索尼单反相机α350对焦特性研究（转自色影无忌）

2008-05-13 23:10:00 “老人家”把此帖设为精华，作者得到50经验:)

楼主 2008-05-13 20:58:28

why1999

[align=left]前不久，入手了一台α350。使用中发现拍照的成功率不高，遂对α350的对焦特性进行了一番研究。今天写出来，与大家共同探讨。主要就是个玩，所以都是定性的东西，没有定量。[/align][align=left][b]一、对焦区域的范围大小[/b][/align][align=left]α350有九个对焦点。中间的一个是十字对焦点，周边的8个是一字对焦点。每个对焦点的对焦区域是多大呢？俺进行了如下测试。[/align][align=left]在小黑板上用水笔画了一个黑框。[/align][align=left]如图，分别用每一个对焦点对准黑框的边缘，半按快门均可以合焦。然后让对焦点逐渐远离黑框的边缘，边移动对焦点边进行对焦，直至无法合焦。记住此时焦点离开黒框的距离。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507145726.jpg[/img][/align][align=left]对9个逐一进行测试，结果如下图。[/align][align=left]9个对焦点的对焦范围如图中浅蓝色的区域所示。[/align][align=left]原来俺以为中心对焦点的合焦区域都在取景器中心的那个红色的小方框里。经此测试才发现，原来大有不同。以中心对焦点为例，实际上对焦且合焦的范围比那个小方框大多了，基本上在黑色圆圈里（不知这个圆圈到底是点测光的范围，还是中心对焦点的范围，或者两者兼而有之？而原来一直以为是点测的区域）。[/align][align=left]结论：[/align][align=left]a、中心对焦点的对焦区域其实是在黑色的大圆圈范围内，并不仅仅局限于红色方框内。也就是说，即使红方框对准了被摄体的关注点。但实际合焦点可能并不在关注点上，而是落在了大圆圈范围内的某个点上。当此点与实际的关注点不在一个与相机光轴垂直的平面上，结果就是“跑焦”。这种跑焦俺认为是假跑焦。是对相机特性不熟悉，由不合适的使用方法造成的。[/align][align=left]b、浅蓝色的区域是示意图，感兴趣的人最好自己试一下，俺的图只是个示意，不精确。另外，这种测试是有回差特性（也许是相机对焦系统的固有特性）的。即，由失焦测到合焦的范围与由合焦测到失焦的范围是不同的。[/align][align=left]c、除了中央对焦点，其它8个对焦点都是一字对焦点。即，对与其平行的条纹不敏感。例如，中央对焦点左边的那个对焦点对水平的条纹不敏感。当相机竖拍时，则对垂直条纹不敏感。4个角的对焦点则对斜向的条纹不敏感。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507145750.jpg[/img][/align][align=left][b]二、相机是否跑焦[/b][/align][align=left]此项测试只用中央对焦点进行了试验。[/align][align=left]找了几本书，平摞在一起。由下往上依次后移一段距离（实际前后差约1厘米左右），就像面对楼梯一样。如图，用相机分别对每本书对焦拍摄。[/align][align=left]仔细查看图片，可以看出被摄书是清晰的，而与被摄书上下相邻的两本书（书脊相对相机则是前后的）呈现模糊。由此说明350在这种测试下不存在跑焦问题。[/align][align=left]虽然上述测试表明350不存在跑焦问题。但是实际使用时，挺多的时候焦点不知跑到那里去了。那么是什么原因呢？目前为止，俺觉得有3种情况。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507145838.jpg[/img][/align][align=left][b]三、物体反差的影响[/b][/align][align=left]测试方法与第2项测试一样，只是书变了。[/align][align=left]a、书变得薄了。[/align][align=left]b、书脊的字体反差变大了。[/align][align=left]这种变化使对焦特性发生了什么变化呢？[/align][align=left]下图这个例子，中间的一本书，反差较小，上下相邻的书反差较大，由于大圆圈范围内包含了这三本书。所以合焦点总是不能落到中间的书上。可以看出，在大圆圈范围内反差强的地方是被优先对焦的。本来想照中间那本书，但两边相邻的书有更强的反差。结果合焦点未落到中间书上，而是落到旁边的书上了。[/align][align=left]即，你瞄准了A点，但圆圈范围内还有个B点，且B点的反差比A点大。那么合焦点就会落到B点上。尽管B点不是我们期望的合焦点。[/align][align=left]这种情况俺觉得还是由相机特性决定的，属于假跑焦。解决的方法就是将大圆圈全部落到中间的书上（比如通过变焦，缩短相机与被摄体的距离等）。否则，唯有手动对焦了。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507145938.jpg[/img][/align][align=left]下图是将大圆圈落到中间书的书脊上了，由于反差强的书已经超出中心对焦区域，合焦点次次都落到在这本书上了（当然俺仅上了一张片子）。