佳能/尼康/賓得/索尼單反對焦系統(tǒng)全解析
【原創(chuàng)】 作者:小熊在線_孤竹の子
【文章簡介】
其實采用是不是十字型或者雙十字型對焦在實際使用中并不完全決定了對焦精度和速度 ... (4722 字)
前言
測光的問題在不久前剛剛討論完（參見：
《明白的糊涂賬 各家單反測光系統(tǒng)全解析》），接下來輪到對焦了！
對焦！我們同樣用愉快的方式解決這個問題，首先我們要確定兩點，第一，這篇文章不會太深奧，第二，如果你仔細看完，那你可以解絕80%以上之前不理解的對焦問題！
D3s擁有多達51個對焦點有什么用，為什么最新像素達1700W的EOS 550DD定位要低于對焦點同為9點且像素只有1500W的EOS 50D？人們常說的十字型對焦是怎么回事？雙十字對焦又有什么優(yōu)勢？為什么很多說5D Mark II的對焦系統(tǒng)甚至不如EOD EOS 50D？ 這些問題你將在今天找到答案。
先說一些廢話，這篇文章的內容主要來源于網絡，因為我個人不是佳能或者索尼的工程師，寫不出這種文章，但是你在網絡中也絕不會找到與這篇文章內容相同的文章，寫過論文的朋友應該知道這個原因，如果論文的一百句話分別引自一百本著作，那么這段話仍是你自己的！
如果本文存在錯誤，歡迎大家留言更正，也歡迎大家加入小熊在線官方討論群：29446539進行交流！
何為十字型對焦傳感器？
在白紙上畫上一條直線，拿起你的相機，對著這條直線對焦，如果無論你橫拍或者豎拍都能夠對這條線進行對焦，那么恭喜你，你的對焦點是十字型對焦，而如果你的對焦點只能橫拍時對焦，豎拍時無法確認焦點，那么很遺憾，你的相機的這個對焦點是縱向線性傳感器！
上面說的就是十字型對焦傳感器與線性傳感器的區(qū)別，相機的對焦的系統(tǒng)中，縱向線性傳感器對橫向線條敏感，而橫向線性傳感器則對縱向線敏感，所謂十字型傳感器就是說配置了縱向和橫向傳感器，這種傳感器可以做到對橫向和縱向線條都敏感對焦。
在現(xiàn)在主流的相機對焦系統(tǒng)中，中央對焦點幾乎都標配了十字型對焦傳感器，而除了中央點之外，各個品牌之間的不同定位相機之間就有很大區(qū)別了。在實際使用中，也并非說線性傳感器效果就一定差，因為實際拍攝中很少有環(huán)境是單純的橫線或者豎線，所以線性傳感器在大部分情況下依然能夠準確合焦，所以如非特殊需要，玩家可不必糾結于除中央外的焦點是否采用了十字型傳感器。
上面所說的橫向或者豎向傳感器是大多數相機的排列方法，當然也有一些傳感器并非水平或者垂直排列，如佳能的EOS 50D，中央對于F2.8的雙傳感器就是呈“X”型的45度角排列。
何為雙十字型對焦傳感器？
先來說一下?lián)碛须p十字型傳感器的品牌：佳能、索尼、奧林巴斯，很遺憾尼康、賓得沒有，即使是尼康最頂級的D3x也沒有配備雙十字型傳感器！
在十字型對焦傳感器的基礎上再加上一個十字型對焦傳感器，不就是雙十字型傳感器了嗎？沒錯，恭喜你答對了，如奧林巴斯就是就是按照了這種方式增加了一個十字型傳感器，兩個傳感器配合工作，在E-3/30上的全部11點雙十字型傳感器就是這么實現(xiàn)的！
奧林巴斯E-30對焦傳感器
