对Fujifilm富士F300 EXR相位检测系统的阐释
policeman0077 于 2010.08.17 20:41:05 | 源自:www.dpreview.com | 版权:编译 | 平均/总评分:10.00/80

本文翻译自DPREVIEW

在Fujifilm F300 EXR 和 Z800 EXR与其他四款相机发布的同时我们可以轻易的了解到其与众不同之处。因为在最新的EXR感光器的加持下,富士实现了长期以来想实现但是没有实现的功能:在紧凑型相机上,通过镜头实现相位检测自动对焦。富士宣称这可以使对焦时间缩短到0.158秒。我们从富士公司技术支持组的Hitoshi Yamashita那里得到了这个系统的更多细节。

  • 相位检测自动对焦的有什么特别的地方?

    现有的紧凑型和无反光镜相机都采用反差检测自动对焦:通过镜头的来回伸缩使相机找到图像对比度最高的位置(这意味着对焦成功)。他们的镜头的对焦部件被设计的很轻,使其移动能够迅速,从而让这个反复的过程的时间能够尽量的短。一些算法被引入以使镜头移动的距离缩减到最小,不过镜头反复移动仍然是不可避免的。

    相位检测,DSLR当中主要的对焦方式,更加的快速不过原理确实大相径庭。为了理解为什么富士作出的尝试是那么吸引人,我们首先要理解相位检测对焦方式的工作原理。

    相位检测是如何工作的?

    最简单的方式是只考虑透镜最左边的光线和最右边的光线是如何聚焦成像的。

  • 在这几张简图中,我们可以看到由光线投射的像通过透镜的左边(蓝虚线)和右边(红虚线)。

    当对焦成功时,来自透镜两边的光线聚集形成对焦的图像。当脱焦的时候,由透镜两边投射过来的图像不重和(他们不同相)。

    当然这只是一个大幅度简化的的图表,仅仅有一个,垂直的直线作为物体(而且没有考虑图像穿过透镜时的颠倒)。但是这使我们了解到,我们可以从在透镜相对方向的孤立的两束光来得到准确对焦所需要的信息。

    相位检测传感器能“看到”什么?

    我们不需要完整的图像来完成相位检测对焦。想像从前面图表的传感器里取出一条像素。如果,你可以使其中一条像素只接受来自透镜左边的光,而另一条像素接受来自右边的光,那么你就有足够的信息来找到焦点。通过比较这两条像素,不仅可以计算出使两条像素上的图像同相位镜头需要移动的距离,而且可以知道镜头需要移动的方向。

  • 正如你所了解到的,相位检测的关键是仅从镜头的特定部分采集光线,这样(至少)两幅不同的图像可以形成并被比较。这样的信息可以使准确的计算出镜头需要移动到哪里我而不要像反差是对焦反复尝试成为可能。

    这也是连续对焦更加容易,因为系统可以快速的计算出一个新的对焦距离(甚至估算出物体的移动速率),然而反差检测系统需要从新追踪,当物体在移动时,意味着对比度最高的点也在持续变动。

    传统上,DSLR中的相位检测是由专门的AF传感器完成的。DSLR上的主反光镜镜稍有一些透明,可以使光到达第二反光镜然后投射到这个传感器上。在传感器之前,光被一系列的棱镜和透镜分离,所以传感器上不同列的像素可以接受到来自镜头不同部分的光线。

    直到你看到这里,你可以了解到为什么传统的紧凑型相机(和所有其他的无反光镜相机)必须使用反差检测自动对焦。他们的传感器的像素只能同时接收来自镜头全部方向,全部区域的光线。因此,不能把进入的光线分离成两幅不同的画面。即使使用最快最轻的镜头,反差检测需要来回移动镜头不断尝试的特性还是使它的对焦速度更慢。

    富士的系统如何工作?

    富士的系统提供了一个看似简单的解决方案:遮住一半的像素,使它只接受来自镜头一部份的光线。通过构建这种像素的条状帶,一半从这里“看”;一半从那里“看”,相机得到了两幅相位检测自动对焦所需的不同的画面。

    Mr Yamashita说,这种结构等效于传统DSLR相位检测系统的由两个独立的透镜分离出的两个光路。

  • 虽然他没有告诉我们详细的布置,他还是给了我们一些细节:“AF像素仅被安排在CCD的中心区域,所以但AF被激活的时候对焦点被固定在图像的中心”

    这意味着一些像素比他相邻的要少接受50%的光。Yamashita宣称这不会成为一个很大的问题:“我们只用了数以千计的中心区域的CCD像素的几十个像素,相比全部用来成像的1200万像素是很小的数量。”他同时说:“在拍摄时,这些用于对焦的像素并不会浪费。取决于拍摄时的情况,他们会产生图像数据,或者仅用于对焦。”

    在光线不足的低照度以致相位检测对焦不能进行的环境下(因为对焦用的像素只接受了一半的可见光),或者需要脸部识别的情况下,要求相机太中心点以外的地方对焦,这是相机切换成反差检测式AF。因此,富士公司称其为“混合对焦方式”。但是这不能掩饰其对紧凑型相机的潜在的重要发展。

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    发表于2010.08.23 23:43:24
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    发表于2010.08.21 00:33:25
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    发表于2010.08.19 16:47:41
    14
    ...相比全部用来成像的1200百万像素是很小的数量

    又见虫虫,1200 百万 这是多少啊?
    发表于2010.08.19 16:40:22
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    发表于2010.08.19 15:42:50
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    厚厚 春卷个客气了
    啥时候pchome有测评带我一个就可以了 可以吗?:P
    policeman0077修改此贴于2010.08.18 22:45:12
    发表于2010.08.18 22:43:35
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    当然我们一定会注明出处的,不过稿费比较贫穷,汗。。。要么白条请你吃春卷一根?
    发表于2010.08.18 17:18:32
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    发表于2010.08.18 13:56:27
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    发表于2010.08.18 10:07:39
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    发表于2010.08.18 01:19:15
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    所以可以看到有3点 9点 11点等 对焦系统的单反

    但是富士的对焦系统采用的是成像用的ccd在中心区域遮蔽某些像素点的一半来拾取镜头不同边缘的图像,用来对焦。所以,在相位对焦的时候只能有一个中心对焦点

    但是,它在低照度和脸部识别的时候还是可以启用反差式对焦的,也就是普通卡片机的对焦方式。也正是这个原因,富士称其为“混合式对焦系统”。

    这个是我对原文的理解,不一定准确,仅供参考。厚厚。
    发表于2010.08.17 21:48:50
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    厚厚 谢谢老大
    发表于2010.08.17 21:37:15
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    发表于2010.08.17 21:03:50
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