Điều này tác động đến tốc độ lấy nét nhiều hơn, ống kính hoặc thân máy?

Tốc độ là mối quan tâm lớn hơn, nhưng một mô tả về độ chính xác cũng sẽ được đánh giá cao.

Hệ thống lấy nét tự động

Tự động lấy nét là một hệ thống. Không có bộ phận nào chịu trách nhiệm đặc biệt để làm cho hệ thống AF hoạt động tốt hoặc đạt được độ chính xác cao. Trong các máy ảnh hiện đại, các thành phần và phần mềm hỗ trợ AF được tìm thấy trong cả ống kính và thân máy. Trong một số máy ảnh vẫn dựa trên các hệ thống AF cũ, các thành phần này có thể kém hơn, thậm chí kém hơn đáng kể so với các hệ thống AF hoàn toàn điện tử hiện đại.

Từ quan điểm chung, các hệ thống lấy nét tự động điện tử nơi động cơ được đặt trong ống kính cung cấp hiệu suất cao nhất và độ chính xác cao nhất. Tuy nhiên, ống kính AF với động cơ lấy nét chỉ là một phần của hình ảnh ... bạn vẫn cần một thứ gì đó để điều khiển động cơ đó và khiến nó thực hiện công việc của nó. Ngoài ra còn có các loại động cơ khác nhau, một số rẻ hơn và kém hiệu quả hơn trong khi những loại khác đắt hơn và hiệu quả hơn. Ngoài các thành phần cơ và điện, bạn cũng cần phần mềm phù hợp ... phần sụn, để vận hành hệ thống AF. Trong hệ thống AF điện tử hiện đại, phần sụn thường tồn tại trong cả ống kính và thân máy. Trong các hệ thống cũ, phần sụn có thể sẽ chỉ tồn tại trong thân máy ảnh (có khả năng cùng với động cơ ổ AF, vì một số thiết kế cũ hơn bao gồm động cơ trong thân máy thay vì trong ống kính.)

Hoạt động tự động lấy nét

Tự động lấy nét trước đây thường đạt được với các hệ thống phản hồi vòng hở một phần, trong đó máy ảnh sẽ bắt đầu chuyển động ổ AF, ống kính sẽ điều chỉnh và hệ thống sẽ dừng cho đến khi bạn bảo nó thực hiện điều chỉnh AF khác. Tùy thuộc vào việc triển khai chính xác, có thể xảy ra nhiều chuyển động của ống kính để đáp ứng với một lệnh AF. Điều này có thể là do hạn chế hoặc không có phần sụn trong ống kính, ngăn chặn vòng phản hồi thích hợp.

Trong các hệ thống AF hiện đại, ổ AF đạt được với các hệ thống phản hồi vòng kín. Với một vòng khép kín, các điều chỉnh AF được thực hiện liên tục cho đến khi đạt được tiêu cự ... ít nhất là trong phạm vi dung sai nhất định. Điều này có thể là do phần sụn phong phú hơn được đặt trong ống kính tự động lấy nét, cho phép giao tiếp hai chiều hoàn chỉnh hơn giữa ống kính và máy ảnh. Máy ảnh hướng dẫn ống kính thực hiện một chuyển động nhất định và ống kính có thể cung cấp thông tin về việc nó có thực hiện di chuyển được yêu cầu hay không và liệu di chuyển có theo số lượng được yêu cầu hay không. Máy ảnh và ống kính có thể liên tục thực hiện các điều chỉnh để đáp ứng với một lệnh AF duy nhất từ ​​người dùng để đạt được tiêu cự chính xác hơn.

Phản hồi vòng kín như vậy là một sự xuất hiện gần đây hơn trong các hệ thống AF, được hỗ trợ bởi công nghệ ống kính mới hơn, phần mềm ổ AF tiên tiến hơn trong thân máy và các cảm biến phát hiện lệch pha chính xác hơn. Tốc độ và độ chính xác của AF ngày càng phụ thuộc vào khả năng của cảm biến AF, số điểm cảm biến AF, khả năng của phần mềm ổ AF và tốc độ của bộ xử lý trong máy ảnh.

