Camera College相機(jī)學(xué)院

劉西柚

技術(shù)一點(diǎn)也不枯燥

自動(dòng)對(duì)焦

自動(dòng)對(duì)焦的特性和原理

現(xiàn)代相機(jī)擁有一套復(fù)雜的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，不過(guò)操作方式基本如下：第一步，選擇適合拍攝主體的對(duì)焦模式；第二步，選擇對(duì)焦的區(qū)域/點(diǎn)。大多數(shù)單反/無(wú)反相機(jī)都擁有三種自動(dòng)對(duì)焦模式：?jiǎn)未螌?duì)焦（適合靜止主體）；連續(xù)“伺服”自動(dòng)對(duì)焦（適合移動(dòng)物體）；以及介于兩者之間的自動(dòng)對(duì)焦模式，這種模式下，相機(jī)會(huì)根據(jù)拍攝物體的狀態(tài)自動(dòng)選擇單次/連續(xù)對(duì)焦。

單次對(duì)焦模式適合靜止或是沒(méi)有大幅度運(yùn)動(dòng)的主體。在大多數(shù)相機(jī)廠商的默認(rèn)設(shè)置中，單次對(duì)焦模式下拍攝時(shí)如果沒(méi)有合焦，摁下快門之后相機(jī)將不會(huì)拍照。在合焦之后，相機(jī)會(huì)保持當(dāng)前的對(duì)焦距離，最終的相片會(huì)非常清晰（除非在拍攝時(shí)拍攝物體或是攝影師移動(dòng)）。

從名字就可以看出來(lái)，連續(xù)對(duì)焦模式下，相機(jī)會(huì)不斷地對(duì)拍攝主體進(jìn)行追蹤對(duì)焦。對(duì)于運(yùn)動(dòng)較快的主體來(lái)說(shuō)，這是最適合的對(duì)焦模式。在這種對(duì)焦模式下，相機(jī)的對(duì)焦位置不固定，同時(shí)在非合焦?fàn)顟B(tài)下相機(jī)也可以進(jìn)行拍攝。

相機(jī)的對(duì)焦模式能夠影響相機(jī)的對(duì)焦方式，而對(duì)焦點(diǎn)的數(shù)量則決定了相機(jī)的對(duì)焦范圍以及對(duì)焦的精度。對(duì)焦點(diǎn)的數(shù)量越多，對(duì)焦點(diǎn)能覆蓋的范圍就越大，拍攝畫(huà)面邊緣物體的成功率也會(huì)更高。因?yàn)橐苿?dòng)物體的位置通常都不在畫(huà)面中心，足夠密集的對(duì)焦點(diǎn)排列能夠保證在拍攝運(yùn)動(dòng)以及野生動(dòng)物題材時(shí)提高對(duì)焦成功率，攝影師也不需要經(jīng)常改變相機(jī)的位置來(lái)保證拍攝成功率。

你可以手動(dòng)選擇只使用單個(gè)對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行拍攝，或者直接讓相機(jī)來(lái)選擇對(duì)焦點(diǎn)的位置。在連續(xù)對(duì)焦模式下，相機(jī)會(huì)根據(jù)畫(huà)面中不同位置的合焦程度來(lái)選擇對(duì)焦點(diǎn)。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)焦點(diǎn)位于畫(huà)面中離相機(jī)最近的部分，或者對(duì)比度最高的部分。在純色背景下，比如拍攝晴空中的飛鳥(niǎo)，讓相機(jī)選擇自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)的位置是比較高效的做法。但如果此時(shí)飛鳥(niǎo)進(jìn)入了一個(gè)比較復(fù)雜的環(huán)境，那么自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)很可能會(huì)對(duì)焦到其他的位置去。

手動(dòng)選擇對(duì)焦點(diǎn)能夠保證最終的對(duì)焦點(diǎn)能落到拍攝對(duì)象身上，不過(guò)你也需要保證對(duì)焦點(diǎn)跟隨拍攝對(duì)象一同移動(dòng)。

對(duì)焦點(diǎn)的數(shù)量和精度還取決于使用的鏡頭，具體一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，是取決于鏡頭的最大光圈值。

