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(2)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年12月10日14:20:46 星期一), 站内信件


单次AF方式(Single AF)


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该方式是AF照相机中最为常见的一种对焦方式。几乎每架AF单反机(除了Minolta
α9000外)均设有该方式。其工作过程是通过半按快门释放钮来启动,在焦点未对
准前,对焦过程一直在继续;一旦焦点对准(投焦)后,只要不松开快门释放钮,
镜头上的焦点随即锁定,照相机上的AF系统也停止了工作,镜头不再转动;在这以
后,若被摄物移动了,镜头上的焦点再也无法改变。如果要重新对焦,则需要松开
快门释放钮重新启动另一次AF过程。简言之,一旦对焦准确后,AF过程即告结束。


所有相机的单次AF方式都是按焦点优先来工作的,这样能保证每次拍摄都能得到清
晰的照片。但要注意,焦点优先方式并不是单次AF所独有的。

在日常普通摄影,尤其是拍摄静止不动的物体时,如风景、团体合影、微距摄影等
,单次AF是最合适的方式。因为对焦完毕后,焦点会自动锁定,只要按住快门释放
钮不放,就可以重新构图来拍摄。但在快速多变的场合,如体育或新闻摄影,单次
AF显得力不从心,其原因在于该方式不能跟踪焦点的变化。如果照相机上只有这一
种AF方式,在拍摄动体时,一般要切换成MF方式来人工调节焦点,否则会失掉很多
精彩的画面。目前单次AF已成为AF单反机的标准对焦方式之一。

“单次AF”还有其他的译名,如“一次拍摄AF”、“单格AF”、“单张推进AF”、
“单幅AF”等,其含义大多与胶卷进片方式混为一谈,这些主要是对英文字眼直译
而造成的(Single shot)。实际上,单次AF方式也可以与胶卷连续进片方式共存
,即若照相机上只有单次AF方式,但也具有连续进片方式时,可以将胶卷进片方式
置成连续,照相机仍能工作。所以“单次AF”能比较准确地表达出这种AF方式的涵
义。

这里需要指出的是,当单次AF与连续进片方式相结合使用时,有两种不同的情况。
一是焦点锁定,每幅照片之间已经不能自动聚焦,整个拍摄过程(顺序)只是完成
了一次AF,只是以一个聚焦距离来拍摄;二是焦点不锁定,每幅照片之间仍是以焦
点优先来工作,如果拍摄时被摄体是移动的,则每次拍摄都要对焦完毕后才能按下
快门释放钮,有点像后面要提到的连续AF方式,对于拍摄一个移动速度不快的物体
还是有一定好处的。

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连续AF方式(Continuous AF)


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由于单次AF方式不能跟踪动体,自然而然地就产生了连续AF方式。该方式与单次
AF的差别在于,对焦准确后,AF系统并未停止工作,焦点也未被锁定。若被摄体移
动并偏离原来的焦点时,AF系统仍能调节镜头上的焦点,镜头继续转动。只要将相
机的对焦框始终对准被摄体,AF系统会不断地跟踪被摄体焦点的变化。连续AF的启
动方法与单次AF的相同,也是半按下快门释放钮。

在连续AF方式下,快门释放是可以按焦点优先方式来工作,也可以不是焦点优先的
。无论是否聚好焦,都能释放快门,这种工作方式称为释放优先方式(或称快门优
先方式)。如Minoltaα9000和尼康的AF单反机(除F-601)等在连续AF下是不按焦
点优先方式来工作的,不论焦点是否对准,只要全按下快门释放钮,均能开启快门


所以这种AF方式对于拍摄动体时就方便了,可以及时地捕捉到重要的画面。也许有
人会问,既然对焦未准确,拍出来的照片岂不是模糊的?还有什么用呢?实际上,
虽然尚未对焦准确,但因AF系统一直在工作,如果被摄体的运动方向不是快速变更
的话,镜头上的焦点离实际的焦点是差别不大的,如果光圈设置得比较小,有一定
的景深,这时尽管对焦不准确,拍出来的大部分照片还是有可用的。