Độ chính xác tự động lấy nét

Khi nói đến độ chính xác, có một số yếu tố cụ thể đóng vai trò. Cảm biến AF có lẽ là yếu tố quan trọng nhất, tuy nhiên phần sụn trong ống kính cũng như chất lượng quang học của ống kính cũng được tính. Các hệ thống đo sáng, đặc biệt là các hệ thống đo màu, cũng đang được gắn vào hệ thống AF của các máy ảnh hiện đại, cung cấp các khả năng gia tăng không thể có trước đây hoặc chỉ có thể có trên các máy ảnh rất cao cấp. Có rất nhiều loại cảm biến AF trên thị trường trong các máy ảnh DSLR hiện tại, từ cảm biến 9 điểm cơ bản với một điểm chính xác cao đến cảm biến 61 điểm với 41 điểm chính xác cao và nhiều tùy chọn ở giữa. Kích thước của từng điểm AF, mật độ của chúng, hướng của các đường cảm biến phát hiện pha và thậm chí cách các đường cảm biến hội tụ đều ảnh hưởng đến độ chính xác và độ chính xác của hệ thống AF.

Đương nhiên, cảm biến AF càng phức tạp và số điểm AF càng cao thì phần mềm điều khiển nó càng phức tạp. Trong các hệ thống AF "dạng lưới" hiện đại (giống như mạng), nơi có số điểm cao, cũng như số điểm chính xác cao, phần mềm ổ AF thường khá tiên tiến. Một cảm biến đo sáng màu, có thể được sử dụng trong các quyết định của hệ thống AF, cho phép màu sắc, hình dạng và thậm chí nhận dạng dựa trên thư viện của các đối tượng đã biết có thể được sử dụng để hỗ trợ trong việc lựa chọn sử dụng điểm AF nào khi xác định tiêu cự.

Độ chính xác của điểm AF phụ thuộc vào cấu trúc của nó. Có các điểm đường đơn , cả cảm biến ngang và dọc, điểm chéo , liên quan đến cả cảm biến đường ngang và dọc trong một điểm AF và điểm chéo đường chéo liên quan đến hai cảm biến đường 45 độ đối lập nhau. Điểm AF và các điểm loại chéo kép sử dụng cả bộ cảm biến loại chéo và tiêu chuẩn chéo tại một điểm AF duy nhất. Các cảm biến đường thẳng hơn, theo bất kỳ định hướng nào, liên quan đến việc phát hiện dịch pha tại một điểm AF sẽ làm tăng độ chính xác của tiêu cự được phát hiện bởi điểm đó.

Thiết kế của mỗi cảm biến cũng khác nhau. Một số cảm biến dòng có độ chính xác cực cao vì chúng bao gồm nhiều photodiod hơn trên mỗi dòng, cho phép phát hiện sự dịch pha theo gia số nhỏ hơn, nhưng cần nhiều ánh sáng hơn để làm như vậy. Những người khác có độ chính xác thấp hơn vì họ sử dụng ít photodiod hơn trên mỗi dòng, cảm nhận được nhiều ánh sáng hơn trên mỗi cảm biến, do đó hoạt động trong ánh sáng tổng thể thấp hơn. Một số điểm AF sẽ chỉ hoạt động tối đa đến khẩu độ tối đa. Các điểm chính xác cao nhất có xu hướng yêu cầu f / 2.8 và thường có ít điểm hơn trong hệ thống AF chính xác. Hầu hết các điểm AF sẽ yêu cầu ít nhất f / 4 hoặc f / 5.6, hoạt động trong điều kiện ít ánh sáng hơn nhưng cũng cung cấp độ chính xác ít hơn. Một số hệ thống AF tiên tiến hỗ trợ một hoặc nhiều điểm AF sẽ hoạt động với các ống kính có khẩu độ tối đa f / 8 (chẳng hạn như ống kính f / 5.6 với ống kính 1,4x TC hoặc ống kính f / 4 với TC 2 lần).

