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關於相位對焦準度的疑問

DSLR會有固定的對焦點,以我用的Canon 550D來說,有9個對焦點。規格上寫說中央點對焦準度是f/2.8。
這意思是不是說,當自動對焦成功時,可以保證光圈小於等於f/2.8時,拍出來的照片會是清楚的?(假設沒有移焦、手震,移動等問題)
如果以上是對的,接下來的問題就是,假如拍照時的光圈比f/2.8大,仍有可能出現脫焦的情形?這不是對焦不準,而是超出設計的精確度了?
如果這又是對的,用大光圈拍照時,例如f/1.4, f/1.2,不就會有一定比例的脫焦照片?常用大光圈拍照的人都怎麼辦?一次拍多張?用慢速的對比對焦?

因為我只有一個兩光的50mm f/1.8,沒有好一點的大光圈鏡頭可以玩,所以有點胡思亂想。希望有經驗的人可以幫忙解惑。
2013-01-31 13:28 發佈
小弟的解讀與大大有點不同

首先引用一下 Canon USA 關於 EOS T4i 的規格
EOS Rebel T4i 18-135mm IS STM Lens Kit

Autofocus

Type
TTL-CT-SIR AF-dedicated CMOS sensor

AF Points
9 points (All AF points are cross-type at f/5.6., Center AF point is diagonal cross-type at f/2.8.)

括號中的意思是各對焦點都是 f/5.6 十字
中央一點另外搭載 X 字 (旋轉 45 度的十字) f/2.8 用的感應器

當使用 f/2.8 與 f/5.6 對焦時, 最大的差別有兩個:
1. 進光量
2. 精準度

進光量這個沒什麼好說, 光圈越大, 每單位時間曝光越多
信號越強烈, 對比越大, 越容易進行判定

精準度則跟景深有關, 因為光圈小了, 景深也淺了許多
用 50mm 在 2 公尺處的東西, f/5.6 景深為前 15cm 後 18cm
同樣情況換 f/2.8, 景深前面只剩 8cm, 後面剩 9cm
之前偏個 10cm 的誤差可能都不會漏餡, 現在一眼就看得出來
所以允許誤差變小, 精準度要求提高了

Canon 在設計上為了能兩者通吃
中央對焦點直接兩個放了兩個不同的感應器在上面
小弟猜可能是製做成本問題
如果做成單一感應器, 它需要以 f/5.6 的單位曝光達到 f/2.8 的誤差要求
設計較難, 用料較挑, 成本難下來, 那這個提案在會議上自然會被打槍囉
就好像入門雙鏡組 18-55 + 55-200 還比一個 18-200 還便宜
綁起來促銷更有吸引力一樣
個人積分: 87, 不能再高了 www.flickr.com/photos/inunu
benny950 wrote:
DSLR會有固定的對...(恕刪)

不是這樣的,您寫的我看不大懂,我用我的說法解釋給您聽。

F/5.6對焦感應器的作用是使對焦更迅速,而F/2.8對焦感應器的作用是使對焦更加準確,精度更高。而所謂F/5.6或者F/2.8指的都是觸發相機中的對焦感應器工作的最大光圈數值。

例如550D中央對焦點是十字型,分佈方式是橫向線條f/5.6、縱向線條f/5.6再加上縱向線條f/2.8,工作方式與鏡頭有關。

例如:EF-S 18-55mm f/3.5-5.6,非中央的八個自動對焦點及中央f/5.6都會被觸發,但中央對焦點的縱向f/2.8不會被觸發。

又例如EF 50mm f/1.8,非中央的八個自動對焦點及中央f/5.6都會被觸發,且中央對焦點的縱向f/2.8也會被觸發。

那如果使用的鏡頭的最大光圈達不到F/5.6,那豈不是這兩種對焦系統都不會被觸發了?關於這點,我們可以觀察,目前市面上所有的單眼鏡頭,基本上很少會有最大光圈比F/5.6還小的鏡頭,除了少數的老鏡與長砲定焦鏡。


benny950 wrote:
DSLR會有固定的對焦點,以我用的Canon 550D來說,有9個對焦點。規格上寫說中央點對焦準度是f/2.8。
這意思是不是說,當自動對焦成功時,可以保證光圈小於等於f/2.8時,拍出來的照片會是清楚的?(假設沒有移焦、手震,移動等問題)
如果以上是對的,接下來的問題就是,假如拍照時的光圈比f/2.8大,仍有可能出現脫焦的情形?這不是對焦不準,而是超出設計的精確度了?
如果這又是對的,用大光圈拍照時,例如f/1.4, f/1.2,不就會有一定比例的脫焦照片?常用大光圈拍照的人都怎麼辦?一次拍多張?用慢速的對比對焦?


我猜樓主是把開放光圈,與拍照時的工作光圈混淆了。

現代相機、鏡頭都是開放光圈測光、取景,所以「F/5.6對焦感應器的作用是使對焦更迅速,而F/2.8對焦感應器的作用是使對焦更加準確,精度更高。」指的都是開放光圈,所以樓主可能常聽到中央對焦點較為可靠,這一方面是中央對焦點多為十字形,且支援較大的開放光圈。
Nikon D610 + Canon 7D + Pentax KM (www.facebook.com/eric.fu.902)ก็็็็็็็็็็็็็็็
請教一下大家
F/5.6對焦感應 是否指 至少要 F/5.6 才能進行對焦,也就是 F/5.6、F/4.0、F/2.8、F/2.0、、、都可以進行對焦?
F/2.8對焦感應 是否指 至少要 F/2.8 才能進行對焦,也就是 F/2.8、F/2.0、、、都可以進行對焦?

