Photography 版 (精华区)

发信人: Michael (晓风), 信区: Photography
标  题: 一些与AF有关的概念
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年12月10日14:20:14 星期一), 站内信件

一些与AF有关的概念


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Xitek
  

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 AF系统的启动
 
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 AF区域
 
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 AF焦点锁定
 
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 AF检测范围 
 
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 AF速度
 
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 单次AF方式（Single AF）
 
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 连续AF方式（Continuous AF）
 
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 智能化AF方式 
 
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 焦点预测AF方式 
 
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 焦点检测和陷井对焦
 

AF系统的启动


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1、手启动。这是最早出现、也是最为常见的启动方式。绝大部分AF照相机的AF系
统启动钮都是与快门释放钮共用的。快门释放钮的作用是多重的，而且其行程分成
两段。按下一半快门释放钮则启动AF系统和测光系统，待AF完毕后，全部按下快门
释放钮则是释放快门。为了保证对焦准确，在AF单反机上都设有焦点优先工作方式
，即在对焦未准确时，快门是不能释放的。这种焦点与快门释放之间的闭锁方式是
MF单反机所没有的。现在还有些AF单反机设有专门的AF启动按钮。

2、眼启动。这是Minolta AF单反机上所特有的AF启动装置。在相机取景目镜下方
装有红外线发射器和接收器，只要操作者将相机举起来取景时，红外线接收器收到
返回的信号，立即启动AF系统进行AF。眼启动方式除了启动AF系统外，还启动了测
光系统和自动变焦构图方式。该方式最早见于1990年推出的Minolta RIVA Zoom 
105i上。

3、眼睛控制AF。这是Canon EOS单反机所特有的AF方式，首次出现在Canon于1992
年11月推出的EOS 5上。它的眼睛控制AF方式的原理是在取景框内装有一个红外线
发光二极管，它能向人的眼睛发光，照相机内的传感器分析了眼球反射光线后，就
判断出眼睛所正盯着画面的位置，然后从5个对焦点中选出与眼睛直视的位置最为
接近的一个，并对该点进行对焦。

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AF区域


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在AF单反机中，AF区域的大小是一项重要的指标，它取决于测距组件的大小、组数
和排列方式。对焦区域愈大，则在操作时就更容易对焦；区域小，在拍摄动体是会
困难些，动体一旦移出对焦框外，照相机可能就会对焦在被摄体后面或前面的景物
上。在MF单反机中，检查对焦情况的常用手段是通过裂像来观察是否对焦准确，当
上下两部分的裂像重合成一个图像时，则表示对焦准确了。

而在AF单反机中，对焦的操作完全由相机来完成，不需要人眼来检查对焦是否准确
，此时对焦屏已经从原来的取景和对焦验证的作用简化成只有取景的作用。但是究
竟应该以对焦屏上的哪一部分来对准被摄主体呢？所以在AF单反机中，原有的MF裂
像的位置由一个小矩形方框（简称对焦框）来代替（在可更换对焦屏的相机中，当
然还可以换上有裂像的对焦屏，但不是厂家的标准配置），也是在对焦屏的中央。
这时的对焦屏是全磨砂毛玻璃（菲涅尔透镜型）。对焦屏中央对焦框的大小就表示
了AF区域的大小，相机不能以AF区域以外的目标进行AF。在AF时，要将对焦框对准
被摄体，然后启动AF，相机以对焦框内的景物为准进行对焦。虽然在操作上和视觉
上与MF单反机不太一样，但在AF过程中，由于对焦屏是全磨砂毛玻璃，若对焦不准
时，整个画面的图像是不清晰的，这与MF单反机的对焦屏裂像与微棱环以外的部分
是一样的，若把对焦框看成是常规的裂像，就不难理解其含义了。

扩大AF区域的办法之一是扩大相位检测装置中感光元件的面积，即增加感光元件的
排列数量。但事物总是一分为二的，采用上述办法来扩大AF区域有一个致命的弱点
，即在对焦区域内的景物前后距离可能不一致时，从而会使对焦精度下降。当对焦
区域小时，所对准的位置相当于一个点，对焦精度就高。

