松下为什么坚持反差对焦zs80相机的对焦速度在卡片相机里是很快的吗

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本期摄影教学我们来看的是相机機身

机身负责了镜头的进光与感光元件的感光。机身也是我们拍照时人机交互最集中的区域

本文不会具体讲述你的相机该怎么操作。楿机的设计千千万这是说明书的工作。

但是本文会让你理解相机让你明白为什么它有时会那么“不听话”。这篇文章也会对你选购相機有一定帮助

卡口:机身与镜头连接的结构。

不同品牌的卡口一般可以转接但是常会影响到相机与镜头信号的传递,因此自动对焦功能可能会受影响

无反的感光板与镜头更靠近(这段距离叫做法兰距),因此加装转接环后可使用单反镜头但单反则无法转接无反镜头。因此作为业余爱好使用,无反往往有着更好的配置镜头的优势

连续对焦AF-C(佳能 AI SERVO):拍移动物体,半按快门会自动追焦

自动对焦AF-A(佳能 AI FOCUS):自动在上述模式切换。

手动对焦M:在镜头上调节

单反:正如其名,单反内含一块五棱镜使用相位对焦。

把光线同时传递给对焦傳感器和取景器对好焦以后再升起反光镜把光给传感器。取景时肉眼看到的就是镜头外的世界此时光圈并未收缩,快门也没有控制光線因此所见非所得。(相机上有个按钮可以收缩光圈展示收缩光圈后的效果)

无反:光线之间照射在感光板上,用算法进行对焦这嘚益于处理器的升级和cmos的升级。现代的单反的实时取景模式(lv模式)就是把反光镜升起和无反一样对焦。无反拍照画面所见即所得

无反对焦使用反差对焦(峰值对焦),即计算锐度高处作为合焦处在这个系统的帮助下无反可以显示对焦的平面,手动镜头也能很快对焦

其它:双反、旁轴相机都有独特的对焦方式,但是较为繁琐

数年前单反还是主流,因为单反的对焦方式已经成熟那时候cmos的反应速度還很低(刷新率只有个位数),因此当时单反即使有了实时取景模式对焦速度也远不如相位对焦。

相位对焦传感器的先进程度决定了对焦点的数量古董胶片单反只有个位数的对焦点,分布于画面中间因此边缘物体无法对焦。现代单反一般有几十至几百个对焦点能覆蓋大部分画面。

近几年cmos工艺提升刷新率大幅提高,再加上算法技术的提升反差对焦性能超越了相位对焦。如今sony无反的对焦系统极其强夶眼部追踪甚至能实时追焦上一只飞鸟。

电子快门:单反的机械快门是有速度极限的但是控制传感器通断电直接截取很短画面,使快門速度达到数千甚至上万分之一秒依传感器反应速度和处理器而定,电子快门会导致画面不同程度如果冻般的扭曲

因此只有快门速度鈈足或需要安静拍摄的时候才会使用电子快门。(智能手机用的都是电子快门)

看到这里你可能会觉得无反相机有各种先天优势,单反僦落后一无是处了并非如此。

在阳光下时人们往往会看不清屏幕使用单反有取景器不会受到影响。而使用无反则得求助于电子取景器(入门无反往往没有)电子取景器是一块小屏幕,其画质还要看厂家良心

无反需要一直给屏幕供电,而且身形较小因此续航往往短暫。加装电池握把可以提升续航和抓握手感

无反使用电子化元件多,早期无反甚至有使用安卓系统的因此无反往往不如单反可靠耐用。单反的低故障率、长续航、优秀操控性使其在专业市场依旧有优势

若你想很认真地学习摄影,单反如诺基亚功能机一般的操作可以让伱更快熟悉原理更快与相机融为一体。这也是为什么《纽摄》等著名摄影教程与各大学摄影专业都要求从胶片机入门的道理

新人不求贊求关注!下期公众号内很快更新。

同样是反差对焦为什么速度差異那么大?这其中有不少关键技术之前我们也写过这方面的科普文章,这篇争取更详尽的描述一下决定反差对焦速度的有三个关键点:刷新率、算法以及镜头的设计。

    反差对焦的基本原理很简单

    我们之前写过数字图像入门,强调了一个最基本的概念就是图像其实就昰一个数字矩阵,像素的亮度值、色彩值都是可以用整数来表达的而相机通过对焦框获得场景中的一小块图像,其实也就是获得了一个尛规模的数字矩阵通过对比这矩阵中的最大值和最小值的值差,就能确定反差程度仅有一帧图像是不够的,需要一组序列图像才行通过对比一组图像的反差,确定反差最大的那帧即为合焦帧,就是对上了焦的那帧这是反差对焦的基本原理,是一个很简单的数字对仳过程并没有什么奥秘可言。

    要让筛选变快需要两个条件,一个是降低序列图像的规模减少对比次数;一个是更加快速密集的数据源,让数据提供变得更快

    为了说明对焦点位置和影像清晰度的关系,我们又补充了一张图使用F1-F8来表示8个不同的焦点位置与被摄物体影潒清晰度的关系。

    我们可以将反差式对焦大致过程简单描述:

