多半是幻想,和最早的Maxxum 7000相比更是快而且準確。所以,這是一篇多少有點懷古的文章,打算大略介紹從最早自動對焦SLR到獨樹一幟的Contax AX1996年)之間的演變,剩下來的就是大家耳熟能詳的發展了。
 
 
早期自動對焦原型機和量產機
 
            自動對焦的研究起源甚早,譬如Nikon1971年的Photo Expo(美國芝加哥市)展出了裝在Nikon F2機身上的自動對焦鏡頭AF Nikkor 85mm f/4.2(見下面照片),Leica也在1976Photokina展出自動對焦系統Correfot的原型機、又在1978Photokina展出功能齊全的相機,不過這些機型都沒有正式量產上市。
 
 
 
 
            第一台正式量產上市的自動對焦相機是Konica C35 AF1977年,下左照片),這是使用HoneywellVisitronic自動對焦系統的簡單(俗稱傻瓜)相機。第一台有自動對焦功能的SLRPolaroid(拍立得)在1978年推出的SX-70 Sonar OneStep(下右照片),它使用裝在機頂的聲納(sonar)透過超音波測量對焦距離進行自動對焦。
 
 
 
 
 
第一批自動對焦SLR鏡頭
 
            第一波有自動對焦能力的SLR鏡頭在1981年前後出現,它們是Canon FD 35-70mm f/4 AFChinon AF 50mm f/1.7(後來又加上了AF 35-70mm f/3.3-4.5);下左照片是Canon AL-1機身加上Canon FD 35-70mm f/4 AF,下右是Chinon CE-4s機身加上Chinon AF 50mm f/1.7
 
 
 
 
            CanonChinon這兩個自動對焦鏡頭前方都有兩個小窗。Chinon的使用紅外線,一個小窗後面有旋轉的紅外線發射器,另一個小窗內有接收器(見下圖)。自動對焦時,會旋轉的紅外線發射器不斷發出紅外線、而且對焦馬達也會驅動鏡頭移動,當接收器收到從被攝體反射回來最強的訊號時就停止對焦馬達,從發射的角度和兩個小窗之間的距離可以算出對焦距離。
 
 
 
 
Canon的系統比較複雜,而且不用紅外線也沒有移動的部份。鏡頭上兩個小窗後面各有一片反光鏡,兩片反光鏡之間是一個反光稜鏡,它後面是一個CCD陣列(見下圖)。被攝體經過兩個稜鏡反射到反光稜鏡、再投射到CCD上產生兩個像,如果這兩個像相同就表示對焦正確。在對焦時,鏡頭內的對焦馬達驅動鏡頭,比較投射在CCD上的兩個像,直到對焦完成為止,從兩個像之間的距離就可以算出對焦距離。
 
 
 
 
CanonChinon這兩個鏡頭與機身完全沒有溝通,使用人把相機觀景窗中央的對焦點對準被攝體,再按住鏡頭上的對焦鈕對焦,對焦成功了就發出嗶聲或亮燈(觀景窗中看得到),於是按快門鈕拍攝。正因為鏡頭和機身沒有溝通,Canon的鏡頭可以在Canon FD接環的機身上自動對焦;同理,Chinon的鏡頭可以在使用Pentax K接環的機身上對焦。另外,對焦馬達都在鏡頭內,而且得裝電池,所以鏡頭都很大很重,對焦速度相當慢、失誤率頗高。更重要的是,兩者都不是用鏡頭拍到的影像對焦,所以常會對錯對象,而且近距離時有平行視差。因為Chinon的鏡頭使用紅外線,所以很容易被在被攝體和相機之間的物體(譬如玻璃窗)干擾而造成對焦失誤,然而它卻可以在全黑的環境中對焦。
 
