单反微单PK季 相位差对焦与反差式对焦
夏昆冈 于 2012.01.07 11:59:38 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.47/540

微单与单反相机的对焦方式也存在差异,现在目前主流的微单均采用反差式对焦,而单反则主要使用相位差对焦方式,这两种对焦方式有什么差别?是否存在精度、性能上的差异?我们通过了解其工作原理就能获知一二了。

相位差对焦

  • 如何判断一个物体的远近?假设有一张障板,障板外有一只鸭子,障板上有两个小孔,如果希望同时通过两个小孔看到鸭子,则必须在两个点上与鸭子、小孔形成直线,这样获得得到了A1、A2的位置,如果挪动鸭子,障板后能看到鸭子的位置会改变,得到了B1和B2。鸭子的位置,让合适的观察位置产生了变化,即造成了AB两组位置的产生,反过来,AB两组的位置结合小孔的位置,可以逆推鸭子的位置,这就是判断焦点距离的最基本原理。利用这个原理,相机也可以进行测距,通过控制镜头微调,获取最为清晰的图像。

  • 在单反机[以及索尼的SLT单电身]中,往往会内置一个自动对焦模块[包含AF感应器],它是作为相机的子系统存在的,它的作用就是测距,并给机身传达微调镜头的指令并实现最终的合焦。

  • 在典型的单反光路设计中,入射光线通过副反光板反射部分光线到自动对焦模块。

  • 如果把光路简化,可以得到上图这样的光路图,可以看出AB两路入射,B没有在成像面形成清晰投影,相对A路在AF传感器上投影位置也发生了偏移,分别形成了向上和向下偏移。

  • 投影会在AF传感器上形成“峰”,不同的投影位置导致的峰的位置也不同,正确的投影,会让两个峰完全重合。而B路投影因为分别向上和向下位移,导致两块传感器获取的峰位置不同,形成非重叠的峰,峰之间的差,就是相位差。相机通过控制镜头移动镜片,将相位差消除,就能获得清晰投影,实现自动对焦并合焦成功。这套对焦方式,被称为相位差对焦。[特别说明,此示意图并不精确,为了表达更简洁,镜头内光路被简化,AF传感器的二次成像镜片也被忽略,但这并不影响基本原理的表达]

  • 为了提高精度,很多相机的中央对焦点采用十字形的设计,这样做的好处是增加了相位差校验的次数,对焦精度自然更有保障,更高级的设计是双十字,传感器单元交错排列,这对保证精度更有益。对焦精度是划分相机档次的重要性标志。低端机型的辅助对焦点对应的传感器只有一字型排列。高端相机,几乎所有的对焦点都是十字形对焦。

  • 光圈大小会影响光线入射角度,大光圈斜射角度大,它对应的传感单元位于边缘部分,如果此处传感单元覆盖不够,就会存在对焦精度不够的问题。一般来说,中央对焦点的覆盖面积是最大的,主要是为了满足大光圈的需求。

    传统相位对焦的最大问题是,它需要从光路从分光到自动对焦传感器,为了保证取景器的明亮程度,传感器分到的光量约为30%左右,这显然不如100%光量时的工作状态好。

    一种新的技术就是直接在感光器中整合自动对焦感光器,这样光照会很充分,自然也有利于提高效率,目前富士、索尼都有类似的感光器技术出现。尼康1系统微单采用的感光器也集成了相位对焦系统,实际使用的效果,对焦效率确实大有提升。但这种新型的相位对焦技术却不能为单反所用了。

    反差式对焦

    微单以及不可换镜头的数码相机,主流的对焦方式是反差式对焦,这种技术依赖的是感光器和图像处理器实现,这种对焦方式是在相机数字化后才开始产生的,它的实现的先决条件之一就是感光器并需可以实时获取影像。

  • 国外有个关于反差式对焦的GIF演示动画,我们借用来并稍微整理了一下,通过这张图,可以了解到反差式对焦的过程。相机会驱动镜头,并通过感光器实时获取影响,并传递给图像处理器,然后计算反差量,对比筛选出反差最大的,并根据反差量最大的值确定是否合焦,这种判断能获得非常高的对焦精度,实际使用也是如此。这种对焦技术被称为反差式对焦。

    很显然,这种对焦方式彻底的终结了自动对焦子系统,简化了相机结构,也为降低成本和缩小体积埋下伏笔。但反差式对焦普遍存在速度慢的缺点,因为对焦过程中非常依赖感光器,感光器传回图像的速度,对对焦速度的影响很大,在反差式对焦方面取得巨大突破的松下,就将感光器的刷新率提高到了60Hz-120Hz,这确保了图像处理器在短时间内可获得大量可对比的影像,算法也是相当重要的一环,奥林巴斯的E-P1相比同时期松下G1,对焦速度明显慢,两者差别不在感光器性能,而是图像处理器配合的算法。不过现在奥林巴斯也迈过了这道坎,其微单的对焦速度比起松下并不逊色了。

    反差式对焦不存在预设的对焦点,或者说,满屏任意部分都可用于对焦,它更适合于一些新的技术结合使用,例如配合触摸技术快速更改对焦区域。

    总的来说,两者各有优劣,相位差对焦稳定成熟,但本身受成本的影响,难以给用户提供最好的体验,用户常常会在对焦点的数量、对焦点的精度等方面纠结,而反差式对焦快速崛起,已经在速度精度上不输相位差对焦方式,但还有进步空间。在弱光环境中,感光器会因为提高感光度而产生明显噪点,这对反差式对焦亦造成影响,效率还有待改善,

    请评分
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    113.087.172.***
    113.087.172.***
    发表于2019.09.03 14:36:39
    84
    116.233.092.***
    116.233.092.***
    发表于2018.09.12 08:23:02
    82
    058.037.007.***
    058.037.007.***
    发表于2018.08.04 17:25:45
    81
    220.194.246.***
    220.194.246.***
    发表于2017.12.02 17:27:02
    80
    059.055.102.***
    059.055.102.***
    发表于2017.01.16 03:54:56
    78
    059.172.173.***
    059.172.173.***
    发表于2017.01.15 11:10:22
    77
    124.155.165.***
    124.155.165.***
    发表于2016.07.30 20:48:45
    76
    121.031.041.***
    121.031.041.***
    发表于2016.06.01 13:47:54
    75
    058.038.165.***
    058.038.165.***
    发表于2016.03.20 23:39:53
    74
    036.250.066.***
    036.250.066.***
    发表于2016.01.11 15:52:17
    73
    123.138.217.***
    123.138.217.***
    发表于2016.01.11 15:52:16
    72
    036.250.086.***
    036.250.086.***
    发表于2015.10.05 21:56:49
    71
    140.112.024.***
    140.112.024.***
    发表于2015.07.15 04:04:03
    70
    218.011.178.***
    218.011.178.***
    发表于2014.10.30 15:15:06
    69
    113.105.139.***
    113.105.139.***
    发表于2014.09.23 23:49:47
    68
    122.013.245.***
    122.013.245.***
    发表于2014.09.13 20:14:23
    67
    014.205.153.***
    014.205.153.***
    发表于2014.08.12 22:16:24
    66
    124.202.191.***
    124.202.191.***
    发表于2014.07.30 22:15:52
    65
    提示
    本贴不可匿名回复,回复等级为:1 ,您现在正处在潜水状态
    回复
    验证码
    9123 为防止广告机贴垃圾,不得已而为之
    表情
    正文
    京ICP备11010137号 京ICP证110276号 京公网安备110114000469号