    • 驱动镜头沿着指向被摄物的轴线改变对焦点,并在每个对焦点上获取影像类似于逐点扫描
      先将每一个焦点上获得的影像数字化,即一个整数矩阵
      求出图像的反差值其实就是简单的数值比较运算,求最大值和朂小值的值差
      将每一个焦点上得到的反差值进行比较,得到最大值
      驱动镜头将焦点放置于反差值最大的焦点上,即得到正确的焦点即对焦完成

    感光器的采样帧率,也被称为实时刷新率这个参数一直不愿意被提及,除了松下为什么坚持反差对焦因为大部分感光器的這个参数有些羞于见人,这也是很多相机反差对焦性能不佳的关键原因

    目前最高性能的采感光器用帧率可达240FPS,这个240FPS不是指的它可以完成烸秒240帧静态图像的拍摄也不是指其可以实现240FPS的视频拍摄,所谓采样帧率就是指的在取景模式下,感光器的每秒采样帧数参数越高,感光器传递给图形处理器的数据也就越密集相比老的感光器30FPS的水准,新感光器获取10帧的时间由1/3秒缩短到了只要1/24秒

    镜头也有采样帧率的概念,也是用FPS这个帧率单位表达反差式对焦的过程中,会驱动镜头搜寻焦点而每秒的驱动次数,也就是采样帧率也可以理解为镜头嘚驱动频率,即镜头可以每秒钟被马达驱动N次即焦点可以更改N次。

    镜头要实现高采样帧率也需要新的设计。在之前的单反自动镜头设計中多采用直流马达、音圈马达、超声波马达,这些马达的换能方式不尽相同但工作状态却很相似的。随着反差对焦技术的兴起一種以前不太被重视的马达类型也得到更大范围的应用,这种马达就是步进马达

    步进马达是利用脉冲信号来完成指令控制,每一次脉冲都能精确的控制转动角度而且不存在积累性误差,因此驱动镜片的距离也是可以得到精确控制的这是步进马达与其他马达最大的不同。洏这种特性非常适合与反差对焦方式配合,反差对焦需要沿着轴线搜寻焦点而每一个搜寻点需要有精确的位置,以便返回因此步进馬达是最佳的搭档。

    在当年步进马达不受重视的重要原因就是步进马达的驱动频率较低,导致了其整体的驱动效率不够但随着机电水岼的进步,这些问题已经获得解决

    只是提高步进马达的驱动频率还不够,因为小型化设计中马达自身的体积受限,马达驱动力也会因此受限要确保每次驱动都及时到位,需要对镜头进行优化要让马达尽可能的少驱动镜片,尽可能的只驱动小型轻量镜片这样每次驱動才能实现快速反应。这种设计被运用到某些新镜头设计当中顶级的M.zuiko 75毫米定焦镜头,仅仅需要驱动一枚很小的镜片即可完成对焦这样嘚设计,效率能得到最大化的保证

    当新型的马达和新型的镜头设计能灵活的配合运用时,镜头的采样帧率才能达到理想的水平只有镜頭帧率大于等于感光器帧率时,感光器的采样帧率才会有实际意义感光器的每一帧才能算得上是新的采样。

    有了密集的高频率数据源茬算法不变的情况下,对焦速度显然会明显的提高反差式对焦的过程会对焦点进行一次甚至多次前后扫描,如果扫描点是沿着轴线均匀汾布那么对焦效率是最低的。

    还是用前面的图作为演示该例中,使用了8帧得到了焦点如果在F1时,发现反差值较低直接跳过F2到F3,会偵测到反差值得到了迅速提高此时再缩小“跳跃距离”进入到F4、F5,这样一来就节省了一帧速度自然就加快了。当进入到F6、F7时会发现反差值在下降,此时可以判断为已经越过正确的焦点从而停止进入F8的动作,这样整个过程节省了2帧速度可以提升25%。这就是算法对速度嘚影响

    实际情况远比这复杂,最典型的莫过于弱光环境下的对焦弱光环境中获得图像反差度较低,而且感光器也容易出现更多杂讯這些都会干扰判断,如果从一组图像中筛选出焦点会变得更加困难,目前大部分反差对焦的机型弱光下对焦性能明显下降甚至不可用,只有少数能做到影响不大

    快速对焦是系统的综合体现

    现在很多机型都在都在用“快速”“迅速”等词汇形容自己的对焦速度,就连对焦最慢的XXX也在自诩“高速”但实际情况却远不是那么回事。快速对焦靠技术不靠嘴炮

    要实现快速对焦,高采样帧率的感光器高采样幀率的镜头,优质的算法缺一不可它们是对焦过程的参与者,新机身配上老镜头不会快,老机身配新镜头改善也会很有限指望着靠算法就产生翻天覆地的变化本身也是错误的,能有改善就算不错快速对焦是系统的综合体现,性能由最短板决定

    如果我们能够基本了解快速反差对焦的关键点,消费中也就没有那么容易迷茫了

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