自动对焦相机是如何工作的

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松下和美国松下电器公司

自动对焦是一种很好的节省时间的方式,现在大多数相机都以这样或那样的形式出现。在大多数情况下,它有助于提高我们拍摄的照片的质量。

在本文中,您将了解两种最常见的自动对焦形式,并了解如何确定您的相机使用的自动对焦类型。乐动体育网站5.0您还将学习一些有价值的技巧,以防止使用自动对焦相机时图像模糊的主要原因。

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什么是自动对焦?

自动对焦(房颤)实际上可以被称为功率聚焦,因为它经常使用计算机来运行一个微型模型乐动体育网站5.0电动机为你聚焦镜头。对焦是将镜头前后移动,直到被摄物的尽可能清晰的图像投射到镜头上电影.根据拍摄对象与相机的距离,镜头必须与胶片保持一定距离才能形成清晰的图像。

在大多数现代相机中,自动对焦是一套自动功能之乐动体育网站5.0一,这些功能一起工作,使拍照尽可能容易。这些特点包括:

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  • 自动进膜
  • 自动闪光
  • 自动曝光

有两种自动对焦系统:活跃的而且被动.有些相机可能有这两种类型的组合,这取决于相机的价格。一般来说,较便宜的傻瓜相机使用有源系统,而较昂贵的单反(单镜头反射)具有可互换镜头的相机使用无源系统。

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活跃的自动对焦

1986年,宝丽来公司使用了一种声音导航测距(声纳)潜艇在水下使用,to反射声波跑题了。宝丽来相机使用超高频声音发射器,然后监听回波(详情见雷达工作原理)。宝丽来光谱和后来的SX-70模型计算了反射超声波到达相机所需的时间,然后相应地调整镜头位置。这种声音的使用有其局限性——例如,如果你试图在一辆关闭着窗户的旅游巴士内拍照,声波会从窗户上而不是被拍摄对象上反射,从而导致镜头聚焦错误。

这个宝丽来系统是经典的活跃的系统。它之所以被称为“主动”,是因为相机会发射一些东西(在这种情况下,声波)来检测被摄对象与相机的距离。

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主动自动对焦在今天的相机使用红外信号而不是声波,并且对于相机20英尺(6米)以内乐动体育网站5.0的对象非常适用。红外系统使用各种技术来判断距离。乐动-软件典型的系统可能使用:

  • 三角测量
  • 从物体反射的红外光量
  • 时间

例如,这项专利描述了一种反射红外脉冲光的系统,并查看反射光的强度来判断距离。红外是活跃的因为自动对焦系统在对焦模式下总是以脉冲形式发出不可见的红外光能量。

不难想象这样一个系统:照相机发出红外光脉冲,就像宝丽来照相机发出声音脉冲一样。被摄体将不可见的红外光反射回相机,再反射回相机乐动体育网站5.0微处理器计算出方向红外脉冲的发送时间与入方向红外脉冲的接收时间之间的时间差。利用这种差异,微处理器电路告诉对焦电机以何种方式移动镜头以及移动多远。这个对焦过程不断重复,而相机用户按下快门按钮的一半。这个系统和超声波系统的唯一区别是脉冲的速度。超声波以每小时数百英里的速度移动,而红外线以每秒数十万英里的速度移动。

红外传感可能会有问题。例如:

  • 来自明火的红外光源(例如生日蛋糕蜡烛)会混淆红外传感器。
  • 黑色物体表面可以吸收向外发射的红外光束。
  • 红外光束可能会从被摄者前方的物体上反弹,而不是直接射向被摄者。

主动自动对焦系统的一个优点是,它在黑暗中工作,使闪光摄影容易得多。

在任何使用红外系统的相机上,你都可以在相机的前面看到红外发射器和接收器,通常在取景器附近。

要有效地使用红外聚焦,请确保发射器和传感器与拍摄对象之间有清晰的路径,并且不会被附近的栅栏或动物园笼子的栅栏挡住。乐动体育网站5.0如果你的拍摄对象不在正中间,光束就会正好经过被拍摄对象,并从远处的一个不受欢迎的被拍摄对象上反弹,所以要确保被拍摄对象在中间为中心的.非常明亮的物体或强光会使相机难以“看到”反射的红外光束——尽可能避免这些物体。

这项专利这项专利乐动体育网站5.0,这项专利每一种都展示了不同形式的红外传感。

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被动的自动对焦

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失焦的场景

被动自动对焦,通常在单反(SLR)自动对焦相机上发现,它确定与被摄体的距离计算机分析图像本身。相机实际上是在观察场景,并来回驱动镜头以寻找最佳焦距。

一个典型的自动对焦传感器是电荷耦合器件(CCD),为计算实际图像元素对比度的算法提供输入。CCD通常是一条100或200像素的单条。来自现场的光照射在这条上,微处理器查看每个像素的值。下面的图片可以帮助你理解相机看到的东西:

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失焦像素条
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获得焦点的场景
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焦内像素条

相机中的微处理器观察像素条,并观察相邻像素之间的强度差异。如果场景失焦,相邻像素具有非常相似的强度。乐动体育网站5.0微处理器移动镜头,再次查看CCD的像素,看看相邻像素之间的强度差异是增强了还是变差了。微处理器然后搜索存在点最大强度差在相邻像素之间——这是最佳聚焦点。看看上面两个红色框中像素的差异:在上面的框中,相邻像素之间的强度差异非常微小,而在下面的框中,它要大得多。这就是微处理器在来回驱动镜头时所寻找的东西。