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507150032.jpg[/img][/align][align=left][b]四、倾斜面对焦的问题[/b][/align][align=left]在前面的测试里，被摄物的期望合焦点都在平面上，且该平面与相机的光轴垂直。这样作的目的主要是简化测试条件，避免其它的因素干扰测试。[/align][align=left]但是在实际拍照时，被摄物的形状很复杂。所以有必要研究一下倾斜面对焦的问题。网上常见有些人测试相机是否跑焦，简单地拿一把尺子作为拍摄目标，在尺子的上方纵向对着尺子拍照，如图。[/align][align=left]这种情况下，尺子的刻度表面所在的平面与相机光轴形成一个非90度的夹角。那么这种测试方法正确吗？俺认为不正确。[/align][align=left]我们已经知道，所谓相机的对焦点实际上是一个区域。那么凡是在这个区域内被摄体满足合焦条件的地方都可能形成实际的合焦点。如图，以α350的中心对焦点为例。可以看出，对焦区域是在从A到B的一个椭圆区域内。在这个区域内，都存在尺子的刻度条纹，就是说任何一个刻度条纹都是潜在的合焦点。[/align][align=left]问题是尺子是在相机下方纵向放着的，这些刻度条纹相对相机的距离有远也有近。最近的是A点，最远的是B点，对应着350对焦的小方框，还有一个中间的O点。那么相机最终的合焦点落到那里呢？[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507150125.jpg[/img][/align][align=left]别说是相机，假如让我们确定合焦点的话，恐怕我们也会问一下让我们拍照的人，合焦点是放在近处、远处，还是中间呢？总之，只能从几个不同距离的潜在合焦点中间选取出唯一的一个。不知道是由相机对焦系统的特性决定的还是软件设定的，α350遇到这种情况。实际合焦点都是在“近”的地方。就是说，相机实际对焦点发生了“近移”现象。（有的人叫前移，也有人叫后移。俺觉得叫近移最明确）[/align][align=left]“近移”现象见下图，俺拍了7、8张，张张如此。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507150311.jpg[/img][/align][align=left]貌似这是一种跑焦现象，其实不是。“近移”现象的本质是相机被“迷惑”了。[/align][align=left]要验证相机是否被“迷惑”很简单，只要对焦区域内只有一个潜在的合焦点，则相机就不会迷惑，并且必然要在那里合焦。[/align][align=left]如图，在白纸上画一条横线，，相机、尺子的相对位置不变，让中心对焦点稍稍右移，对准那条横线，对焦圆圈内只有那一条横线。请看，相机不再发生焦点“近移”现象。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507150349.jpg[/img][/align][align=left]下面的图是对焦区域内还有不止一条的条纹，相机仍然发生近移现象。[/align][align=left]所以，倾斜面对焦（或者说跑焦）的情况，只要保证对焦区域内只有一个唯一的合焦点，那就不存在问题（不会跑焦）了。[/align][align=left]另外，如果某个相机的焦点有时近移，有时远移，并且是随机性的。那就是别的问题了，比如（俺想象的）对焦机构有阻滞或间隙过大等等。俺的350似乎还行。[/align] [align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507151045.jpg[/img][/align][align=left][b]五、距离不同的两个被摄体重叠于AF区域[/b][/align][align=left]通俗的讲，就是一前一后的两个物体都让对焦环框住了。实际上与焦点近移的情况类似，但两个物体的距离足够大。使得对焦系统“不知所措”了。这种情况下，合焦点落到哪个物体上似乎有些随机性（实际上可能还是反差等原因决定的）还有时合焦点不知跑到哪去了。尤其在照花花草草、树叶丛生的情况下比较明显。似乎只能仔细观察被摄体，避开这种情况。[/align][align=left][b]六、对焦点灵敏度[/b][/align][align=left]仅对中央对焦点进行了测试。[/align][align=left]前面我们已知道，中央对焦点对焦的范围不仅仅在那个小红方框内，而是比小红方框大，大致在黑圆圈内。那么，在黑圆圈内的不同点，对焦灵敏度是一样的吗？通过测试得知，红方框内最灵敏，且从内到外逐渐降低。[/align][align=left]方法如下，见图，图中有个黑圆点，让相机与圆点保持合适的距离，然后改变焦距使黑圆点相对红方框的尺寸发生相对大小的变化。当黑圆点的直径小于红方框边长的1/3时，相机不能合焦。此时增加焦距，使得黑圆点的直径相对红方框的边长相对变大，直至可以合焦（此时黑圆点的直径约为红方框边长的1/2），然后稍稍偏移相机，使黑圆点刚刚移出红方框，此时再检查相机是否可以合焦。实测表明此时难以合焦。这说明红框内是对焦灵敏度最高的区域。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507151148.jpg[/img][/align][align=left]其它8个“一字”对焦点，有兴趣的朋友可以自己试一下，俺就不打字了。[/align][align=left][b]七、一些实用的问题[/b][/align][align=left]1、人脸的对焦[/align][align=left]照大头照时，对焦是一个问题，由于景深浅，有时照不清楚。