在你的相機(jī)說(shuō)明書(shū)上，你或許會(huì)看到光圈值與自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)關(guān)系的說(shuō)明，比如“f/5.6十字型對(duì)焦點(diǎn)”或是“f/2.8雙十字型對(duì)焦點(diǎn)”。這是表示激活該精度的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)所需的最小光圈值。不過(guò)這并不意味著你在拍攝時(shí)需要保持這一光圈值，而是鏡頭的最大光圈需要達(dá)到這一參數(shù)：一支f/2.8的鏡頭能夠在以f/11拍攝時(shí)激活需要f/2.8的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)。

有一些相機(jī)的中心對(duì)焦點(diǎn)能夠在光圈為f/8時(shí)工作，這在使用增距鏡時(shí)幫助很大，因?yàn)樵鼍噻R會(huì)減小鏡頭的光圈。

在使用單反的實(shí)時(shí)取景模式時(shí)，用戶使用的是不同的對(duì)焦方式。在實(shí)時(shí)取景模式下，反光鏡組升起，而無(wú)反相機(jī)則無(wú)需這一步，相機(jī)的傳感器直接受光，傳感器上的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)被激活。相比使用獨(dú)立的對(duì)焦模組，這種對(duì)焦方式的精度更高。

實(shí)時(shí)取景時(shí)，用戶可以選擇諸如人臉追蹤，或是微笑偵測(cè)這樣的功能。有一些單反相機(jī)還擁有“快速拍攝模式”，此時(shí)反光板會(huì)降下，激活對(duì)焦模組，然后在對(duì)焦成功之后升起反光鏡組，使用傳感器拍攝。這種方式不僅麻煩，實(shí)際使用中也并不如名字所說(shuō)的那么快速。

在使用實(shí)時(shí)取景的時(shí)候，保持相機(jī)的穩(wěn)定并不那么容易，同時(shí)拍攝對(duì)象的移動(dòng)也會(huì)對(duì)畫(huà)面造成更大的影響。不過(guò)無(wú)反相機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，電子取景器的存在能夠保證相機(jī)的穩(wěn)定，同時(shí)達(dá)到較高的拍攝速度。

單反VS無(wú)反

單反相機(jī)在光學(xué)取景模式下使用的是獨(dú)立的對(duì)焦模組，而在實(shí)時(shí)取景模式下，無(wú)反和單反使用的是集成在相機(jī)傳感器上的對(duì)焦點(diǎn)。

單反相機(jī)

1.主反光鏡

光線在通過(guò)鏡頭照射入相機(jī)之后，會(huì)由反光鏡反射到取景器中去。

2.副反光鏡

一小部分光線會(huì)穿過(guò)主反光鏡，由副反光鏡反射到下方的對(duì)焦模組上。

3.自動(dòng)對(duì)焦模組

對(duì)焦模組傳感器的位置與對(duì)焦屏中對(duì)焦點(diǎn)的位置——對(duì)應(yīng)。

4.光學(xué)取景器

使用自動(dòng)對(duì)焦模組時(shí)只能采用光學(xué)取景模式，從取景器看當(dāng)前拍攝的場(chǎng)景。

無(wú)反相機(jī)

1.無(wú)反光板因?yàn)闆](méi)有反光鏡組的存在，所以光線會(huì)直接照射在相機(jī)的傳感器上。

2.所見(jiàn)即所得無(wú)反相機(jī)屏幕上所顯示的圖像是傳感器所收到的實(shí)時(shí)圖像，對(duì)焦點(diǎn)同時(shí)也會(huì)被映射在畫(huà)面上。

3.電子取景器

電子取景器功能實(shí)質(zhì)上等同于—塊小的液晶屏幕。

4.續(xù)航

因?yàn)槠聊坏暮碾娏窟h(yuǎn)大于光學(xué)取景器，所以無(wú)反的續(xù)航能力也不如單反。

多種方式激活自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)

半摁快門

最常見(jiàn)的自動(dòng)對(duì)焦激活方式就是半摁快門。如果在單次對(duì)焦模式下保持快門半摁狀態(tài)，相機(jī)會(huì)一直保持當(dāng)前的對(duì)焦距離。