被动自动对焦必须有光线和图像对比为了完成它的工作。图像需要有一些细节来提供对比。如果你试图拍摄一堵空白的墙或一个颜色一致的大物体,相机无法比较相邻的像素,因此无法对焦。

与主动自动对焦系统的红外光束相比,被动自动对焦没有距离限制。被动自动对焦也可以通过窗口工作,因为系统就像你一样通过窗口“看到”被摄对象。

被动自动对焦系统通常对垂直细节.当你将相机保持在水平位置时,被动自动对焦系统将很难处理地平线上的船,但对旗杆或任何其他垂直细节都没有问题。如果你用通常的水平模式拿着相机,把焦点对准脸部的垂直边缘。如果你的相机处于垂直模式,对焦在水平的细节上。

新的,更昂贵的相机设计有垂直和水平传感器的组合来解决这个问题。但相机用户的工作仍然是防止相机的传感器在相同颜色的物体上混淆。

你可以通过取景器查看一张小照片或空白墙上的电灯开关,看看相机的自动对焦传感器能覆盖多少区域。从左到右移动相机,看看自动对焦系统在哪里变得混乱。

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我如何知道我的相机有哪个自动对焦系统?

看看你的相机类型:

  • 如果你买的是50美元以下的傻瓜相机,或者是一次性相机,那绝对是一款好相机定焦镜头没有任何对焦系统。这种类型的镜头是在工厂设置焦距的,它通常在8英尺左右的被摄对象距离下工作得最好。乐动体育网站5.0四英尺是固定焦距相机能拍到的最近距离。当你通过固定对焦相机观察时,你通常不会看到自动对焦相机中的方括号或圆圈。但是,您可能会看到一个“闪光就绪”指示器。
  • 单反相机与可互换镜头一般使用被动的自动对焦系统。
  • 没有可更换镜头的相机通常使用主动红外乐动体育网站5.0,你可以看到发射器和摄像头前面的传感器。

下面是一个快速测试,可以判断你的相机使用的是哪种自动对焦系统(有些相机可能有两种系统):

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  • 走到户外,将取景器对准天空中没有云、电线或树枝的区域。把快门按到一半。
  • 如果你得到一个“对焦没问题”的指示,这是一个主动的自动对焦系统。
  • 如果你得到一个“对焦不好”的指示,这是一个被动自动对焦系统。CCD在蓝天中找不到任何对比,所以它放弃了。

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自动对焦总是准确和更快吗?

这实际上是由使用相机的人来确定被摄对象是否对焦。相机只是帮助你做这个决定。通过自动对焦相机拍摄的照片模糊的两个主要原因是:

  • 错误地聚焦在背景上
  • 移动相机,同时按下快门按钮

你的眼睛具有快速自动对焦!试试这个简单的实验:把你的手举到脸附近,盯着它看,然后快速地看远处经过你手的东西。乐动体育网站5.0远处的东西会很清楚,而你的手就不那么清楚了。乐动体育网站5.0回头看看你的手。它将是清晰的,而从你的眼角望去,同样遥远的物体就不那么清晰了。你的相机没有这么快或这么精确,所以你经常要帮助它。

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对焦锁定:伟大的自动对焦图片的关键

相机使用者经常可以欺骗自动对焦系统。如果焦点区域(两个方括号之间的区域)在两个人的中间,那么照片中两个人居中的姿势可能会不清楚。为什么?相机的自动对焦系统实际上聚焦在背景风景上,也就是它“看到”两人之间的风景。

解决办法是将拍摄对象移离中心,并使用相机的对焦锁定功能。一般来说,对焦锁的工作原理是按下快门按钮的一部分,然后在构图时按住它。步骤如下:

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  1. 构图,使主题在图片的左三分之一或右三分之一。(这样可以拍出赏心悦目的照片。)你会回到这个位置。
  1. 向右或向左移动相机,使取景器中心的方括号位于实际被摄对象之上。
  1. 按下快门,让相机聚焦在被摄对象上。把你的手指放在按钮上。
  2. 慢慢移动你的相机回到你在第一步中组成照片的地方。一直按下快门。这可能需要一些练习才能做对,但结果会很好!

你也可以在垂直方向上使用上述程序,比如在拍摄以山脉或海岸为背景的照片时。

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什么时候应该使用手动对焦?

手动对焦环在大多数单反相机上仍然可用。当在动物园里给笼子里的动物拍照时,自动对焦相机可能会把焦点对准笼子的栅栏而不是动物。在大多数消费级自动对焦相机上,在以下情况下使用手动对焦:

  • 你在主动自动对焦相机上有一个变焦镜头,而你的拍摄对象距离你超过25英尺。乐动体育网站5.0
  • 你有一台被动自动对焦相机,拍摄对象几乎没有细节,就像一件没有领带的白衬衫。
  • 你有一台被动自动对焦相机,被摄对象光线不好,也不太亮,而且距离超过25英尺。

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自动对焦摄像机

自动对焦摄像机是一种被动系统,也使用图像的中心部分。虽然很方便快速拍摄,但自动对焦存在一些问题:乐动体育网站5.0

  • 它的反应可能很慢。
  • 它可能会来回搜索,徒劳地寻找一个可以关注的主题。
  • 它在弱光条件下有问题。
  • 当目标对象不在图像中心时,它就会错焦。
  • 当物体从拍摄对象和镜头之间经过时,它就会改变焦点。

自动对焦摄像机在强光下效果最好。在弱光下切换到手动对焦。

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常见问题解答

什么是相机的自动对焦?
自动对焦是相机上的一项功能,它允许相机自动对焦于帧中的主题。
特色

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