這兩個最早期的SLR自動對焦鏡頭上市時間很短,因為接下來的發展異常快速,它們才上市就幾乎落伍了。
 
 
近代TTL自動對焦的雛型
 
下一個自動對焦的里程碑是在1982年上市的Pentax ME-F(照片(a)),匹配的鏡頭是Pentax AF 35-70mm f/2.8,這是近代SLR/DSLR自動對焦系統的雛型。在1983年又有兩台新機:Olympus OM-F(也叫做OM-30)和Nikon F3AF,前者配了Zuiko Auto Zoom 35-70mm f/4 AF(照片(b)),後者則有AF 80mm f/2.8AF 200mm f/3.5 EDIF(照片(c)中是AF 80mm f/2.8)。最後,Canon也在1985年推出T-80,它使用FD接環而且配了三個鏡頭AC 50mm f/1.8AC 35-70mm f/3.5-4.5AC 75-200 f/4.5(照片(d)中是AC 50mm f/1.8),但是這些鏡頭和1987年推出的EOS機身不相容。
 
 
 
 
            這些機型都用TTLThrough The Lens、透過鏡頭)自動對焦。下左照片是Pentax ME-F的反光鏡,它被稍許掀了起來露出在後方的副鏡,下右照片是從機背方向看反光鏡室底部,它有一個小長方框、下方是自動對焦模組。反光鏡中央部位、副鏡的前方是半透明的,這個部位對應著觀景窗中唯一的對焦點。自動對焦時,從鏡頭來的影像有一部份穿過反光鏡到達後方的副鏡,再被副鏡反射到反光鏡室底部的自動對焦模組,從而驅動在鏡頭中的馬達對焦,所以Pentax ME-F是第一台TTL自動對焦相機。TTL自動對焦的最大好處是和使用的鏡頭無關,而且沒有對焦點和視線之間的差異。
 
 
 
 
            Pentax ME-F與其它機型的鏡頭開始使用電子接點和機身溝通(見上左照片),操作也和今天的DSLR相同;輕按快門鈕對焦,對焦完成後觀景窗中合焦指示燈會亮。
 
Nikon F3AF雖然採用類似的機制,但副鏡反射到反光鏡室底部的是測光用,自動對焦系統在五稜鏡模組DX-1中,把DX-1換到其它F31980年推出)機身上就沒有自動對焦能力,但是提供合焦指示。另外,Nikon F3AF自動對焦系統的(兩個AAA)電池是裝在DX-1中而不是在鏡頭內,所以鏡頭比同時期的自動對焦鏡頭來得小而輕。值得一提的是Canon AL-11982年,照片E-8.5),某種程度上Canon AL-1也可以算是第一批自動對焦的機種(Canon叫做QF、亦即Quick Focus),它只有合焦指示而沒有匹配的自動對焦鏡頭。
 
 
 
 
            這些機型用對比檢定contrast detection)原理對焦。對比檢定是基於一個很重要的現象:當對焦準確時,對焦區域的對比最高;反之,對焦愈不準、對焦區域的對比就愈低,整個區域可能鬆矇一片幾乎沒有細節。下面照片是個模擬的例子,這些畫面都是在不同對焦距離下拍攝、再把對焦區域裁下來的結果。第一張的對焦距離超過準焦點太遠,然後鏡頭逐漸拉近,於是愈靠近準焦所在的畫面愈有細節、對比愈明顯(愈高),到準焦所在對比最高(最後一張)。如果繼續把對焦距離拉近,畫面又開始鬆矇、對比降低,這相當於把這幾個畫面自下向上看。在對比檢定原理下,自動對焦系統要有一個判定某區域中影像對比的演算法,從算出的對比決定移動鏡頭的方向,直到對比最高為止。
 
 
 
 
對比檢定的自動對焦比較慢、失誤機會大,雖然比第一代的技術進步很多,但仍然不夠健全。隨著影像處理技術進步,DSLRLiveView、小型數位相機、甚至於無反光鏡可換鏡頭數位相機都使用對比檢定式的自動對焦,只是有反光鏡的DSLR清一色使用更快、更準確的相位檢定技術。
 