如果我設定成 F/8.0,是否上述兩種對焦感應器都不能用來對焦了?那相機此時是靠甚麼對焦?
pcboy0621 wrote:
請教一下大家F/5....(恕刪)


請看我上面所述的開放光圈與工作光圈。

每管鏡頭都有標示最大光圈值,如EF-S 18-55mm f/3.5-5.6,f/3.5指的是廣角端開放光圈,f/5.6是望遠端的開放光圈,所以只能滿足f/5.6的對焦感應器。

大大所提的設為f/8拍照是工作光圈,而非開放光圈。

所以拍照時,不管實際光圈值設為多少,只看鏡頭的開放光圈是滿足 f/2.8或f/5.6的對焦感應器。
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mindthink wrote:
大大所提的設為f/8拍照是工作光圈,而非開放光圈。

簡單來說就是 mindthink 大大的這句

pcboy0621 大您把相機轉過來對著自己
可以看到鏡頭中央有個開孔
這個開孔大小平時不論您設 f/5.6, f/8, f/11, f/16... 都一樣大

這時您可以用 MF 手動對焦, M 模式, 光圈設您要的 (例如 f/8)
快門給它放個一秒兩秒
相機同樣對著自己, 所以您可以繼續觀察開孔
按下快門開始曝光時, 這個孔會瞬間縮小, 直到曝光完成才回復

這就是開放光圈與工作光圈的差別
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感謝您撥空回答。您提到f/2.8可以使對焦更精確,意思是f/5.6的對焦結果比較不精確。精確這個形容詞有沒有辦法量化?f/5.6比較不準,所以有設計用f/2.8。但會不會有f/2.8也不夠準的時候呢?f/2.8對焦的準度足以應付f/1.2的淺景深了嗎?這也是我最後一個問題,是我最想知道的。
mindthink wrote:
不是這樣的,您寫的我...(恕刪)
benny950 wrote:
會不會有f/2.8也不夠準的時候呢?f/2.8對焦的準度足以應付f/1.2的淺景深了嗎?


這實在很難回答,我們換個角度來看。

Canon 官網上提到:1DX提供5個垂直排列的f/2.8十字型自動對焦點,對焦精確度比以往任何型號的f/2.8對焦點更高。這句話中有幾點我們一起討論看看:

5個垂直排列的f/2.8十字型自動對焦點

數量是個重點,1DX有五個。是否十字形排列也是重點。
而縱使是1DX中央點亦是提供f/2.8感應器。

所以我認為f/2.8對焦準度在現行使用上是夠了。

f/1.2的景深過淺,導致脫焦,這原因實在太多,我比較相信的是,越高機身等級,可能對焦準度越好,因為機身的對焦運算能力更強。

不好意思,行文至此,感覺實在回答不來,個人才疏學淺,請樓下前輩繼續回答。

我隱約覺得「f/2.8對焦的準度足以應付f/1.2的淺景深了嗎?」這句話,似乎是個偽命題。
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benny950 wrote:
您提到f/2.8可以使對焦更精確,意思是f/5.6的對焦結果比較不精確。精確這個形容詞有沒有辦法量化?f/5.6比較不準,所以有設計用f/2.8。但會不會有f/2.8也不夠準的時候呢?f/2.8對焦的準度足以應付f/1.2的淺景深了嗎?這也是我最後一個問題,是我最想知道的。

對焦精準度自然可以量化

我們建立一個設定
相機鎖在腳架上, 目標物是兩公尺外的平面海報
因為相機到目標的距離我們已經訂好了
所以我們知道理想對焦結果應該是在兩公尺處

透過相機的 AF sensor 進行自動對焦
結果會是判斷出來的對焦距離
它和這理想的兩公尺差距多少, 這一回對焦的誤差就是多少
(雖然這也包含設定上的誤差, 放置在兩公尺並不一定是完美的兩公尺...)
重覆數回後可以大概抓出誤差分布, 也就是精準度的表現

f/5.6 或 f/2.8 的感應器有沒有辦法應付 f/1.2 鏡頭的淺景深?
這裡小弟就必需假設 AF 感應器在判斷上的一個表現
如果這假設不成立, 後面都是空談廢話
相位對焦是利用兩個成象的差距來計算距離, 所以它
1. 要能判斷兩個成像差距多少
2. 透過成像差距計算目標距離
小弟的假設是 1. 的解析度夠高, 誤差也比 2. 小許多

以上條件成立的話就好辦了
第一次 AF 的結果假設是 1.95 公尺
我們先認定理想對焦距離或座落在 1.95 公尺 +- 0.1 公尺 (某範圍)之間
接著用 binary search
驅動馬達到 1.85m, 2.05m 與其中間點 1.95m 記錄成像差距
再到相位差距最小的 1.95m 與 2.05m 中間點 2.00m 記錄成像差距
然後命中, 相位差距幾乎沒有, 判訂合焦

所以要達到 f/1.2 的景深與精準度要求小弟認為可行
代價是對焦速度會變慢, 需要來回跑個幾次直到它確定合焦
而且這種方法若連小弟都想得出來
相機裡實際採用的技術肯定比它先進 N 百倍了
個人積分: 87, 不能再高了 www.flickr.com/photos/inunu
抱歉~我的理解是
所謂對焦點所使用的光圈大小
都是一個上限值
而所謂的準確度
並不會因為光圈5.6或2.8而有差異
應該是說
5.6的光圈景深長
只要對焦到~按下快門
幾乎不需特別判定就都能在焦距內
而2.8會啟動的那些對焦點
是因為f2.8以上的光圈
會因為景深短
必須加強對焦速度與相位判斷
才能確保準焦率

這樣區分是有好處的
至少工作效率跟電源管理上就有優勢
不必讓相機時時處於全速工作狀態
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