许多新闻摄影记者在工作时,所拍出来的照片中也会有对焦不准的,如果每次拍摄
时都要完全聚好焦,也许精彩的画面已不复存在。由于新一代AF单反机的AF速度比
旧的AF单反机快得多,因此在拍摄动体时,合焦的概率是很高的。

对于按释放优先方式工作的连续AF方式,一般都有另外一个单独的焦点锁定按钮(
除Minoltaα9000外),有些是在镜头上有单独的焦点锁定钮,当对焦准确时,可
将焦点锁定,进行重新构图拍摄。如Nikon的大部分AF单反机上都有专用的焦点锁
定按钮。

许多相机在连续AF和连续进片方式共同使用时,每拍摄一幅照片就调整一次焦点,
即在照片与照片之间仍然是能够AF的,但进片速度要低些。例如Canon EOS 10,当
工作在单次AF和连续进片方式,最高的拍摄速度可达每秒5张;而在连续AF和连续
进片方式下,只能每秒拍摄3张,这是因为每张之间都要加上对焦的时间。

在AF单反机中,当连续进片方式与连续AF方式相结合工作时,其关系是比较微妙的
。在日常摄影中,这种微妙关系并不明显地表露出来,可以不用管它;但在连续拍
摄高速运动的物体时,这一关系会明显表现出来,占据着举足轻重的地位。

当连续进片与连续AF同时使用时,可以有两种工作状态。一种是每张之间都进行
AF,即在每张之间的空隙时间内,AF系统仍在工作;第二种则是完全按释放优先方
式工作。显然,第一种状态的进片速度要低于第二种状态;但在第二种状态下,虽
然进片速度高,但最终照片的合焦率不能得到保证,反而会白白浪费胶卷。

我们来看一组数据。假设用200毫米的镜头拍摄迎面而来的动体(如短跑比赛),
动体的平均速度为8m/s(大致相当于跑100米用12.5s);又假设相机的进片速度为
5张/秒,镜头光圈为f/5.6(即使用普通的70-210毫米变焦镜头),照片的允许弥
散圆直径取0.033mm。若拍摄第一张时的对焦距离为15米,由于在每张之间不再进
行AF,所以这一距离不会改变。此时胶卷平面至前后清晰范围最近点和最远点的距
离分别为13.57米和16.76米。由于进片速度为5张/秒,故在0.2秒之后拍摄第二张
。而在0.2秒内动体向前移动了1.6米,到达了13.4米处,此时已超出了景深范围;
而第三张所拍摄的动体是在11.8米处。也就是说,除了第一张是清晰的之外,其余
各张均是不够清晰、甚至是模糊的。

综上所述,摄影者要熟悉所使用的AF单反机的特性,否则在关键时刻达不到所设想
的结果。

由于Canon EOS相机上将连续AF方式称为“SERVO”,故“连续AF”亦有译成“伺服
AF”。

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智能化AF方式


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从理论上讲,一架AF照相机同时具有单次和连续AF方式,就能应付各种拍摄场合了
,但在实际拍摄时,有时情况变化很突然,如果拍摄者根据被摄体的运动情况去手
动地切换AF方式,弄不好会错失良机。因此产生了一种新型的AF方式──智能化
AF方式,首次出现在Minolta Dynax 7000i上;在Canon EOS系列相机上称为“AI”
(Auto Intelligence,自动智能化)方式。

这种方式是将单次AF和连续AF方式合起来,由照相机根据被摄体的速度来自动地选
择AF方式。照相机内的测距组件一直不断地测量AF区域内的影像,当被摄体是静不
动的,自动选择单次AF方式;当被摄体一旦运动起来,则自动地选择连续AF方式,
这种工作方式也称自动选择AF方式。这种方式能大大地改善相机的操作性,拍摄者
根本不用切换AF方式,只要专心拍摄就行了。

