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还在因相机复杂的对焦系统而感到困惑?还在因说明书晦涩难懂的解释而不知所措?“入坑摄影”系列课程第七章,让我们化繁为简。用最通俗易懂的方式,深度解析相机的对焦系统,匹配拍摄中的最佳选择。

“图像不清晰”这是摄影初学者经常会抱怨的问题。原因有很多种,例如较低的快门速度引起的相机抖动,浅景深造成的主体失焦等等。然而很多人却往往忽略了最关键的问题,没有选择正确的对焦方式。如今的数码相机拥有着非常复杂的对焦系统,不同对焦方式所带来的拍摄效果也截然不同。哪一种更加适合我们的拍摄,也逐渐成为了摄影初学者一项必会的“基本功”。

不同的对焦方式(MF/AF)

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对焦是通过前后移动镜头光学元件来控制图像“锐利”(焦点)区域的过程。手动对焦(MF)正如字面所理解的那样,手动旋转镜头对焦环直到合焦。而自动对焦(AF)是通过相机的对焦系统控制镜头内的对焦马达进行合焦。虽然数码摄影提供了越来越多的自动模式,给我们的拍摄带来了极大的便利,但是手动与自动从来都不是竞争关系,而是一种拍摄上的互补,我们需要根据不同的拍摄需求做出抉择。

  • 自动对焦(MF):更加适合日常拍摄使用,相比手动对焦在抓拍运动主体上有着绝对的速度优势。
  • 手动对焦(AF):更加适合一些静物或特殊场景的拍摄,比如弱光环境和在对焦精度有较高需求的拍摄,以及微距或复杂场景的处理。

不同的自动对焦系统(相位检测/对比度检测)

自动对焦性能是相机和镜头的协同表现,以相机为主导。现代数码相机使用的对焦系统分为两大派系,分别为相位检测和对比度检测。想最大限度地利用相机的自动对焦功能,了解它的工作原理极为重要。通常单反相机会同时拥有两种自动对焦系统,在光学取景器中使用相位检测AF,而在实时取景(Live View)模式下使用对比度检测AF。

早期无反相机则普遍使用对比度检测AF,近几年的主流无反光相机也加入了相位检测AF,可以在连续自动对焦模式下提高跟踪精度。但是无反光相机的相位检测机制与单反相机是不同的,我们将在文章中进一步讨论。

相位检测自动对焦(相位对焦):

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在单反相机的光学取景中,光线穿过镜头照射到反光板并向上反射,随后通过五棱镜进入到取景器,确切显示镜头看到的场景。而相机反光板的中心是半透明的,其后方的一个反光镜将光向下反射到相机机身的底部的相位检测传感器单元,这是相位检测自动对焦系统的核心。

相位检测传感器可以使用其中的棱镜和微透镜拆分出两个单独的图像,并与传感器上的自动对焦点相对应。如果图像精确地对齐,则表明被摄对象清晰。两个图像之间的视差告诉相机镜头未对准焦点的程度。自动对焦单元可以计算出将镜头移动多远以将被摄对象准确对焦,然后将镜头驱动到对应方向。

相位对焦的主要优势是高效,适合跟踪快速移动的被摄主体。当然也存在很大的局限性,例如取景器中的对焦点覆盖程度不足以允许对焦构图边缘的主体(特别是很多入门或较早机型对焦点少得可怜,仅能覆盖中间区域)。另外相位对焦在使用大光圈的情况下容易产生一定的误差。

对比度检测自动对焦(反差对焦):

单反相机在实时取景模式下反光板需向上翻转,以允许来自镜头的光以连续进给的方式进入传感器,光线不再到达自动对焦单元,这与无反相机机身的路径完全相同。因此基于图像传感器的对比度检测自动对焦开始发挥作用。

对比度检测也就是我们常说的反差对焦,是自动对焦技术中最简单且最精确的方式。相机检查对焦区域之间的对比度,并移动对焦马达,直到反差达到最大。当我们使用手动对焦时,我们的大脑实际上也是这样工作的。我想您一定见过自动对焦马达来回“拉风箱”的情景,这就有点像我们手动对焦时不断做反差对比的过程。

反差对焦的主要优势是精度,更加适合静止的高对比度场景拍摄。局限性是不适合拍摄移动主体,因为它需要一定的时间检测并确认最大对比点。

基于图像传感器的混合自动对焦:

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虽然无反不具备独立的相位对焦传感器,但这并不意味着只能使用速度较慢的反差对焦。很多制造商都开发出了不同的混合对焦技术,弥补相机的对焦速度问题。

富士的无反相机在图像传感器上集成了专用相位对焦像素。每个相位对焦像素都分成两部分单独接收光线。相机将两部分光线进行匹配,计算出所需要的调整参数,然后将镜头驱动到该位置。经过算法的优化,两种对焦方式可实现快速切换,实现精确平滑的对焦。

佳能的混合对焦技术被称为全像素双核CMOS自动对焦,相机传感器上的每个像素由两个光电二极管组成,可用作成像像素和相位检测AF像素。在不影响图像质量的情况下具有很高的速度和准确性。帮助单反相机在实时取景和拍摄视频时跟踪移动的物体,也用于自家无反相机。

因为将两种对焦方式结合在一起,索尼的混合自动对焦拥有最快对焦能力。通过相位检测实现眼睛可以感知的完美焦点,然后通过对比度检测将其完善。使其在跟踪移动的物体时做到快速响应和高精度。

手动对焦与自动对焦的互补

有了自动对焦功能,为什么还要手动对焦呢?我想这是很多摄影初学者都会问的问题。现代的数码相机高度智能化,完全可以满足我们日常的拍摄需求,并且在对焦速度上,手动对焦完全无法与其媲美。但即使是这些先进的自动系统,也并非在所有情况下都是完美的。请记住,两者的任何一方都不会被取代,而是一种互补。

自动对焦依靠对比来帮助定义主题,没有对比度自动对焦系统将很难确定被摄对象的位置。这个问题在一些弱光场景中尤为明显,当我们拍摄一些较为精细的主题时也是如此。

如何运用手动对焦?

初学者听到手动对焦似乎有点令人生畏,但它并不像你想的那么难。手动对焦很简单,只需转动镜头前面的对焦环。顺时针旋转聚焦于靠近相机的物体,反之亦然。由于手动对焦是基于距离的,我们也可以前后移动相机而不是转动对焦环,这是在微距摄影中非常流行的手动对焦方法。