Hiệu suất tự động lấy nét

Khi nói đến tốc độ của một hệ thống AF, điều này thực sự nắm rõ hai điều: Ánh sáng và hiệu suất xử lý. Trong hầu hết các trường hợp, bạn càng thu được nhiều ánh sáng vào ống kính, AF sẽ càng nhanh. Điều này là do thực tế là một đơn vị AF, một gói nhỏ bên dưới gương DSLR chứa cảm biến AF, chỉ sử dụng một phần ánh sáng thực sự đi qua khẩu độ. Bản thân chiếc gương được mạ bạc một nửa và sẽ cho phép khoảng 50% ánh sáng chiếu tới gương phụ, nó sẽ phản chiếu 50% ánh sáng đó vào đơn vị AF. Hơn nữa, chỉ có khu vực của khung được bao phủ bởi các điểm AF thực sự bị bạc một nửa trong gương chính, do đó, chỉ một phần nhỏ của tổng lượng ánh sáng được tham gia ở vị trí đầu tiên ... vì vậy đã hoạt động với ít hơn 50% tổng lượng ánh sáng đi qua khẩu độ ống kính. Hơn nữa, một ống kính đặc biệt ở phía trên bộ phận AF phía trên cảm biến có nhiệm vụ phân chia thêm ánh sáng chiếu tới nó. Ánh sáng đến đơn vị AF sẽ được chia cho nhiều điểm AF và đối với mỗi điểm AF, ánh sáng sẽ được phân chia lại để đạt tới hai, bốn hoặc thậm chí tám nửa của mỗi cảm biến dòng chịu trách nhiệm phát hiện sự dịch pha cho từng điểm AF . Một cảm biến AF phải hoạt động với ít hơn 50% ánh sáng đi qua ống kính và mỗi điểm AF hoạt động với một phần ánh sáng đó.

Giả sử bạn có đủ ánh sáng để sử dụng các điểm AF có độ chính xác cao nhất, yếu tố chính trong hiệu suất là hiệu quả của phần mềm ổ đĩa AF và tốc độ của bộ xử lý thực thi nó. Một thuật toán hiệu quả hoạt động trên bộ xử lý nhanh, kết hợp với ống kính chất lượng cao cũng bao gồm bộ xử lý nhanh và thuật toán hiệu quả trong phần sụn riêng, sẽ tạo ra một số hiệu suất AF tốt nhất. Trong trường hợp của Canon 1D X, hệ thống lấy nét và đo sáng thực sự có bộ xử lý chuyên dụng độc lập với bộ xử lý hình ảnh lõi (một thiết lập duy nhất), cung cấp AF liên tục với khả năng xử lý không bị gián đoạn. Điện toán hiệu năng cao cho phép một hệ thống AF, cả ống kính và máy ảnh, thực hiện tinh chỉnh AF vòng kín nhiều lần trong một phần của giây, hỗ trợ độ chính xác cực cao,

Đó là một câu hỏi phức tạp bởi vì có nhiều cách thực hiện AF bao trùm cơ thể và ống kính, và toàn bộ hoạt động như một hệ thống. Nó phụ thuộc vào cơ chế nào được sử dụng để di chuyển quang học xung quanh.

Tốc độ lấy nét điều khiển bằng trục vít phụ thuộc một phần vào tốc độ cơ thể có thể quay cam điều khiển ống kính và một phần trọng lượng và ma sát có trong cơ chế lấy nét của ống kính. (Một lưu ý nữa, đó là một trong những lý do khiến ống kính AF điều khiển bằng vít có xu hướng cảm thấy "rẻ" so với ống kính cũ, thủ công: chúng cần có trọng lượng thấp và ma sát để chúng có thể lấy nét nhanh mà không buộc động cơ phải làm việc nhiều hơn . Lực cản giúp bàn tay con người thực hiện các điều chỉnh tốt là điều không mong muốn khi ống kính đang được cơ thể quay.)