所以一定要十分的关注对焦点。见下图。由于眉毛处的反差可能比眼部的反差大，结果很可能额头清晰而眼睛模糊。图中的红框黑圈只是示意，不代表实际大小。人物图是俺在网上找的，MM见谅了。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507151221.jpg[/img][/align][align=left]人脸的对焦[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507151330.jpg[/img][/align][align=left]这个问题的实用性在那里呢？俺觉得照大头像时一定要头脑清楚。比如红方框对准了脸颊，但红方框内是平滑且反差极小的皮肤，那么红方框内没有合焦点，此时合焦点会落到黑圆圈内的某处，例如耳根有头发的部位。当红方框有潜在的合焦点，比如一个够大反差够强的“痘痘”，那么合焦点就肯定落到“痘痘”上了。[/align][align=left]其实这个问题是俺有一天对着天花板乱照，如下图，试出来的。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507151813.jpg[/img][/align][align=left]2、树叶的对焦[/align][align=left]3、创造一些条件[/align][align=left]由于一些被摄体上面没有可以合焦的纹理，所以要人为制造合焦的条件。像这个剪指甲刀，就想照清晰777三个数字。怎么办呢？俺在指甲刀旁边摆了一个打火机，注意打火机的字体与指甲刀的字体是等高的。利用相机其它的对焦点对打火机合焦，由于两个字体在同一平面里，所以指甲刀的字体也清晰了。当然这是个小CASE，大家都知道了。[/align][align=left]350相机到手才一个月，真正把玩单反相机也就这一个月。有些问题也许还认识不够深刻，说得不对的地方大家提出来，没说到的地方请补充。其实不仅是索尼的350，其它的单反相机也差不多。[/align][align=left]最后再次强调，感兴趣的朋友一定要自己试一遍。唯有这样您才能对自己的相机心中有数。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507151937.jpg[/img][/align][align=left]虽然前面1、2、3、......归纳了那么几条。实际上这些问题也是反反复复逐渐地想明白的。在这中间，俺对俺的相机进行了两点改进。[/align][align=left][b]一、加强了镜头与机身的结合力[/b][/align][align=left]总觉得反光板的震动太大。对焦机构的镜片啊、齿轮啊、镜头和机身都是有间隙的。那么大的震动会不会把那些间隙震的变了？从而导致焦点也发生变化？虽然俺的镜头与机身的结合感觉还算牢固，不过俺还是给它在加了点劲。[/align][align=left]方法很简单，在镜头那个与机身结合的金属面上，粘了一圈纸。俺是用一种一面带不干胶的标签纸预先剪出一个园环（注意在定位销和对焦传动轴的部位留出空区），撕掉底纸粘到镜头上就OK了。粘后的感觉是装镜头的力量稍微变大了（这点与纸的厚度有关，不可用厚纸，千万别使劲装把镜头拧坏了）。快门的声音利索了，尾音变短。感觉对焦精准了。[/align][align=left]二、作了个这玩意，姑且叫加强件吧。如图。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507152031.jpg[/img][/align][align=left]底视图[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507152114.jpg[/img][/align][align=left]装到相机上是这个样子。[/align][align=left]为什么要做这个东西呢。俺发现反光板的震动太大了。相机原有的结构不利于消除震动。三角架是一个弹性体，相机机身也是个弹性体，沉甸甸的镜头是一个质量块。刚好就类似远端载有重物的悬臂梁。这种结构是很不易消除悬臂梁颤动的。[/align][align=left]俺用DC连拍10幅图，然后在电脑上连续翻页观察，看不到图像的抖动。这表明拍照过程中相机系统（包括三角架）没有发生任何微小的位移。[/align][align=left]而用单反就不行了，张张图的位置都有位移。这表明反光板的震动导致相机系统的位置发生了位移。低速快门的时候，肯定会使照片的清晰度下降。[/align][align=left]加上俺自制的加强件后，支撑点移至相机的中部接近相机的重心，悬臂梁缩短，整体刚性增强。实践表明，消除相机和三角架系统的颤动是非常有效的。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507152225.jpg[/img][/align][align=left]这是俺进行相机加强后拍摄的钱币。镜头是索尼的16－105变焦头。此前几乎拍不到这样清晰的图，现在就比较轻松了。[/align][align=left][img]http://info.xitek.com/mirror/141.223.147/images_center/GSPS_Project_1/upload/2008-05-07/U7DT20080507152953.jpg[/img][/align]