 
近代TTL自動對焦時代來臨
 
            目前DSLR的自動對焦系統是從Minolta Maxxum 7000開始的(1985年);Minolta這型相機在日本和亞州叫做a 7000(或Alpha 7000)、在北美是Maxxum 7000Maxxum 7000之所以留名相機史主要是它使用了一套全新的相位檢定phase detection)技術,在自動對焦時比較快也比較準確,所以推出之後十分成功、變成各家追趕的對象,目前所有DSLR都使用相位檢定自動對焦系統。
 
            下左照片是一台Minolta Maxxum 7000早期版本,從照片可以看出相機已經全電子化,舊式的轉盤和旋鈕都改成按鍵,上片和倒片也變成自動(沒有上片扳手和倒片旋鈕)。Maxxum 7000的自動對焦機制和上一代機型相似,反光鏡後面有副鏡,自動對焦系統在反光鏡室下方。除了相位檢定技術之外,Minolta還發展出裝在機身內的小型對焦馬達,於是Maxxum 7000機身可以用四個AAA電池提供包含自動對焦在內的電力,使自動對焦鏡頭變小變輕、而且也比較便宜。Maxxum 7000鏡頭座有螺絲起子頭樣的機身對焦馬達轉軸,鏡頭後方則有螺絲頭驅動機制,這與目前有機身馬達的機型無異(見寫給新手:機身對焦馬達和鏡頭對焦馬達的說明)。
 
 
 
 
            Minolta Maxxum是第一台近代自動對焦機型,有相位檢定和機身內小型對焦馬達的創舉,這些都成為後來自動對焦機型的範本,但是Minolta卻面臨兩件法律上的糾紛。第一件是小事,Maxxum 7000在北美地區上市時,Maxxumxx是寫成一個字(上右照片),但是這個寫法和Exxon石油公司的商標相似,所以Exxon要求Minolta限期改善,因此只有最早期一批數量不多、銷北美地區的Maxxum 7000使用這個寫法。第二件卻是大事,當時開發出很多自動對焦系統專利的美國廠家Honeywell控告Minolta侵權,經過冗長的法律程序後,美國法院判決Minolta敗訴,得賠償Honeywell一億兩千七百多萬美元。不論如何,Minolta Maxxum 7000是開近代SLR/DSLR自動對焦先河的機種,此後自動對焦機型不斷湧現,各家做出無數的改良才有今天可靠、快速、準確的DSLR自動對焦系統。
 
        極度簡化的相位檢定概念是這樣的。鏡頭的影像經過副鏡被反射到在反光鏡室底部的自動對焦模組,模組中有兩個小透鏡、各自擷取在對焦點區域兩邊影像的小部份,再投射到分成兩組的CCD陣列上。概念上這兩個小透鏡的位置在感光晶片後方,它們把擷取到的影像在CCD陣列上聚焦(見下圖)。如果鏡頭對焦準確,這兩個重新聚焦的像會在各自CCD陣列中央(圖中黑線),兩者之間(預先知道)的距離是對焦準確時的相位phase)。但若鏡頭成像位置在感光晶片前方(圖中藍線),CCD上像之間的距離比較近,也就是相位比較短;反之,但若鏡頭成像位置在感光晶片後方(圖中紅線),CCD上兩個像之間的距離比較遠,也就是相位比較長。所以,從比較準焦相位和非準焦相位之間的差異,就可以算出鏡頭對焦時的移動方向和距離,再向鏡頭下達移動的指令、一次把鏡頭放到定位,從而對焦成功。
 
 
 
L:鏡頭,S:感光晶片,M:小透鏡,CCCD陣列,dCCD陣列中心距離
 
        上面是一個極度簡化的說明,但各家的相位檢定自動對焦技術差不多都是從這個基本型式演化出來,此地就不再深入探討。
 
 
獨特的Contax AX
 
            講自動對焦系統很難不提到Kyocera(京瓷)的Contax AX。自動對焦到了1996年大致上已經發展成熟定型,但是Kyocera就在1996年推出了獨一無二的Contax AX(見下面照片),它可以用手動鏡頭自動對焦。
 
