luna mini2怎么选颜色:Mr.OH!數位攝影講座第三十三講 - AF自動對焦原理、應用和發展史(中）

Mr. OH!主述
ANAN 策劃 / 編輯
主動式 AF 自動對焦技術原理
上一節我們提到被動式 AF 系統的缺點，特別是當現場的照明光線比較暗或主體本身的反差太小時，AF 就無法精密測距，另外，被動式系統對焦所需時間太長，反應太慢也是為人所詬病。為了解決室內光源照明不足的問題，部分相機開始具有投射對焦輔助燈的能力，甚至稍後也有廠家推出具有紅外線照明的機種。

圖左：Polaroid SX-70 Sonar AFSX-70具有很多衍生機型只有 SX-70 Sonar AF  才具有超音波對焦功能
圖右：紅外線與超音波兩類主動式對焦系統操作流程示意圖
真正的主動式對焦系統，在 1978年美國寶麗萊公司(Polaroid - 也就是以即可拍照相機成名的公司)，首次推出了具有超音波自動對焦功能的照相機 SX-70 Sonar AF。這是首次有照相機採用了『主動式』AF系統，利用照相機本身發出超音波信號，測量從主體來回的信號時間差，從而得到正確的距離參數。『主動式』的優點是完全不受環境光線影響，也不會因為主體本身的反差條件而影響對焦操作，甚至能在黑暗的情況下工作。受到 Polaroid 的激勵，1979年11月，日本 Canon 佳能則推出了第一部用紅外線測距的自動對焦照相機 AF35M，其工作原理與超音波AF系統相似。
雖然，主動式 AF 補強了被動式的缺點，但是確也產生了更多的問題。例如：初期的超音波或紅外線發射距離太短，無法滿足專業相機長焦段的需求，又不能太近所以連帶的影響微距的使用，加上不能透過玻璃工作（因為玻璃會把主動信號反射回來，相對的被動式就沒有這個問題），而對具有吸收紅外線能力的主體也會得出不正確的測距結果。諸多因素使得初期的主動式 AF 系統還是停留在35mm 的傳統傻瓜相機上。由於這一類型的相機必須在機身前方開闢自動對焦窗，我們也稱這種相機為『雙眼相機』，對照可以交換鏡頭的『單眼相機』作為區別。
單眼135mm AF 自動對焦技術(鏡頭對焦技術的先驅）
早期的自動對焦系統雖然暫時解決傻瓜相機的自動對焦的問題，但是對於 135 單眼相機和中大型相機來說，這樣的設計還是不足。1980 年，最早提出自動對焦解決方案的美國的 HONEYWELL 公司再次推出更有力的的 AF 自動對焦系統，企圖搶佔單眼相機的市場。不過，這時的日本廠商卻另有打算。

圖左：世界上第一顆 AF 驅動能力的自動對焦鏡頭 Canon FD 35-70/F4.0
圖右：Canon 早期的自動對焦相機 AF35M 後來改裝了 SST 系統成為 AF35ML
新的想法來自如果受限於機身無法容納更多的對焦系統設計，那麼為什麼不能把對焦系統直接做在可交換鏡頭上呢？首先入手的兩家公司佳能(Canon)和Olympus因而轉研製AF鏡頭爲主。由於這個決定帶動了80～90年代AF鏡頭與對焦機身的發展。早期的 AF 鏡頭是作給常規的手動對焦單眼相機所使用，AF 鏡頭本身就配有『伺服馬達』和『感應裝置』。到了後期才出現帶有對焦『感應裝置』的機身，有效的降低鏡頭成本（因為鏡頭只需配置『伺服馬達』就夠了），同時也因此減輕了後面推出的鏡頭重量（配合機身的對焦系統，鏡頭設計就無須太過複雜），方便攜帶。相對的內建『馬達』的自動對焦鏡頭無法在純手動對焦相機做自動對焦，不過同學也無須擔心，這些自動對焦鏡頭也可以將它門當作手動對焦鏡頭來使用。
佳能於1980年初推出了一支FD 35～70mm/F4的AF變焦鏡頭，這支鏡頭的特點是在鏡身上裝有對焦系統和驅動馬達及電源裝置，從外觀上看顯得相當笨重，在圓形的鏡筒外附加了一個方型的大包，有點類似警察開罰單用的測速器。Canon 佳能的FD 鏡頭採用了自己研開SST 系統（Solid State Triangulation)，基本原理和HoneyWELL 有些類似，最大的特色在於將兩組光線感測器，濃縮為一組，方便減小體積。SST的在鏡頭底部的CCD感測器上安裝有超過240感測單元，分別用來接收來自主體的光線。一啟動 AF 對焦系統，感測器會不斷進行掃瞄水平影像，測試其亮度，並將亮度資訊藉由內建的電腦轉換成的數據振幅。內建的伺服馬達則帶動鏡頭中的鏡片，尋求振幅最大的位置。因為對焦清楚的影像是銳利的，所以訊號振幅上下差距最大，對焦模糊時，影像也跟著模糊，訊號振幅也就不明顯。

單眼135mm AF 自動對焦技術（SST 機身）

PENTAX ME-F 世界第一台量產AF單眼相機
在現實的工業世界中，先進的發明往往直接帶動革命的誕生。SST 的測試成功代表，AF 自動對焦系統進入新一波的高峰。由於Canon FD鏡頭的使用，必須讓攝影師先將相機對準主體，然後再按下鏡頭上自動對焦鈕對焦，之後才是按下快門拍照。嚴格來說，這離全面自動化的對焦完美程度，還有一段距離。1981年，Canon將 SST 系統移植到了傻瓜相機上，製造了第一架 SST 自動對焦相機 AF35ML(為1979年生產的 AF35M改良型）。1981年11月，日本 Pentax終於將ME型，加裝上了自動對焦和對焦指示系統，完成了首部單眼機身自動對焦相機ME-F。這是有史以來第一部真正符合消費者使用需求的自動對焦單眼機身。
單眼135mm AF 自動對焦技術（TTL）
PENTAX ME-F 之所以比 Canon、Nikon 更早研究出 AF 單眼相機對焦系統，主要引進了一個全新的概念『TTL THROUGH THE LENS』。這個概念類似今日電腦軟體操作介面上強調『所見即所得』，基本原理與 SST 或 VAF 相去不遠，只是將原先掛載在鏡頭上的自動對焦裝置移到單眼機身上，從而實踐了機身與鏡頭整合。自 1983 年後，TTL 幫助了許多日本相機廠商實現 135 單眼相機的自動對焦的心願。例如：1983年，美樂達Minolta公司推出了帶有 TTL 相位對焦系統之 X-600。

整體來說，這個時期仍屬於市場上的萌芽期，消費者對於其選擇是在主動和被動式系統之間還不甚瞭解，由早先推出的傻瓜相機Konica C35AF、Canon AF35ML以及 Nikon L35AF等，打下口碑，加上AF 單眼機身的 PENTAX ME-F、Olympus OM-30和 Nikon F3AF等，配上大且昂貴的AF鏡頭，雖然這些產品擁有自動對焦的光環，但還不算是真正的明星機種，這樣的情形頗類似『數位相機』剛起步的階段。而真正讓 AF 系統大放光芒的創世紀系列，
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