Động cơ trong ống kính có xu hướng nhanh hơn (và yên tĩnh hơn) so với AF điều khiển bằng vít, do đó việc lấy nét nhanh xảy ra phụ thuộc gần như hoàn toàn vào ống kính, chỉ hoạt động theo mệnh lệnh từ cơ thể và có thể cung cấp phản hồi về cách mọi thứ diễn ra. Tình trạng của nguồn năng lượng trong cơ thể có thể đóng một số vai trò nhỏ tùy thuộc vào cách cơ thể quản lý sức mạnh của nó.

Độ chính xác là một chức năng của cơ thể có thể đưa ra quyết định tốt như thế nào về hình ảnh được tập trung tốt như thế nào, nó có thể kiểm soát tốt cơ chế lấy nét như thế nào và cơ chế giữ vị trí của nó tốt như thế nào khi không bị di chuyển.

So sánh một số ống kính AF thế hệ đầu tiên của Minolta trên thân máy Maxxum 9000 thế hệ đầu tiên (khá nhiều máy ảnh AF AF thực tế đầu tiên ¹ ) với thân máy hiện tại (Sony Alpha A900) hợp lý cho thấy ngay cả với các ống kính chính xác , một thân máy mới cải thiện đáng kể tốc độ , trong khi một ống kính mới trên thân máy cũ chỉ cải thiện tốc độ một chút (nếu có). Tôi đã không đo lường điều này một cách khách quan, nhưng về mặt chủ quan, tôi muốn nói cơ thể cũ với ống kính mới mang lại, có thể, cải thiện 20-30%, trong khi ống kính cũ với thân máy mới có thể nhanh hơn ít nhất 5x.

Tôi muốn nói thêm rằng sự cải thiện tốc độ cực kỳ phi tuyến tính trong thời gian đó. Tôi cũng có Maxxum 9 từ năm 1998 hoặc '99, tương đương với A900 - nếu có bất cứ điều gì, có vẻ như nó nhanh hơn một chút, mặc dù tôi không thực sự chắc chắn về điều đó.

Tôi nên nói thêm rằng tuổi của ống kính không tạo ra nhiều sự khác biệt về tốc độ, nhưng có thể có (là) sự khác biệt khá lớn trong các ống kính có cùng độ tuổi. Ví dụ, tôi có một số ống kính Minolta AF thế hệ đầu tiên - 28, 35, 50, 135 và 28-135. 135, cho một ví dụ, tập trung thực sự nhanh chóng. Tôi cũng có 85 / 1.4 mới hơn nhiều - nhưng 135 vẫn tập trung khá nhanh hơn rất nhiều.

Ít nhất là đối với chụp ảnh tĩnh , độ chính xác phụ thuộc chủ yếu vào cơ thể. Nếu lấy nét được thực hiện vòng hở, thì sự không chính xác giữa khoảng cách mà ống kính được yêu cầu di chuyển và khoảng cách nó thực sự di chuyển sẽ dẫn đến việc lấy nét không chính xác. Trái với niềm tin phổ biến, tôi chắc chắn tập trung vào vòng lặp mở chưa bao giờ là chuẩn mực, cũng có thể không được sử dụng (ví dụ, bằng sáng chế năm 1982 của Minolta tiết lộ một hệ thống vòng kín). Cho rằng đó là vòng kín, chuyển động ống kính chính xác hơn chủ yếu có nghĩa là ít điều chỉnh để lấy nét chính xác.

Ở một chủ đề hơi khác, tôi lưu ý rằng với các cảm biến f / 2.8 so với f / 4, f / 5.6 (v.v.), vấn đề thực sự không phải là lượng ánh sáng được sử dụng trong hầu hết các trường hợp. Vấn đề thực sự chủ yếu là đường kính của ống kính (được biểu thị dưới dạng góc) mà cảm biến nhìn thấy. Để giải thích điều đó, có lẽ tôi cần sao lưu và giải thích một chút về cách cảm biến AF hoạt động ở nơi đầu tiên. Hiện tại, chúng ta hãy sử dụng một cảm biến đơn dòng đơn giản. Điều này bắt đầu với hai lăng kính, giống như hình ảnh phân tách ở trung tâm của hầu hết các màn hình của máy ảnh lấy nét thủ công. Đằng sau mỗi lăng kính là một cảm biến đường. Giống như với kính ngắm tách hình, máy ảnh tìm thấy tiêu điểm bằng cách căn chỉnh hình ảnh đi qua hai lăng kính đó.