 
 
 
當時Kyocera希望Contax AX可以讓品質極高的Carl Zeiss手動鏡頭自動對焦,所以在設計時讓反光鏡、稜鏡和底片一起移動,對焦到近距離時整個組合向機身後方移(下左照片),對焦到較遠處時整個組合向鏡頭方向移(下右照片)。所以,Contax AX是唯一不靠轉動鏡頭、而是靠移動底片對焦的SLR但是焦距比較長的鏡頭的對焦行程比機身內所能移動的空間來得長,於是使用較長焦距鏡頭時得先用鏡頭的對焦環對得差不多,接著起動自動對焦系統讓它完成最後的對焦手續。
 
 
 
 
 
移焦的困擾
 
            有時候會發生機身指出對焦準確,但照片卻明顯有對焦不準的現象。換句話說,在拍攝時以被攝體某點(譬如眼睛)對焦,在操作正確的前提下,該點應該是十分清晰的,但是在照片中該點(眼睛)卻有點模糊,反而在對焦點前方某處(譬如鼻頭)或後方某處(譬如耳朶)變得清晰,這個現象俗稱移焦清晰部位在對焦點前方叫前移、如果變到後方則叫做後移。市面上有專業、業餘、甚至自己動手做的測試相機和鏡頭是否有移焦現象的器材,而且一些較高階機種更有容許使用人微調自動對焦系統克服移焦的功能。
 
            影響移焦的因素很多,比較明顯的不外乎反光鏡、副鏡、和對焦系統的位置。因為反光鏡、副鏡、甚至相位檢定系統中的透鏡把鏡頭的影像反射聚焦而在CCD上成像,只要有一者(甚至包含CCD陣列)的位置有一點異動,就會影響到CCD陣列上的成像,當然就會影響對焦的準確度。鏡頭本身也是一個重要因素。當自動對焦系統向鏡頭下達向前或向後移動多少距離的指令時,如果鏡頭和驅動對焦的馬達無法準確地停在指定的位置,縱使相位檢定系統準確,對焦仍然不準確。
 
            在底片時代因為把照片放得很大的機會不多,移焦現象不很容易察覺,但數位時代在顯示器上以11方式顯示照片的機會頗大,而且感光晶片解析度愈來愈高,於是移焦現象變得十分明顯(假設使用人分得出移焦和對焦錯誤)。一般而言,在景深範圍內的少許移焦影響並不很大,但若發現明顯移焦時(在用大光圈望遠鏡頭時很容易發現),就應該把機身連同鏡頭一併送回廠家調校,這是數位攝影的一個新問題。
 
 
整理
 
            表是從1977年第一台自動對焦相機到第一台近代自動對焦SLR之間以年代排列的機型,同年的產品以廠家名稱排列而非上市順序。
 
 
 
 
 
延伸閱讀
 
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引用方式:冼鏡光,寫給新手:SLR自動對焦系統簡史DCView.com達人部落格(http://blog.dcview.com/article.php?a=UmwIbFMyCjwAYw%3D%3D
 
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回應

PicaWorld  於2010.08.13 12:19  

這篇看到這句話最興奮→「本文取材自正在寫作的新書」

我剛看完您數位相機園裡的那本書,對我來說真的是聖經,非常謝謝您寫了那本。

知道您將會再出新書更加期待,只是有兩點小建議

1. 能不能改用上、中、下冊的方式出(即便同時出也可以)
因為數位相機原理那本真的太厚了,我想每天通勤的時候在火車上念都很困難
而且有時候會躺著看書,太厚太重真的很不方便