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焦点预测AF方式


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在按下快门释放钮到快门开启之间,由于反光镜上翻而造成的时滞约为1/15秒。若
采用连续AF方式来拍摄动体时,其AF系统在全按下快门释放钮后就停止了工作,如
果被摄体的运动速度不高,这点时滞尚可忽略不计;但对于运动速度较高、而且运
动方向与镜头轴线方向一致的运动物体时,就有可能因为这1/15秒的时滞而偏离焦
点,造成焦点不实。

例如站在冲刺终点处拍摄百米短跑的运动员时,假设运动员的成绩是12秒,那么他
(她)在1/15秒内跑过的距离约为0.56米,也就是说,刚按下快门释放钮到实际曝
光之间,运动员移动了0.56米,如果用大光圈拍摄时,因景深不够,就会得到一张
对焦不准的照片。如用300毫米的镜头,使用f/4的光圈,聚焦距离为10米时,前后
清晰的距离约从9.89米至10.1米,景深只有0.12米。

无论照相机在单次AF或连续AF方式下,由于反光镜上翻,AF系统因无法接收到必要
的检测信号故停止了工作。因此,无论照相机的AF系统如何好,灵敏度和AF速度如
何高,只要是采用前面所介绍的AF方式,都无法解决这一问题。

焦点预测AF方式就是专为解决这一问题而产生的。该方式由Minolta首创,第一次
出现在其Dynax 7000i上。这是现代AF单反机的典型特征之一。

焦点预测也称“测焦点控制”。焦点预测AF方式在对焦时每次测量被摄体的两点距
离,照相机内的计算机计算出被摄体的平均运动速度。在按下快门释放钮的那一瞬
间,照相机将根据其本机的时滞和被摄体的运动速度,计算出在快门开启时,被摄
体将处在的位置,并在反光镜上翻的过程中,将镜头焦点调整至预定的位置。因此
,这种对焦方式非常适合于拍摄动体。

最早出现的焦点预测AF方式都是每次测量动体的两点距离(即两点测距法),只能
测量出动体的平均速度,如Minolta的Dynax 7000i和Nikon F4。而Canon EOS-1更
进一步,它每次测量动体的三点距离(即三点测距法),从而还能测量出动体的平
均加速度,使焦点预测更为准确。

焦点预测AF方式大多数是与连续AF方式联用,即带焦点预测的连续AF方式,但也有
一些照相机是与单次AF联用的,如Minolta的Dynax 3000i和Dynax5 000i,即带焦
点预测的单次AF方式;有些照相机是在连续AF方式下可带焦点预测,而在单次AF方
式下则不带焦点预测。

有些文章和书籍将“焦点预测AF”(Focus prediction或Predictive focus 
Control)译成“跟(追)踪式AF”,这种说法使人难免会与“连续AF”相联系,
并不能完整地表达其内在涵义;实际上这种译法是从Nikon AF单反机的说明书中直
译过来的(Focus Tracking)。

从其工作原理来看,在反光镜上翻的过程中,照相机内AF检测模块已经不能检测到
被摄体所处的位置,也就无从“跟(追)踪”了。照相机只是根据反光镜上翻前那
一时刻测量到的被摄体的运动速度来“预测”在快门开启时刻,被摄体将到达的位
置,并相应地调整镜头上的焦点。所谓“预测”的结果,可以是准确的,也可能不
是准确的。对于两点式测距的“焦点预测AF”而言,如果在反光镜上翻的过程中,
被摄体是作加速运动的,它所基于平均速度而作出的预测也许是不准确的;对于三
点式测距的而言,已将加速度的因素考虑了进来,因而预测的精度提高,但也未必
完全准确,比如说被摄体突然改向等,所以只能是“预测”或“预兆”,至于是否
准确,则要视实际情况而定了。所以Nikon F4在测出动体的速度不断变化时,干脆
就自动取消了焦点预测,听其自然算了。

上述的曝光延迟并不是单反机所特有的问题,在袖珍相机也存在着类似的延迟,所
以也有些袖珍相机开如装入焦点预测功能。最早具有焦点预测的袖珍相机是Nikon
的TW Zoom 105。