AF-ON按鍵

現(xiàn)代相機(jī)擁有很多自定義按鍵，通過(guò)使用獨(dú)立按鍵來(lái)激活對(duì)焦系統(tǒng)能夠大大提升在單次對(duì)焦與連續(xù)對(duì)焦之間切換時(shí)的拍攝效率。

觸摸屏

點(diǎn)擊觸控機(jī)背屏幕上想要拍攝的區(qū)域來(lái)對(duì)焦。觸摸屏的引入大大提升了拍攝效率，尤其對(duì)于視頻拍攝來(lái)說(shuō)，電影風(fēng)格的對(duì)焦變得更方便了。

遙控拍攝

使用有線/無(wú)線快門拍攝可以在最大程度上減小相機(jī)的抖動(dòng)。如果相機(jī)支持Wi-Fi連接功能，那么用戶也可以使用智能手機(jī)來(lái)進(jìn)行遙控拍攝。

自動(dòng)對(duì)焦模式

常見(jiàn)的兩種自動(dòng)對(duì)焦模式：?jiǎn)未螌?duì)焦和連續(xù)對(duì)焦。

在合焦之前相機(jī)都無(wú)法拍攝照片。在確定對(duì)焦距離之后，用戶需要重新對(duì)焦才能對(duì)其他物體進(jìn)行對(duì)焦，否則相機(jī)將保持當(dāng)前的對(duì)焦距離。

常規(guī)拍攝

對(duì)于日常題材的拍攝來(lái)說(shuō)，單次對(duì)焦模式能夠保證較高的拍攝成功率。

人像攝影

自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)并不能識(shí)別拍攝內(nèi)容，所以對(duì)焦的位置不一定符合拍攝者的意圖。所以在人像攝影中，建議使用單點(diǎn)對(duì)焦，對(duì)準(zhǔn)模特的眼睛進(jìn)行拍攝。

風(fēng)光攝影

在風(fēng)光攝影中，大部分的主體都是靜止的，此時(shí)單次對(duì)焦模式能夠保證合焦之后對(duì)焦距離不會(huì)再發(fā)生變化。

相機(jī)會(huì)對(duì)主體不斷地進(jìn)行對(duì)焦，對(duì)焦動(dòng)作也不會(huì)停止。即便是在脫焦的狀態(tài)下，相機(jī)也可以進(jìn)行拍攝。

運(yùn)動(dòng)

在拍攝運(yùn)動(dòng)主體時(shí)，連續(xù)對(duì)焦模式能夠保證較高的拍攝成功率。

變焦

變焦可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)焦距離發(fā)生改變，進(jìn)而影響照片的清晰度，因此建議選擇連續(xù)對(duì)焦模式有效避免這種情況的發(fā)生。

不平穩(wěn)的拍攝平臺(tái)

在行駛的郵輪或是移動(dòng)中的汽車上拍攝時(shí)，連續(xù)對(duì)焦模式能夠大大提高拍攝的成功率。

自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)

不同相機(jī)擁有數(shù)量不等的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，相機(jī)越貴，對(duì)焦點(diǎn)越多。

入門級(jí)單反通常擁有7-9個(gè)自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)，而像索尼A7 Mark Ⅲ這樣的高端無(wú)反相機(jī)則擁有693個(gè)對(duì)焦點(diǎn)。擁有較多自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)的相機(jī)，對(duì)焦點(diǎn)覆蓋范圍也更大，拍攝成功率也越高。因?yàn)閷?duì)焦點(diǎn)之間的間隔更小，較多的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)數(shù)量也能夠達(dá)到更順滑的追焦效果。

自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)排列

單反的自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)通常分布在畫(huà)面的最中心位置。大多數(shù)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)都擁有一字型自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)以及更高階的十字型自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)來(lái)提高對(duì)焦的成功率。

自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)如何工作

相機(jī)的對(duì)焦模組會(huì)偵測(cè)畫(huà)面中與對(duì)焦點(diǎn)成相交關(guān)系的線，比如例圖中與豎向?qū)裹c(diǎn)相交的地平線。自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)會(huì)讓鏡頭反復(fù)在最近距離和無(wú)限遠(yuǎn)之間進(jìn)行對(duì)焦，以找到畫(huà)面中對(duì)比度最高的部分。