2. 圖XXX,照片XXX,可不可以同一用圖XXX來表示,因為有時候都還要特別對照,比較麻煩

謝謝您

版主回應︰ 於 2010.08.13 15:38

謝謝捧場

(1) 新書約300頁上下,內容只針對DSLR新手、而不像上一本那麼齊全,這是書薄的原因。

(2) 新書的圖很少,雖然仍舊維持照片和圖分間處理的方式,但不會有上一本的現象。其實這個問題主要是因為中文排版軟體欠缺編照片、圖、表、和索引的功能,以致於無法告訴讀者某圖或某名詞在那一頁,這一點落後英文軟體很遠。

(3) 分冊出是思考過的,但並沒有採用,因為會造成只有某一冊能賣,但買三冊的價格又肯定比一冊高,很容易招來騙錢的閒言閒語。事實上,網上就有人說放了那麼多看不懂的式子增加頁數。人的心理很難測,特別是在現在的台灣,所以最終的決定就是現有的樣子。

Dan  於2010.08.13 13:13  

另外請問老師
為什麼DSLR的對焦通常都比一般消費型DC來的快呢?
資質愚鈍,還是不大了解

版主回應︰ 於 2010.08.13 15:21

這純粹是演算法的問題。DC用對比檢定,偵測和計算對比的演算法不如DSLR相位檢定的演算法有效率。

PicaWorld  於2010.08.13 23:23  

雖然很難,可是我還是覺得(也希望)老師您不用在乎那些人的看法耶,因為即便是「論攝影」我想在那個時代,應該也是有人會覺得「幹嘛說那麼多難懂的廢話」

老師數位相機原理那本書中雖然有很多公式我也看不懂,(老實說,有公式那幾頁很多我都是跳過去的)可是至少我開始知道原來那些都是和數學有關,是可以導出來的。

不知道老師有沒有把那本書寫成英文版,在國外上市的計畫,我覺得那本真的很有這個潛力。

版主回應︰ 於 2010.08.14 17:03

這本書原先是計劃出英文版的,因為六七年前我有一個相當有人氣的DC網頁。事實上,寫英文要比寫中文容易也快得多,但和儒林談過之後就改出中文版,無非是想為國內引進一些新東西,不必老是看國外資訊而已。

PicaWorld  於2010.08.13 23:25  

關於DSLR和DC對焦的問題,我很好奇,為什麼沒有任何一家廠商願意在DC上改善對焦速度的問題呢?畢竟這個是不用變更硬體結構就能夠解決的阿

難道真的是市場考量嗎?

請教老師您對這部分的看法,謝謝

版主回應︰ 於 2010.08.14 17:13

DC上的對焦系統必須讀取晶片的資訊,本身就慢了些。另外,DC也沒有分光鏡、無法使用較先進的相位檢定技術,所以在準確度和速度上都稍遜DSLR。但DC可以用到晶片的任何區域,所以才會有臉部辨識等技術出現。不過Fuji的F300 EXR和F800 EXR在晶片上動了手腳支援相位檢定技術,有多少改良還是未知數,進一步(還是很粗略)的資料在此:http://www.dpreview.com/news/1008/10080505fujifilmpd.asp

PicaWorld  於2010.08.14 19:17  

這樣我大概瞭解了
謝謝您的細心回答 ^^

文包  於2010.08.15 01:48  

感謝前輩的專業好文

相位差對焦從我接觸相機到現在聽了七八年
您這篇文是我見到
第一篇能從根本原理去解釋它的文章

期待您的新書問世 :)