如果按“代”数来分,无论是两点式或三点式,上述的均属“第一代”焦点预测方
式。这类方式的特点是只能预测出运动方向与镜头轴线方向一致的动体的位置。当
动体的运动方向与镜头方向成一夹角,而且该夹角比较大时(趋向于与镜头轴线垂
直)时,这种预测方式是无法预测出其焦点位置的。其原因在于采用的测距组件的
组数少,因此AF区域比较小,当动体横斜过镜头时,如不及时调整镜头的瞄准方向
,被摄体一下就跑出了AF区域外,预测的依据已不复存在,因而造成预测失效。由
于只能预测出一条轴线方向上的焦点,从空间几何学的观点来讲,属于“一维焦点
预测”。

Minolta的Dynax 7xi采用了四组测距组件,所以AF区域特别宽,动体不容易跑到
AF区域之外,因而解决了“一维焦点预测”方式的不足,能预测不同运动方向动体
的焦点,所以Minolta称其为“多维焦点预测”(Multi-dimensional 
predictive focus control)。

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焦点检测和陷井对焦


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Nikon、Pentax和Olympus等几家公司在推出其AF单反机时,并没有完全改变原有的
MF卡口,只是在原卡口上进行改良,以适用于AF。这样就意味着原来的MF镜头均能
用于新型的AF单反机上。

由于AF单反机的标准对焦屏是没有裂像的(只有一片刻着对焦框的毛玻璃),将
MF镜头用于AF单反机时,就不能像手动聚焦单反机那样利用裂像来检查对焦状态了
。此时可通过AF单反机的焦点检测(也称电子测距)装置来检查对焦状态。在MF时
,手动调节镜头上的调焦环,照相机取景框的资料显示屏会显示出焦点的前后情况
(焦前、焦后和合焦)和镜头应旋转的方向,当对焦准确时,一般会有一只绿色的
亮点出现。但要注意,还是由于AF检测模块的限制,如果MF镜头的最大光圈比较小
时,焦点检测装置是不能工作的。一般要求MF镜头的最大光圈至少为f/5.6以上。


AF单反机均有焦点检测装置,它实际就是1985年以前出现的“电子辅助对焦系统”
,同时也是AF的附属产物。不仅是卡口未改变的照相机如此,其他的照相机也都可
以将AF镜头当成MF镜头来使用,通过焦点检测装置来检查对焦状态。在有些场合还
是很有必要采用MF的,如出外拍摄时,为了节省电池,可以将对焦方式置成手动,
虽然麻烦些,但总比电池很快就用完了要强得多。

AF系统的另一个最为有用的附属产物是所谓的“陷井对焦”方式。首次出现在
Yashica 230AF上,实际上这种方式最早出现在Olympus1982年随其OM-30单反机推
出35-70/4AF镜头上,只是230AF将这一方式作为相机机身的内置功能而已。

工作原理是这样的:切换至该方式时,拍摄者先预置镜头上的对焦距离,然后按住
快门释放钮不放。如果没有任何物体在焦点之内,快门是不能释放的;等到被摄对
象一进入焦点(即投焦)时,快门立即释放。如果能配合专用快门线使用,就更为
方便了。“陷井”对焦方式就好比事先挖好“陷井”,然后等着被摄对象自己跌入
“陷井”而将其捕捉。“陷井”聚焦方式对于体育摄影和野生动物摄影特别有用。
例如要拍摄短跑运动员在终点冲刺的一刹那,先将对焦距离预定在终点处,等运动
员一冲刺时,快门自动释放,可以说是万无一失。

“陷井”对焦方式实际上是按焦点优先方式工作的,即对焦不准时是不能释放快门
的。除了上述的工作方式外,Pentax的AF单反机在使用MF镜头时,也具有陷井对焦
功能(但使用AF镜头时,则丧失此功能,因为MF的K型镜头内没有AF传动机构)。
 


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