自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)的類型

入門級(jí)相機(jī)通常只有一個(gè)十字型對(duì)焦點(diǎn)，而高端相機(jī)則有多個(gè)焦點(diǎn)。

對(duì)焦點(diǎn)選擇

手動(dòng)選擇對(duì)焦點(diǎn)的位置，或者交由相機(jī)來(lái)做決定。

在所有對(duì)焦點(diǎn)都被激活時(shí)，相機(jī)會(huì)根據(jù)畫(huà)面中的對(duì)比度情況自行選擇對(duì)焦點(diǎn)。通常，相機(jī)會(huì)從最近的部分開(kāi)始對(duì)焦，而這或許并不是拍攝者原本的意圖。如果想要達(dá)到更高的對(duì)焦精度，用戶可以選擇單點(diǎn)對(duì)焦模式。對(duì)于靜止的對(duì)象來(lái)說(shuō)，這種模式非常有效，但是在拍攝運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，保證對(duì)焦點(diǎn)一直跟隨是很難的。

有一些相機(jī)擁有群組對(duì)焦模式，能夠讓單個(gè)對(duì)焦點(diǎn)周圍的對(duì)焦點(diǎn)同時(shí)參與工作，達(dá)到更高的對(duì)焦覆蓋率。不同型號(hào)的相機(jī)略有不同，在例子中我們使用的是佳能的EOS5D Mark Ⅲ。

中心對(duì)焦點(diǎn)

中心對(duì)焦點(diǎn)對(duì)焦靈敏度最高，適合光線條件差時(shí)單獨(dú)使用。

非中心對(duì)焦點(diǎn)

靈活使用搖桿來(lái)切換對(duì)焦點(diǎn)的位置。

點(diǎn)對(duì)焦

拍攝微距題材時(shí)，常規(guī)對(duì)焦點(diǎn)比例會(huì)較大，此時(shí)選擇小的對(duì)焦點(diǎn)可以提高對(duì)焦精度。

自動(dòng)對(duì)焦點(diǎn)擴(kuò)展

在這種模式下，一旦單個(gè)對(duì)焦點(diǎn)被激活，周圍一圈的對(duì)焦點(diǎn)也會(huì)參與工作。

群組/區(qū)域?qū)?/p>

用戶能夠自行選擇想要對(duì)焦的區(qū)域，相機(jī)則會(huì)自行選擇這個(gè)區(qū)域中的對(duì)焦點(diǎn)。

自動(dòng)選擇

相機(jī)會(huì)自行選擇進(jìn)行對(duì)焦的對(duì)焦點(diǎn)，但是用戶也可以選擇單個(gè)對(duì)焦點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行對(duì)焦。

AF-ON鍵

魚(yú)和熊掌也可兼得

在連續(xù)對(duì)焦模式下，相機(jī)會(huì)不停地進(jìn)行進(jìn)行對(duì)焦：在設(shè)定了AF-ON（或其他按鍵）的對(duì)焦模式之后，相機(jī)的對(duì)焦動(dòng)作就從快門鍵上獨(dú)立出來(lái)了。此時(shí)拍攝照片并不會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，用戶也可以在拍攝對(duì)象靜止的時(shí)候以同一對(duì)焦距離進(jìn)行拍攝，在對(duì)象運(yùn)動(dòng)時(shí)激活連續(xù)對(duì)焦系統(tǒng)進(jìn)行拍攝。

自動(dòng)對(duì)焦的注意事項(xiàng)

這些小貼士可以幫助你更好地掌握自動(dòng)對(duì)焦

嘗試預(yù)對(duì)焦

預(yù)先對(duì)焦到拍攝物體將會(huì)出現(xiàn)的位置能夠填補(bǔ)相機(jī)從開(kāi)始對(duì)焦到對(duì)焦成功的空檔時(shí)間，獲得更高的拍攝成功率。

錯(cuò)失對(duì)焦點(diǎn)