解决这一矛盾较完美的办法是采用多组测距组件。下面我们来分析各种测距组件排
列方式的优缺点。

测距组件的排列方式有下列几种：

1、单组水平方向排列：这在早期AF单反机中是常见的。如Canon EOS 650/620和
EOS 850/750、Minoltaα7000、α9000、α5000、Nikon F-501、PentaxSFX和SF7
、Olympus OM-707等。这种排列方式只能检测纵向图案，对水平方向的图案无能为
力，与MF单反机中的水平方向布置的裂像装置一样。解决的办法是将相机转动90度
进行对焦，锁定焦点，然后转回90度进行构图拍摄。

2、单组横向但元件对角线排列：见于Nikon AF单反机中使用的AM200测距模块。整
个测距组件为水平排列，但组件内的CCD是按倾斜排列的，与倾斜的裂像装置一样
，能方便地检测纵横向图案；

3、十字交叉排列：见于Canon EOS-1、EOS 10、EOS 5和Nikon F90等。整个测距组
件仍是水平排列，但组件内的感光元件是按十字交叉排列。Canon EOS-1在水平方
向采用了两组线形排列的47位BASIS，垂直方向则采用两组29位的BASIS，分别接收
来自水平和垂直方向的成像光束；Nikon F90在水平方向采用了两组共172个和垂直
方向两组共74个CCD元件。

4、多组纵横排列：最早见于Minolta Dynax 7000i，采用了三组测距组件，中间一
组检测纵向图案，而旁边的两组垂直排列的测距组件则用来检测横向图案。这三组
测距组件的工作方式是自动切换的。比如说，被摄体位于最左边一组测距组件的测
量范围之内，而另外两组的测距值均大于左边一组的值，则以左边一组的的目标进
行对焦，这种排列方式的优点是扩大了AF区域，所以Dynax 7000i的AF区域是早期
AF单反机的12倍。多组纵横排列的另一个优点是可以拍摄以被摄主体为对焦点、但
被摄主体是偏离画面中心的照片。必要时，还可以选择中间一组来实现更精细的对
焦。测距组件的多组排列方式与主动型AF系统的多束红外线测距的作用类似。

多组纵横排列方式后来也在Canon EOS 10上采用，而且更进了一步。中间一组测距
组件同上述3，旁边两组则是纵向排列。EOS 10的三组测距组件可以由摄影者随意
选择，也可以由照相机自动选择。

1992年11月推出的Canon EOS 5采用了五个测距组件，按横向排列，比EOS 10的多
了两个，中间一个仍是十字交叉型，旁边四个则是纵向排列，也是可以由摄影者任
意选择，不过这时不是用手来选择，而是用眼睛来选择。拍摄者只要将眼睛盯住所
要对焦的位置，相机会自动选择最近的一个测距组件。

1991年6月出现的Minolta Dynax 7xi采用了四组可单独选择的测距组件，整个AF区
域达整个画面的12.5%。在纵向拍摄时，第四组测距组件会自动关闭。

多组测距组件已经是AF单反机的发展方向，Nikon F5和F100采用了大十字排列的5
组；Canon EOS 1N和EOS 5一样采用了5组；Canon EOS 3和EOS-1V采用了45组；EOS
 300采用了7组。

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AF焦点锁定


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由于大多数AF单反机的AF对焦框在对焦屏的中央，在拍摄时都是要求被摄主体清晰
，所以在AF时应以被摄主体来对焦。在拍摄被摄主体不在画面中央的照片时，若直
接构图后才对焦，被摄主体因不在中央位置，而被摄主体与背景又是一前一后时，
有可能焦点不在被摄主体，而在背景上。若景深不够时，被摄主体就会模糊不清。


解决这一问题的办法是焦点锁定。当对焦准确后，按动某个按钮，无论怎样移动相
机，机内的AF系统均停止工作，镜头不会再聚焦了。焦点锁定相当于暂时切断（关
闭）AF系统。

焦点锁定有两种方法，一种是与AF启动钮共用，如在单次AF方式中，半按下快门释
放钮时，不松手就能将焦点锁定；一种是有专用的按钮，要按下专用按钮才能将焦
点锁定。

除了在机身上进行焦点锁定之外，有一些镜头也设有独立的焦点锁定按钮，如中长
焦AF。

焦点锁定是很重要的一个功能。在使用时尤其要注意其操作顺序，即先以被摄主体
进行AF，待焦点对准后，将焦点锁定，然后再重新构图拍摄。现在的AF单反机和
AF袖珍相机全部都有焦点锁定功能。

