张天师传奇10集:深度探讨 对焦系统的分类和技术知识

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 05:39:11

深度探讨 对焦系统的分类和技术知识

 

数码相机的几种对焦方式



数码单反相机的对焦原理图

自动对焦功能在摄影技术发展历程中具有里程碑的意义。相比于普通的消费级数码相机,数码单反相机的对焦性能非常强大,这是由其对焦系统的先进性和准确性所决定的。

不同数码相机根据机身结构、定位的差别,分别采用不同的对焦机制来完成自动对焦操作。 消费级数码相机:对比度检测法。

对比度检测法是一种普及率很高的对焦方式。它的工作原理是当相机需要对焦的时候,只要让镜头来回运动,计算系统就可以根据被测物体的对比度来找到最佳的对焦位置。整个过程都是利用主传感器来进行检测。此方法原理简单,在消费级数码相机中被广泛应用。

数码单反相机 :透镜分离相位检测法

这是当今大多数数码单反相机采用的对焦方式,它的前身是 1975 年美国一家公司发明的技术,经过不断进步,逐渐发展而来。它的原理是通过分离镜片将通过镜头的光线分裂成两束并聚焦,投影到测距组件上,通过判断感光元件阵列上的距离来判断对焦是否准确。这种对焦方式的原理较复杂,精确度相比消费级数码相机的对焦方法也要高很多。

主动式红外线机制

少量数码相机采用这种对焦机制。它通过相机投射出的红外线作为发射信号,然后通过相机的感 应器分析红外线的反射角度,得出拍摄对象的远近距离,从而完成对焦。

数码单反相机的对焦系统


数码单反相机中的对焦组件


对焦系统的元件之一

数码单反相机完成对焦的过程非常复杂。当光线射入镜头后,光线通过反光镜反射在位于反光镜上方的对焦屏上。反光镜到对焦屏的距离与反光镜到感光元件的距离是完全相等的。在未曝光前,对焦屏代替感光元件进行对焦操作,利用透镜分离相位检测法对焦,并发出命令。
 
而对焦操作的过程是通过镜头内部的自动对焦马达完成的。对焦系统通过调整镜头内部的透镜组,事实上是镜头内的部分透镜组和感光元件的距离来实现的。由于现在的大多数镜头采用了内对焦或后对焦的方式,在对焦过程中,摄影师不会察觉镜头长度的明显变化。此外,数码单反相机的对焦操作还依赖于相机内部的自动对焦传感器等多个组件合力完成。

现今,对焦系统的性能已经成为划分数码单反相机档次高低的重要标准之一,也是各厂商在区分产品档次差别时的重要砝码。

·自动对焦与手动对焦

自动对焦快速准确



数码单反镜头中的超声波马达


自动对焦、手动对焦的功能切换开关


超声波马达的功能组件之一


微距镜头上的对焦环

自动对焦技术早已得到普及,它的优势主要体现在速度快、准确性高以及操作的便利性上。越来越多的数码单反镜头采用超声波对焦马达,这种对焦马达在对焦速度、准确性以及静音方面具有明显的性能优势,已经成为高端镜头的必备技术。在需要快速准确对焦的场合,如体育摄影等题材的创作中发挥着巨大作用。虽然如此,自动对焦技术仍然具有一定的局限性。在弱光的拍摄场景中,自动对焦系统往往无法完成对焦操作。同时,在微距摄影等领域,自动对焦也因为对焦可靠性等问题被摄影师弃用。

手动对焦在一些题材拍摄中不可或缺


光圈:F8   曝光时间:1/250s  感光度 :100  焦距 :150mm
使用手动对焦模式拍摄的蜻蜓照片

手动对焦在当今自动化技术普及的年代仍然发挥着重要的作用,在一些题材的拍摄当中仍然是不可或缺的。摄影师通过 AF/MF 切换开关开启手动对焦功能,并通过转动镜头上的对焦环完成手动对焦操作。在手动对焦操作过程中,判断对焦是否准确的依据是拍摄者的眼睛。在弱光环境下,数码单反相机无法完成自动对焦的情况下,或在要求精确控制景深的微距摄影中,手动对焦仍然是不二的选择。手动对焦操作通过机械方式完成,不依赖于相机的内部组件,可靠性更高。

·最近对焦距离与对焦范围


最近对焦距离

当摄影师需要将一个体积不大的拍摄对象用整个画面呈现出来时,需要不断地靠近拍摄对象,增加它在画面中所占的面积。但当摄影师靠近到一定程度时,镜头会出现无法完成对焦的情况,这是因为每款镜头都有一个固定的参数,即最近对焦距离。最近对焦距离是从感光元件到被摄物体的距离。


光圈 :F3.5  曝光时间 :1/320s 感光度 :100  焦距 :150mm
在花卉摄影中,摄影师经常要尽量贴近拍摄对象,
以镜头的最近对焦距离进行拍摄

镜头能够清晰成像的最小工作距离被称为镜头的最近对焦距离,也是指摄影师能够完成对焦操作的最近拍摄距离。当拍摄距离小于此距离时,无论是使用自动对焦还是手动对焦方式,镜头都无法完成对焦操作。最近对焦距离的存在是数码单反镜头的光学设计决定的。通常情况下,要想将一个微小的物体充满整个画面,使用普通镜头是无法拍摄的,此时必须使用最近对焦距离更短、具有特殊功能的微距镜头。最近对焦距离在一定程度上决定了镜头的近摄性能。

对焦范围以及对焦行程

数码单反镜头的对焦范围是从镜头的最近对焦距离到无限远的范围。对于镜头来说,存在最近对焦距离,但不存在最远对焦距离的概念。


在长焦镜头中,用于调节对焦行程的各种开关按钮

在整个对焦范围内的物体,镜头都可以完成准确的对焦。在一些镜头上,尤其是长焦镜头的镜身上,可以找到设定不同对焦行程的切换开关。上面标有不同的对焦行程,例如 1.3m 至无穷远或 2.5m 至无穷远等,这些开关是用来限定镜头对焦的工作范围的。

将一个镜头所能达到的对焦范围限定得更短,是因为通过限定更短的对焦范围,可以提升镜头的对焦速度和效率。尤其是在拍摄需要频繁对焦的题材时,限定对焦范围和对焦行程可以大大提升镜头的工作效率和对焦准确性。