但是這么解釋雙十字型傳感器又非完全正確，因為放在佳能和索尼身上就不適用了！在一般情況下，我們所說的十字型對焦傳感器都是指F5.6對焦傳感器，而雙十字傳感器中的另外一個十字型傳感器則是指F2.8對焦傳感器。這兩個傳感器有很大區(qū)別，F(xiàn)5.6對焦傳感器是指在最大光圈為F5.6的鏡頭即可正常對焦，適應鏡頭非常多，大家可以去翻一下鏡頭資料，即使現(xiàn)在最入門級的18-55套頭，最大光圈也達到了F5.6，所以幾乎所有廠商的十字型傳感器都為F5.6對焦傳感器。而F2.8的對焦傳感器則只能在使用最大光圈大于F2.8時的鏡頭才能參與工作，由于鏡頭光線的原因（下文將具體講解），F(xiàn)2.8傳感器對焦更加精確，而F5.6對焦傳感器對焦更快，兼容性更好！
比如50mm/F1.4的鏡頭，如果在佳能和索尼的雙十字型對焦傳感器相機中，那么對焦時F5.6對焦傳感器和F2.8對焦傳感器都會工作，快速而精確，而如果是類似24-105mm/F4.0這種鏡頭，那么對焦時則只有F5.6對焦傳感器更夠工作，F(xiàn)2.8對焦傳感器此時只能選擇打醬油！
EOS 50D雙十字對焦傳感器
如果你疑惑F5.6對焦傳感器只能對于最大F5.6光圈，而在使用套頭開到F16或者更小光圈時為什么還能夠對焦的話，那很好解釋，因為在使用套頭時，無論機身控制光圈為多大，在進行對焦時，光線進入對焦傳感器的夾角都是F5.6時的數值，所以在使用F16光圈時仍能對焦，而如果使用手動鏡頭在鏡身將光圈收到F16的話，無論F5.6對焦傳感器還是F2.8傳感器都無法工作！
F5.6與F2.8傳感器工作原理
接下來的內容可能會有些深奧，個人認為能理解更好，如果不能理解，那么只需理解上頁所講的內容對于一般用戶也就夠了！
先來看一下F5.6對焦傳感器與F2.8對焦傳感器所組成的對焦模塊（1Ds Mark III）：
上下兩塊為F5.6縱向對焦傳感器對橫向線條敏感，左右兩塊為F2.8橫向對焦傳感器對縱向線條敏感，不用看別的，只需記住兩塊F5.6對焦傳感器的距離小于兩塊F2.8對焦傳感器之間的距離就可以了！
如上圖所示，被攝物體先被第一塊透鏡聚焦在焦平面面上，然后在通過四個不同的透鏡投射在相應的對焦模塊上，上圖中我們可以看作是在使用F2.8以上光圈鏡頭時的光線路徑，此時有光線可以分別投射在F5.6和F2.8的對焦傳感器上，F(xiàn)5.6和F2.8的對焦傳感器都可以工作。由于此時光線被分的更散，相位檢測更加準確！打個比方，如果F5.6傳感器被分到到了5份光線的話，由于F2.8傳感器距離更大，光線又被分的更散，可能會被分到了8份，從8份數據中選擇一份數據顯然比5份數據中選擇一份精度更高，這也就解釋了為什么F2.8對焦傳感器的精度更高！
如果光圈變小，比如為F5.6時，光線進入對焦系統(tǒng)的角度也會隨之變小，此時的情況是可能距離更大的F2.8對焦傳感器就無法接收到光線，那么它肯定就無法工作，此時只有F5.6傳感器才能進行對焦，由于光線份數可能更少，對焦傳感器無需更多的判斷，因此對焦更為迅速！
繼續(xù)關注上圖，這是一個典型的F2.8單線對焦傳感器與F5.6單線對焦傳感器組成的十字型對焦系統(tǒng)，那么如果在兩個F2.8之間再加入一組F5.6對縱向線條敏感的傳感器，同時將F2.8對焦傳感器旋轉45度，再加入一組垂直的F2.8對焦傳感器的傳感器，那么這就是佳能EOS 7D的雙十字對焦傳感器，也就是目前最頂級的“米”字雙十字傳感器！ 這種傳感器理論上比“井”字型雙十字對焦傳感器更具優(yōu)勢，因為可以感受線條的方向更多。