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AF检测范围


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AF检测范围即指AF检测模块对被摄画面亮度敏感的范围。这个问题对于主动型AF系
统来说是不存在的，它只是专门针对被动型AF系统而言的。现在的AF单反机的AF检
测系统全是相位检测型的，它要求对焦点处有足够的亮度和反差。当对焦点处太亮
或太暗，或者根本无反差（如一面白色的墙壁）时，AF系统会失灵。所以在对焦时
，应尽量将对焦框对准反差较大的位置。

有不少刚接触AF单反机不久的用户，将相机对着不合适的地方对焦，发现照相机的
镜头来回不断地转动，无法对焦，就因此得出AF单反机不好用的结论，其实这是不
客观的。问题出在对焦的地方亮度超出了AF系统的检测范围或者反差不够。对于
AF单反机来说，此时也要改成手动对焦方式来完成对焦。

AF检测范围是AF单反机的一项很重要的指标。早期的AF单反机的检测范围在EV2～
EV18之间（ISO100）；而第二代AF单反机，一般都将检测范围扩充至EV0～EV20（
ISO100）。Nikon F4首先实破了最低限度，达EV-1，此时的曝光量等于f/1.4光圈
和4秒的曝光时间。后来Canon的EOS-1和Minolta Dynax 7xi也达到了该最低限。

当环境亮度低于检测范围低限时，可以利用机身或闪光灯上的AF照明器来辅助对焦
。

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AF速度


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AF速度是考核AF单反机的一项重要指标。AF速度慢，就不能及时地反映出被摄主体
的位置，因此，提高AF速度一直是各厂家不断追求的。早期的产品如Minoltaα
7000、Nikon F-501和OlympusOM-707等，其AF速度是比较慢的。其测试方法大致为
：对于某一支镜头，以从最短对焦处转至无穷远处所用的时间来衡量。

影响AF速度的因素有两个：AF检测模块的灵敏度和AF马达的特性。任何一个存在不
足都会影响整机的AF速度。

对于机身驱动型的单反机来说，由于用同一个对焦马达来带动各种规格的镜头，所
以不同的镜头其对焦速度也不一样，如Minoltaα7000配用AF35-70/4的变焦镜头，
从1米处转到无穷远需要用0.45s，而配用AF70-210/4变焦镜头，从1.1米转动无穷
远则需要1.2s。

而对于Canon EOS系列的AF单反机来说，由于AF马达是装在镜头内（镜头驱动型）
，Canon的设计师在设计不同的镜头时就考虑了镜头大小不同而选用相应的AF马达
，所以各支镜头的AF速度差别不大。

由于AF马达装在镜头上，机械传动路径要比机身驱动型的短，所以总体AF速度要高
于机身驱动型相机。

另外，AF速度还与被摄体的亮度和反差有关。如果亮度低（但仍在检测范围之内）
和反差较弱时，AF速度要下降。由于AF马达是由电池供电的，电池的新旧也会直接
影响AF速度的。

通过改进AF检测装置的灵敏度，也可以提高AF速度。如Minolta Dynax 7000i配用
AF35-105/3.5-4.5变焦镜头时，从0.85米转动到无穷远时只用0.14s。

提高AF速度一直是各生产厂家所追求的目标。除了提高AF检测模块的灵敏度、增加
AF马达的转矩外，另一种办法是缩短镜头转动的角度，缩短AF时间，相对来说提高
了AF速度。例如一支70-210的镜头，对焦范围为1.2米～∞，假设从1.2米转至3米
与从3米转至∞的角度大致相等（实际有许多镜头就是这样）。镜头从3米转至∞的
时间显然要比从1.2米转至∞的要短，所以相对提高了近一倍的AF速度。因此，有
不少长焦距镜头上都设有对焦区间选择，如Canon EF 400/2.8L的全程对焦范围为
4米～∞，上面设有4～9.5米和9.5米～∞两个区间。只要事先知道拍摄距离（如拍
摄体育比赛），选择其中一个区间就行了。

现行做法都是在镜头上设置对焦区间选择，而有些相机（如Yashica 270AF和
300AF）则将这种选择设置在机身上，不论使用何种镜头，都可以由用户选择对焦
区间，如近距离区间为最近对焦距离（依不同镜头而变）至3米；远距离区间为3米
～∞。

 

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*** 不以物喜 不以己卑 ***

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