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版主回應︰ 於 2010.08.18 16:43

謝謝。

elf0724  於2010.08.15 05:08  

謝謝冼老師不斷分享的專業知識
在浩瀚網海中
讓我們能獲取一些有益的東西

版主回應︰ 於 2010.08.18 16:43

不客氣。

chocobo0823  於2010.08.17 13:14  

請問老師,為什麼現在發售的NIKON相機中,沒有一台對焦點設計「剛好」位在井字交叉的點上,如此只要中央一點+交叉四點即可搞定,減少對焦後移動構圖造成的移焦。

當然井字構圖不是唯一的構圖法,只是從書上看到後,很興奮的想要實際操作,卻發現即便51點對焦的相機,也還是無法一次到位。

版主回應︰ 於 2010.08.18 16:18

這我就不知道了,不過井字構圖只是個大概,差一點應該沒有太大影響。

Inunu  於2010.08.19 19:21  

真的很精采, 尤其這類功能原理分析的文章
新書還沒出就能搶先體驗, 真的要感謝老師無私的分享

1981 年的 Canon FD 鏡頭真的很厲害. 雖說是外建模組, 沒有做到 TTL, 但工作原理已經跟今日的 phase detection 大同小異了.

文中的 contrast detection 與 phase detection, 學生更是在 Nikon D90 一般模式與 Live view 模式下獲得深刻的體驗和印證

想建議老師書中亦加入一段小插曲來敘述 phase detection 中一字與十字對焦點的差別. 因是相同原理的進一步應用, 應該不會多佔太大篇幅. 十字對焦點在 DSLR 市場火熱的今天應該也是個大家相當感興趣的主題

祝老師的新書大賣~

版主回應︰ 於 2010.08.23 16:20

對焦點的討論在另一章,不在這段簡史中。

Ling  於2010.09.11 13:43  

在美國買得到中文版的嗎?(敲碗~~)

版主回應︰ 於 2010.09.13 05:54

Hmmm,美國幾乎沒有經銷科技中文書的店;或許有,但個人不知道也說不定。

春光乍洩  於2011.04.04 19:49  

常聽人道的「對比對焦」、「相位對焦」
其實一直不甚了然
今日看了冼先生做的示意圖
才有豁然貫通之感
非常感謝

但仍有一事不明
就是AF模組在反光鏡室的底部
那在該模組中的兩個小透鏡顯然是在底部
再投射到兩組CCD
何以下文卻說這兩個小透鏡在概念上在感光晶片的後方
感光晶片不是在反光鏡室的後方嗎
(相當於鏡頭後玉的正對面)
這裡所說的「概念上」是什麼意思呢?

版主回應︰ 於 2011.04.06 16:32

小透鏡是裝在反光鏡室底部,光線被副反光鏡反射到小透鏡上,但這雨組CCD卻不是拍照用的那一塊CCD。

Dennis  於2012.02.19 15:57  

老師有一事想請教,在文章中"當接收器收到從被攝體反射回來最強的訊號時就停止對焦馬達"所言的"被攝體",鏡頭怎麼知道我今天要拍的是什麼呢?懇請答覆,謝謝 :)

Dennis  於2012.02.19 16:06  

老師不好意思,我再看了上下文之後,我猜應該是就觀景窗的中間圓心部分對焦。

版主回應︰ 於 2012.02.20 15:01

是的,觀景窗中央有圓圈或方框標出對焦位置。

Dennis  於2012.02.20 16:26  

老師您好,我是攝影新手,目前就一台Panasonic M43機身以及Panasonic 14-42mm X鏡,我已經看完您所有"寫給新手"的16篇文章,深感受益良多,在此我要誠摯的說聲謝謝。另外我還想一事想請教,我自己是用M43的機身,就我查資料來看,我可以用43的鏡頭接adapter(此步驟我個人理解是為了增加鏡後距)來裝在M43的機身上。但延伸出一個問題是,我是否可以用M43的鏡頭裝在43的機身上?如果存在這樣的一個adapter,理論上他的成像會在機身後(也就是感光元件之外),但一般的無反光鏡的對焦系統是老師文內所說的對比檢定,照這樣看起來似乎是可行的?後學才學疏淺,懇請賜教。

