对焦.doc

=================第一部分 反差式对焦系统的工作原理============== 绝大部分家用数码相机,以及M4/3的松下GF1，奥林巴斯EP1/2。另外还有适马DP1,DP2都是使用这种对焦方式。这种实现方式，成本低廉，无需额外的硬件设备。只需要感光元件分析数据然后驱动镜头对焦模块运动就行。故障率低。但是速度和精度相当依赖于算法。（而在算法方面松下在DC的反差对焦算法和镜头防抖算法中算是比较突出的，个人意见，这方面往往会造成争议，所以如果你不认同可以保留您看法^_^ ）。 未合焦状态，因为整个焦点的画面处于虚焦状态。类似于高斯模糊效果会将像素之间的颜色均匀化。 开始对焦。镜片开始移动。画面渐渐开始清晰。对比度开始上升。 合焦状态。对比度达到最高。但是此时相机自己并不知道。他必须继续移动镜片。 移动镜片时发现对比度反而开始下降。。。 继续移动镜片，发现对比度依然开始下降。。。这时候知道焦点已经错过了。。（不同厂商算法不同） 回退时找到最高对比度的位置。即为合焦状态。（不同厂商实现不同。有的厂商可能需要继续再回退一档。发现反差下降了。才知道前面为合焦。聪明一点的算法，可以用栈来记录不同位置的反差值。直接跳回到目标的最高反差值的位置） 以上的完整版对焦过程重现请看以下动画，因为是匈牙利文。为了容易理解。我上面中文标注并且写了一些解释性的文字。： /img/fotoelmelet/autofokusz/opticanim25.gif ==================第二部分 相位检测式对焦系统的工作原理========================== 目前主流的单反相机几乎全部使用相位检测式的对焦系统。 注意:一部分单反相机的实时取景模式下，以及所有单反相机的面部优先识别模式下。都是使用反差对焦而不是相位对焦。 相位式的好处是对焦速度快，但是对于光线不足的情况下。对焦速度和性能会明显下降。 相位检测对焦比反差对焦多出一些硬件部分。 包括一个分离镜头（我不知道怎么翻译separator lens这个术语）和线性传感器 图像通过分离镜头分离出2个图像，然后通过线性传感器检测出两个图像之间的距离。 注：实际上，上图是一个简化后的原理图。其中的线性传感器只能检测单一线性反差。早期的单点自动对焦相机比较接近上图的模型。 但现代相位检测对焦系统中的传感器部分比上面的要复杂很多，一般是组合多个不同方向的线性传感器，形成多方向的反差检测。见右图。 如果你有兴趣深入这方面的内容。请百度“透镜分离相位检测原理”。因为有很多这方面的资料，我在这里就不重复造轮子了。 由于对焦过程是在拍摄之前，而且会将原光束进行分离。所以最终到达线性传感器上的光线会变得很弱。所以这种对焦方式对原始光线的要求会比较高。光线不足会很大程度的减弱对焦的成功率和速度。 相比反差式的需要来回多次“错过”准确焦点的位置来对焦的方式，相位式对焦在一开始的时候就可以通过相位检测的信号来判断当前的焦点位置是靠前还是靠后。并且准确的告诉镜头驱动模块，应该将镜片向哪个方向移动。而且在准确焦点位置的时候，相位检测系统可以准确的知道当前已经处于合焦状态。不需要再重复来回移动对焦镜片组。所以在速度上会比反差式对焦快很多。 ------------------------------第三部分 对焦系统的感应器类型--------------------------------------------- 说到这里，有的同学可能会引出一个疑问。既然相位对焦能够准确的在一个周期内找到正确的焦点，为什么还会出现拉风箱，对不上焦的现象。 这就跟光线和反差有关了。 因为无论是反差对焦也好，相位检测也好。都是被动式的对焦方式。这意味是靠光线反射进镜头。然后传送到相应的部件上去进行识别，然后驱动对焦模块如何工作的。那么当光线弱到一定程度的时候（注意，对焦点只是采样只是焦点范围内一小部分区域的光线。也许此时你整个画面很明亮。但是对焦系统是忽略的），感光器根本就无法做判断了，他当然只能一遍遍的做对焦的动作，企图找到焦点，这样的话。当然就会拉风箱了。 好的。这时候我估计又有同学要说，我有2只镜头。我用相同位置相同焦点。A头没办法对焦的时候.B头却可以？为什么。 好了。这就是今天的另一个重要的问题。 对焦系统的感应器类型。 这里我先放两张不同相机的对焦系统配置图。 这个是5D MarkII 这个是1Ds3 从配置图中可以看出。 5D MARKII只有中心点是十字对焦。而1