當然，F(xiàn)2.8對焦傳感器在實際應用中對比F5.6對焦傳感器的優(yōu)勢在絕大多數情況下并不十分明顯，否則一相以對焦系統(tǒng)著稱的尼康也不會至今沒有開發(fā)F2.8對焦傳感器！
佳能主流單反對焦系統(tǒng)解析
好了，理論知識基本到此結束，接下來解決一些開篇的問題，首先來看為什么說5D Mark II的對焦系統(tǒng)不如EOS 50D？
先來看5D Mark II的對焦系統(tǒng)描述：擁有9點自動對焦系統(tǒng)（6點輔助對焦），其中中央點采用了F5.6縱向單線與F2.8橫向單線的十字型對焦系統(tǒng)（也有資料說中央點為F5.6十字+F2.8單線一說，我實際測試5D Mark II在24-105/F4上對中央點縱向、橫向線條均可對焦，因此這種說法更為可靠），其他對焦均為F5.6單線對焦傳感器！
再來看EOS 50D的對焦系統(tǒng)描述：擁有9點自動對焦系統(tǒng)，且全部為F5.6十字型對焦傳感器，中央點配置為F5.6十字型對焦傳感器+F2.8十字型傳感器的雙十字型傳感器！
所以幾乎不用我解釋，大家也可以看出在對焦系統(tǒng)上上述這兩款機型在對焦上誰性能更好！5D Mark II只有中央點一個十字型對焦，且還是F5.6單線+F2.8單線（也可能是F5.6十字+F2.8單線），而EOS 50D則全部為十字型對焦點，中央點為F5.6十字+F2.8十字雙十字型對焦，5D Mark II那6個隱藏對焦點，一般時候也是打醬油的！
5D Mark II對焦系統(tǒng)
下一個問題，為什么EOS 550D的像素那么高且定位比EOS 50D低？當然這個問題不能只從對焦系統(tǒng)方面解釋，比如外殼材質、取景器等EOS 50D都遠勝EOS 550D，但是對焦系統(tǒng)的劃分一項是佳能區(qū)分各價位相機的重要因素！
EOS 50D的對焦系統(tǒng)上文已經介紹完畢，下面來看EOS 550D的對焦系統(tǒng)：擁有9點自動對焦系統(tǒng)，其中中央點采用了F5.6十字型對焦傳感器與F2.8橫向單線的十字型對焦系統(tǒng)，其他對焦均為F5.6單線對焦傳感器！可以說EOS 550D的對焦系統(tǒng)就是在5D Mark II的對焦系統(tǒng)取消了那6個隱藏的輔助對焦點。這里還是要感謝佳能將F2.8傳感器下放到低端機型上，雖然是單線的，不然EOS 550D對大光圈鏡頭的對焦精度可能還是停留在400D的水準，至于400D使用大光圈鏡頭是什么對焦精度，你懂的！
既然這頁都在說佳能的機器，那就把其他佳能主流相機的對焦系統(tǒng)也總結一下吧！
1D系列，對焦系統(tǒng)是與5D Mark II最大的區(qū)別，如在1D Mark IV中采用了45個自動點，其中39點為十字型傳感器（縱向F5.6+橫向F2.8），中央對焦點也為同樣配置，但是1D系列有個專權，就是F2.8的對焦傳感器也可支持最大光圈為F4.0的鏡頭，就是說1D系列在使用24-105/F4這種鏡頭時也可能實現(xiàn)十字型對焦，而5D Mark II則不行，只能對應單線的F5.6對焦傳感器了！另外1D系列的中央F5.6對焦傳感器最大還可支持到F8，這也是1D系列獨享。