版主回應︰ 於 2012.02.22 10:14

以下是今天對類似問題的回答,不想再改寫。
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國內(甚至於華文)的文章常常把卡口距(flange distance)和鏡後距(back focal distance)弄混,但這兩些是完全不同的東西。卡口距是機身上鏡頭座前方到底片平面的距離,同廠的SLR的卡口距一定相同。  支援該機身卡口距的鏡頭在裝上機身並且對焦到無限遠後,焦點會正好在底片平面。

鏡後距(簡單地說)是鏡頭對焦到無限遠時、最後一片透鏡表面的中心到焦點的距離,這段距離和卡口距沒有必然的關係。

如果把支援卡口距X的鏡頭裝在卡口距Y的機身上時(假設可以裝成功),於是

(1) X = Y:這剛剛好,表示完全匹配
(2) X > Y :  完全不能使用。如果透過接環安裝,則接環厚度是X - Y、湊足卡口距X。
(3) X < Y:無法對焦到無限遠。若Y-X不大,鏡頭可能可以對焦到近處,但有多近則取決於鏡頭的焦距,焦距愈長、能對焦的距離愈長,焦距愈短、能對焦的距離愈短。如果Y-X太大,鏡頭可能無法在任何距離對焦。

hangovertini  於2012.11.02 23:04  

我想請教一下老師:

為何在市售相機上沒有多點的超音波或紅外線對焦系統呢?

除了玻璃問題外,紅外線在暗處或完全無光處理論上都可對焦,
為什麼不能做成多點呢?

版主回應︰ 於 2012.11.04 19:51

因爲這兩種方式才上巿沒多久就被更先進而且更準確的方式(對比或相位技術)取代,所以可能就沒有進一步的研究。更重要的是,對比或相位技術使用影像中的小區域對焦,而不受超音波或紅外線發訉和收訉、以及其它干擾所影響,可靠更髙,自然就是研究的焦點,而超音波和紅外線就落伍而無人問津、逐漸被主流放棄而淘汰。

hangovertini  於2012.11.04 20:18  

再問一下老師。

所以紅外線對焦(先不談超音波了)其實是區域性的,而不是線性的射出紅外線來偵測距離囉?

如果是區域性的,也就是從相機前面以幅射的方式射出,那麼基本上就是離相機愈近的物體就會成為對焦點。如果是線性的話,那麼才有可能針對區域作對焦。

不過不管如何,紅外線在暗處的對焦還是比較吃香的不是嗎?照理說,在全暗的環境下也能對,不知我的理解有無錯誤。

不清楚紅外線的對焦方式會有多麼不準確,不然就一般針對入門使用者而設計的機種而言,對焦的成功率反而更高不是。(因為不需要、或不太有機會、對對焦沒概念、甚至說沒有打算要做精準的對焦)

版主回應︰ 於 2012.11.09 19:25

紅外線系統的確可以在暗處對焦,但受到周圍環境的影響而失敗的程度也相對較高。以往不少儍瓜機種都用紅外線對焦,但數位出現後可以直接擷取影像進行對比檢定,由此也可以証明紅外線系統不如對比檢定。另外,對焦成功率還牽涉到對焦的精確度和達到這個精確度的成本,相比之下,對比檢定成本更低,因爲完全不需要額外的硬體設備。事實上,常會在全黑環境下對焦的使用者非常少,而且究竟紅外線系統用什麼地方爲準對焦在黑暗中也不容易掌握。總之,一個系統的沒落總是有很多理由的。

yschen  於2015.12.25 17:41  

老師你好可以請教您:
再利用自對對焦下多點對焦時相機是利用離相機最近的物體當對焦點嗎?
相位對焦或者是對比對焦可以偵測出物體距離嗎?
謝謝老師

版主回應︰ 於 2015.12.27 13:11

(1) 是否用最近物體對焦和機型有關(很多都是),因為最近的物體通常是主被攝體,但未必一定需要如此。

(2) 相位對焦在本質上就可以偵測距離,對比檢定之下如果相機和鏡頭的對焦機制溝通良好,一樣可以從鏡頭的移動方式算出對焦距離。

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