Sự khác biệt cơ bản giữa cảm biến f / 2.8 và (ví dụ) cảm biến f / 5.6 là góc của các lăng kính đó. Điều đó xác định góc giữa hai luồng được "nhìn" bằng cảm biến lấy nét. Góc càng rộng giữa hai ánh sáng được chụp bởi hai lăng kính, sẽ càng có nhiều sai lệch giữa các hình ảnh được chụp bởi hai cảm biến đó cho một mức độ lấy nét sai nhất định. Điều này, đến lượt nó, giúp máy ảnh dễ dàng xác định mức độ lấy nét sai và xác định tiêu cự cuối cùng chính xác hơn.

Điểm chính: không phải là về lượng ánh sáng, mà là về góc của ánh sáng. Một cảm biến f / 2.8 trong nhà vẫn sẽ (dễ dàng) đánh bại cảm biến f / 5.6 trong ánh sáng mặt trời đầy đủ, mặc dù cái sau có nhiều ánh sáng hơn để làm việc. Tương tự như vậy, việc có một ống kính nhanh hơn so với đánh giá của cảm biến (ví dụ: ống kính f / 1.4, cảm biến f / 2.8) về cơ bản không mang lại sự cải thiện nào.

Theo như sự khác biệt về tốc độ giữa việc có động cơ trong cơ thể so với ống kính đi, tôi sợ rằng tôi phải mâu thuẫn với kiến ​​thức phổ biến một lần nữa. Chẳng hạn, Minolta đã chế tạo 300 / 2.8 ống kính ở cả hai phiên bản thân máy và ống kính (SSM). Phiên bản SSM (như mong đợi) hầu như im lặng và "cảm thấy" giống như nó tập trung nhanh hơn - nhưng ở đây tôi đã thực hiện một số phép đo khách quan, và hóa ra phiên bản SSM chậm hơn một chút so với phiên bản trước điều khiển bằng cơ học. Tuy nhiên, vào thời điểm nó xuất hiện, nó không còn thực sự quan trọng nữa - ống kính điều khiển cơ học là "đủ nhanh".

Tôi nên thêm, tuy nhiên, để theo dõi tiêu cự, ống kính SSM / HSM / USM dường như có một cạnh. Tôi nghi ngờ điều này ít liên quan đến tốc độ lấy nét hơn độ chính xác của chuyển động. Trong một máy ảnh DSLR, thông thường có độ trễ khoảng 80 - 100ms trong khi gương lật lên trước khi bức ảnh được chụp. Hệ thống AF xem xét chuyển động lấy nét và dự đoán vị trí của nó khi màn trập thực sự mở. Tuy nhiên, không giống như AF bình thường, không có câu hỏi rằng đây có phải làm "vòng lặp mở" - càng sớm càng gương bắt đầu lật lên, AF cảm biến không còn nhận được bất kỳ ánh sáng, vì vậy nó không thể ý nghĩa gì cả. Vì vậy, trong khoảng thời gian đó, hệ thống AF chỉ tiếp tục di chuyển tiêu cự của ống kính mà không có cách nào kiểm tra chuyển động đó phản ánh chặt chẽ những gì nó yêu cầu đã xảy ra.

Mặc dù tôi không thể tìm thấy một liên kết đến nó ngay bây giờ, một trang web đã làm một bài kiểm tra vài năm trước. Khi tôi nhớ lại, họ gắn một mục tiêu lên xe và lái về phía camera, chụp ảnh cho đến khi xe vượt qua camera.