EOS 7D與EOS 50D的對焦點配置相同，不同的只是對焦點數量增加到了19個，中央為雙十字型對焦傳感器，其他均為十字型對焦傳感器。
佳能的機器對鏡頭支持情況基本如此，1D系列在使用最大光圈為F2.8以上的鏡頭時能實現(xiàn)39點十字型對焦，其他機型均為一點，所以1D系列更適合使用那些大光圈極品鏡頭， EOS 7D與EOS 50D兼容性非常好，幾乎所有鏡頭都能發(fā)揮最大威力，而5D Mark II和550D只有使用中央對焦點時才能保證大光圈鏡頭的精度，且只能保持縱向線條精度。
尼康、索尼、賓得主流單反對焦系統(tǒng)解析
我們前文說過，尼康是沒有雙十字型對焦傳感器的，但這并不代表尼康在對焦速度和精度上就要弱于佳能，因為傳感器類型只是決定對焦速度和精度一個因素，對焦算法、鏡頭等綜合因素才能真正決定對焦速度和精度！
尼康的D3x、D3s、D700、D300s等采用的都是Multi-CAM3500對焦系統(tǒng)（D300s為Multi-CAM3500DX、其余為Multi-CAM3500FX，兩者只是畫幅上的區(qū)別），為51點自動對焦，其中包括15個F5.6十字型對焦傳感器，鏡頭兼容性非常好，前文已經說過，尼康沒有F2.8十字型對焦傳感器。更多的十字型對焦點，可以保證在某些特殊環(huán)境中更快的對焦，尤其是體育拍攝方面，這也就是前文提出的D3s為什么擁有那么對焦點的重要原因！
Multi-CAM3500FX對焦傳感器
中端的D90和低端D5000、D3000均為11點自動對焦，其中中央對焦點采用了F5.6十字型對焦傳感器，其他均為單線傳感器！
索尼部分，a900采用9點自動自動對焦系統(tǒng)，并且擁有10個輔助對焦點，其中除中央點采用“井”字形雙十字對焦外（F5.6十字+F2.8線性），其他均為線性對焦點！而現(xiàn)在新出的a系列所以產品，包括a550/a450/a390等等全部采用了9點自動自動對焦，而索尼官方對采用何種對焦類型描述很模糊，但估計其不會超越a900，最可能配置為中央點十字型、其他焦點均為單線！
賓得的對焦模塊更為簡單，K7與Kx為11點對焦，其中除左右最外圍亮度為單線外，其余均為F5.6十字型傳感器，其他老產品如K10D、K20D等也采用了相同配置！
寫在最后
其實采用是不是十字型或者雙十字型對焦在實際使用中并不完全決定了對焦精度和速度，這點在前文已經明確指出，這里再次強調一下，例如5D Mark II那些周圍單線對焦傳感器無論精度還是速度上，都不輸于賓得中央點的十字型對焦，而實測尼康D3s的中央點十字型對焦也不輸EOS 7D的中央雙十字對焦。
還有一項數據與對焦精度與速度息息相關，那就是對焦系統(tǒng)對光線感應范圍，如果你仔細翻閱對焦曝光值的范圍，就會發(fā)現(xiàn)對最低感光范圍各家也不太一樣，但大部分都做到了-1EV，有些品牌如奧林巴斯可以做到-5EV，也就是說在極端黑暗的情況下，可能奧林巴斯的E-30可以對焦，而其他品牌如果不開啟輔助光源的話，那么肯定無法進行對焦（有日本媒體測試，能做到-1EV正常對焦的只有奧林巴斯，其他家均為0EV左右，能做到-5EV沒有）！
到此結束，總結起來，實際上整篇都在講廢話，但是這是一些蘊含著哲理的廢話……
如果本文存在錯誤，歡迎大家留言更正，也歡迎大家加入小熊在線官方討論群：29446539進行交流！