只有保證對(duì)焦點(diǎn)落在拍攝物體上，對(duì)焦才有可能成功。當(dāng)拍攝運(yùn)動(dòng)物體時(shí)這一點(diǎn)需要格外注意。

限制對(duì)焦距離

有一些鏡頭擁有對(duì)焦限位器，你可以根據(jù)拍攝的場(chǎng)景來(lái)選擇不同的拍攝距離，縮短相機(jī)對(duì)焦的時(shí)間。

沒(méi)有選擇相應(yīng)的拍攝模式

如果是拍攝運(yùn)動(dòng)物體，那么使用連續(xù)拍攝模式就非常必要。對(duì)焦模式與拍攝模式對(duì)應(yīng)能夠大大提高拍攝效率。

自動(dòng)對(duì)焦的工作原理

對(duì)焦模式分類：相位對(duì)焦、對(duì)比度對(duì)焦、混合式對(duì)焦。

相位偵測(cè)自動(dòng)對(duì)焦會(huì)使用拍攝對(duì)象所在的位置信息作為依據(jù)進(jìn)行對(duì)焦。單反相機(jī)通常使用的自動(dòng)對(duì)焦模組來(lái)源于相位對(duì)焦原理?？偟膩?lái)說(shuō)，這是一種速度較快的對(duì)焦方式，但是出錯(cuò)的幾率也相對(duì)較高，對(duì)鏡頭和機(jī)身的默契程度也有一定的要求。不過(guò)有些相機(jī)也提供對(duì)焦微調(diào)功能，能夠針對(duì)不同的鏡頭進(jìn)行調(diào)整。對(duì)比度對(duì)焦則不會(huì)出現(xiàn)類似的對(duì)焦失誤，這種對(duì)焦模式會(huì)使用傳感器收到的圖像作為依據(jù)，向畫(huà)面中對(duì)比度最高的區(qū)域進(jìn)行對(duì)焦。相位對(duì)焦使用的都是位置固定的對(duì)焦點(diǎn)，而對(duì)比度對(duì)焦的覆蓋范圍則更大。

相位偵測(cè)對(duì)焦

進(jìn)入自動(dòng)對(duì)焦模組的光線會(huì)被一組微透鏡折射成兩組圖像，對(duì)焦模組會(huì)進(jìn)行對(duì)比，之后進(jìn)行對(duì)焦。對(duì)焦模組會(huì)根據(jù)兩組圖像的差異決定是向遠(yuǎn)處1還是近處2對(duì)焦，以及相應(yīng)的距離3，來(lái)保證兩組圖像重合4。相位對(duì)焦系統(tǒng)比對(duì)比度對(duì)焦更快速，但是兩者速度在暗光環(huán)境中都會(huì)減慢。

對(duì)比度偵測(cè)對(duì)焦

對(duì)比度偵測(cè)對(duì)焦會(huì)直接使用傳感器收到的圖像來(lái)進(jìn)行判斷。相比之下，因?yàn)闆](méi)有反光鏡組、微透鏡以及對(duì)焦模組的干擾，對(duì)比度對(duì)焦比相位對(duì)焦更加精準(zhǔn)。這種對(duì)焦模式工作的準(zhǔn)則就是畫(huà)面中最清晰的部分擁有最高的對(duì)比度1，而為了確定畫(huà)面中的對(duì)比度情況，相機(jī)會(huì)對(duì)遠(yuǎn)處2和近處3進(jìn)行反復(fù)對(duì)焦。所以對(duì)比度對(duì)焦的速度更慢。

混合式對(duì)焦

為了解決對(duì)比度對(duì)焦的速度問(wèn)題，相機(jī)廠商為實(shí)時(shí)取景模式研發(fā)了一套混合式取景系統(tǒng)。雖然每家廠商的產(chǎn)品略有不同，但是基本的準(zhǔn)則都是在相機(jī)傳感器上植入相位偵測(cè)對(duì)焦點(diǎn)。在這種系統(tǒng)中，相機(jī)會(huì)使用相位對(duì)焦點(diǎn)找到大致為對(duì)焦位置1，然后用對(duì)比度偵測(cè)方式來(lái)進(jìn)行微調(diào)2。