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导纳的摄影博客

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【转载 摄影知识】AF、MF的选择 单反相机的自动对焦原理  

2015-02-03 07:01:28|  分类: 摄影知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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      外媒最近做了一个“你怎样对焦?”的调查,共有50,105人参加,结果为:16%的人只使用自动对焦,47%的人大部分时候使用自动对焦,9%的人只使用手动对焦,13%的人大部分时候使用手动对焦,剩下的15%使用自动和手动的比例各一半。我对这个数据很感兴趣,直接的说是对使用人的拍摄手法颇为上心,故本文做对焦方式与拍摄题材、摄影习惯及其他脑袋不好的“哲学问题”之关系做简要分析。

 

 

相机对焦辅助灯

  16%的人只使用自动对焦和9%的人只使用手动对焦在我看来是一样难以理解的,前者甚至更为诡异。需知,自动对焦不是在任何时候都能发挥作用。在弱光情况下,相机上的对焦辅助灯也只能照亮有限距离的前中景,如对焦远处的暗物,现代相机的自动对焦系统均处于失效状态。

  当选择的对焦物体比对焦点还小,或隔着栅栏铁框对焦远景,相机错误判断主体的发生频率并不低。对焦无明显细节的天空,纯色平面物体,相机的自动对焦失效,对焦镜片前后移动无法定位。以上几种情况,在使用单次对焦的模式下,相机的快门无法启动,故我分析,只使用自动对焦的人,在拍摄时将相机设置于完全自动模式。在该模式下,相机一般默认快门优先(非其他曝光模式的对焦优先),稍用力触动快门,拍摄即完成,至于能不能保证画面清晰,那只能碰运气了。这时使用手动对焦无可厚非。
 

 

 

  只使用手动对焦总让人想起蔡司副总裁的答记者问。“我们的标语‘境由心生’给出了最好的答案。我们希望通过我们的产品给回摄影师对他的图像的控制。你可以更有创意更具有探索精神地拍摄。你的图像变得很独特,从而你这个摄影师也非常独特。所以,这并不是一个技术问题,而是一个哲学问题。”

  这种哲学问题总让我想起曾经的大寨捷报——在一次负重比赛中,陈永贵副总理和一头驴背上相同重量的粪筐,结果后者摔倒了,前者获胜。既然说了是捷报,其中的哲学问题也就不难理解了。相邻省份山东杀掉了驴,吃了近半个月的肉,并训练吃苦耐劳的高贵品质(这挺分裂的),接下来的日子就得学着陈永贵大叔挑粪上山。工作效率、劳累程度我就不去谈了,免得你觉得我觉悟低下。反正这是一次伟大的胜利,没有外界辅助、技术辅助,人还是什么都能干的。

  对于正常人,自动对焦相机MF到底还存在着什么样的优势?我对精确一说持保留意见。那就不得不提相机的跑焦现象。跑焦是指在构图对焦时相机已提示合焦准确,但拍摄得到的照片仍然有虚焦现象。其中的原因诸多:反光镜弹起造成的震动导致相机位置偏移、机身自动对焦模块老化出错、镜头触点接触不良通讯故障、镜头对焦马达刹车系统故障。

  第一点原因无论自动对焦还是手动对焦都无法避免,特别是在使用长焦距、大光圈、近距离摄影时,由于所获得景深极浅,相机稍微的偏移都会发生照片模糊。这样的情况下,你只能使用脚架固定死照相机与镜头,而且还要确保三脚架能提供可信任的稳定性和吸震性。后三者就是自动对焦的专属了。

  以最常见的相机对焦方式——单镜头反光相机的相位检测对焦为标分析。单反机身的反光镜由两块反光玻璃构成——主镜和辅镜。主镜中心部位是透明,对应着辅镜。主镜与辅镜一起将镜头成像光线投射至毛玻璃,辅镜会反射一部分光线到达镜室底部——相位检测自动对焦模块。模块中有两个小透镜、各自撷取在对焦点区域两边影像的小部份,再投射到分成两组的CCD数组上。概念上这两个小透镜的位置在感光芯片后方,它们把撷取到的影像在CCD数组上聚焦(见下图)。如果镜头对焦准确,这两个重新聚焦的像会在各自CCD数组中央(图中黑线),两者之间(预先知道)的距离是对焦准确时的相位(phase)。但若镜头成像位置在感光芯片前方(图中蓝线),CCD上像之间的距离比较近,也就是相位比较短;反之,但若镜头成像位置在感光芯片后方(图中红线),CCD上两个像之间的距离比较远,也就是相位比较长。所以,从比较准焦相位和非准焦相位之间的差异,就可以算出镜头对焦时的移动方向和距离,再向镜头下达移动的指令、一次把镜头放到定位,从而对焦成功。
 

 

相位检测对焦技术

  相位检测单元的损伤意味着单反自动对焦系统的瘫痪;触点通讯不良则会导致信号错误;最后一点,相位检测指挥着对焦马达,在马达的驱动下对焦镜片前后移动实现清晰对焦,指令发出后若马达惯性强烈刹车系统不力,就会造成镜片停留位置偏移。

  相位检测技术是一项非常先进优异的技术,但也不是万能的,这点在开篇的几种自动对焦无法启动我已谈及,下一期我将详细的谈谈自动对焦的发展史。除此外,由于相机不断的追求高速对焦,镜头设计开始将对焦行程缩短,如此便造成了对焦精度难以确保。市面常见的蔡司手动镜头,其对焦线程接近一整圈,而日系的自动对焦镜头尚不足其一半。这意味着,使用AF镜头进行手动对焦,想完全的精确纯属自己安慰自己。只使用手动对焦或自动对焦的朋友,正常一点。

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