Tùy thuộc vào cách bạn muốn diễn giải kết quả, bạn có thể đọc kết quả từ đó để ủng hộ Sony hoặc Canon. Sony A700 tạo ra tỷ lệ hình ảnh trong tiêu cự cao nhất, nhưng Canon 1D hiện tại (tôi nghĩ là dấu IV) đã tạo ra số lượng hình ảnh trong tiêu cự lớn hơn , nhờ tốc độ khung hình cao hơn.

Tóm lược:

1. Ít nhất là với các hệ thống AF đầu tiên thực sự chậm, cơ thể tạo ra sự khác biệt lớn. 1a. Nhưng hầu hết sự khác biệt đó đã xảy ra hơn một thập kỷ trước.
2. Đối với các cảm biến f / 2.8 so với f / 5.6 (v.v.), đó thực sự là f / stop mới là vấn đề, không phải là lượng ánh sáng.
3. Sự khác biệt giữa lấy nét theo cơ thể và lấy nét theo ống kính đã từng rất lớn, nhưng bây giờ rất nhỏ - đến mức nó khá nhiều ống kính không phải là một lớp so với một lớp khác. 3a. nhưng để tập trung theo sau, động cơ trong ống kính vẫn có một lợi thế lớn.

Mặc dù tôi không quay video, tôi đoán rằng nó cũng giống như tiêu điểm dự đoán mà 3a có thể cũng áp dụng cho video.

Có một vài lần thử trước đây - đối với một vài ví dụ, Nikon F3AF và Pentax có số kiểu máy tôi không nhớ. Không bán đủ để thông báo. Từ quan điểm thuần túy về mặt kỹ thuật, không thể xem xét một cách trung thực hơn bất kỳ bằng chứng nào về khái niệm - nếu bạn có đủ kiên nhẫn, bạn có thể chỉ cho họ một cái gì đó và thấy họ thực sự sẽ tìm thấy điểm tập trung chính xác - cuối cùng. Tôi, tuy nhiên, sẽ đánh giá cả hai là hoàn toàn không thực tế. Lấy nét quá chậm là không hữu ích và việc lựa chọn ống kính rất hạn chế dù sao nó cũng không quan trọng - Pentax chỉ có một ống kính AF và hai ống kính của Nikon.

Phát biểu cho thiết bị Canon: Tốc độ chủ yếu được quyết định bởi ống kính, độ chính xác của thân máy. Tuy nhiên, độ chính xác cũng một phần phụ thuộc vào độ chính xác của động cơ ống kính.

Về cơ bản, ống kính và thân máy hoạt động như một hệ thống vòng kín. Máy tính trong cơ thể quyết định trạng thái tập trung hiện tại. Thông tin này được thu thập thông qua các cảm biến của nó. Số lượng và loại khác nhau tùy theo cơ thể. Ví dụ, các mẫu cấp thấp có một cảm biến loại chéo ở trung tâm và 8 cảm biến loại điểm khác. Sau đó, máy tính sẽ gửi yêu cầu tới ống kính để xoay phần tử lấy nét qua giao thức SPI 8 bit, 1 bit.

Bây giờ bộ điều khiển vi mô trên ống kính nhận cuộc gọi về thời gian chạy động cơ để đạt đến vị trí yêu cầu. Bản thân nó là một hệ thống vòng hở có tốc độ và độ chính xác chỉ phụ thuộc vào ống kính. Đây là một quá trình vòng lặp mở và ống kính không có phản hồi vị trí nào cả. Nó chỉ đơn giản là biến nhiều như nó nghĩ nó nên. Đây là nơi mà độ chính xác của động cơ ống kính phát huy tác dụng. Khi đạt được vị trí yêu cầu, cơ thể sẽ kiểm tra lại trọng tâm. Nếu hài lòng với tiêu điểm, nó sẽ gửi một chỉ dẫn cho người dùng hoặc yêu cầu chỉnh sửa vị trí.

Tuy nhiên, trong thực tế, độ chính xác của động cơ sẽ không thực sự ảnh hưởng đến độ chính xác lấy nét. Tuổi của các cảm biến điểm chéo và bụi có lẽ sẽ là một yếu tố lớn hơn nhiều.