ทำไมถึงแม้กล้องระดับสูงมักจะยังรวมถึงเซ็นเซอร์ AF แบบธรรมดา (แบบไม่ไขว้)?


19

กล้องสมัยใหม่มักใช้เซ็นเซอร์ AF สองชนิด: ปกติและ cross-type ในขณะที่เซ็นเซอร์ AF แบบปกติสะดุดตาพยายามต่อสู้กับเส้นแนวตั้งที่มีคอนทราสต์สูง แต่เซ็นเซอร์แบบไขว้แม้ว่าจะซับซ้อนกว่า (และมีราคาแพงกว่ามาก) แต่ก็มีเวลาโฟกัสได้ง่ายขึ้นในสถานการณ์นั้น

เนื่องจากค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของการรวมเซ็นเซอร์ cross-type จำนวนมากกล้องที่ถูกกว่าจึงมักจะมีเซ็นเซอร์เพียงตัวเดียวที่จุดโฟกัสตรงกลางด้วยกล้องระดับกลางมักจะมีคลัสเตอร์อยู่รอบจุดศูนย์กลางและกล้องระดับสูงที่มีแม้กระทั่ง เซ็นเซอร์ cross-type เพิ่มเติมในการกำหนดค่าต่างๆ

ดูรายละเอียดของกล้องระดับไฮเอนด์บางตัวแม้ในพื้นที่ที่ราคาเป็นตัวเลขสี่หลักยังมีเซ็นเซอร์ AF แบบธรรมดาจำนวนพอสมควร:

  • ทั้ง Nikon D5 และ D850 มีเซ็นเซอร์ประมาณ 150 ตัวซึ่ง 99 ชนิดเป็นแบบ cross-type

  • EOS 1DX mk II ซึ่งเป็นเรือธงของแคนนอนรวมถึง 5D mk IV ของพวกเขามีเซ็นเซอร์ 61 ตัวที่มี cross-type 41 ชนิด

ด้วยว่าแม้ในเรือธงและรุ่นไฮเอนด์ราคาแพงเหล่านี้เซนเซอร์ AF ประมาณ 1/3 ยังคงเป็นประเภทปกติอย่างต่อเนื่องฉันก็อยากจะรู้ นี่เป็นตัวเลือกการออกแบบทางเศรษฐศาสตร์อย่างแท้จริงหรือบรรจุเซ็นเซอร์ AF แบบ cross-type จำนวนมากเกินไปสร้างอุปสรรคทางเทคนิคที่ยากลำบากอย่างมาก


1
นั่นจะไม่เป็นปัญหาหากคุณมีเซ็นเซอร์ทั้งแนวตั้งและแนวนอนและใช้สำหรับการติดตามโฟกัสบนเป้าหมายที่เคลื่อนที่
xenoid

เช่นเดียวกับ5D Mark II ที่ต่ำต้อยที่มีเพียง 9 "AF" ที่ผู้ใช้สามารถเลือกได้ซึ่งมีหกแบบที่วางในแนวตั้งสองที่วางในแนวนอนและเป็นจุดศูนย์กลางที่มีทั้งแนวนอนและแนวตั้ง? นอกจากนี้ยังมี "จุดช่วยเหลือ" แนวตั้งเพิ่มเติมสี่จุดและแนวนอนสองจุดใกล้กับจุดโฟกัสกึ่งกลางที่ทำงานเพื่อช่วยในการติดตามวัตถุที่เคลื่อนไหวเมื่อใช้ 'AI Servo AF'
Michael C

คำตอบ:


28

ในความเป็นจริงแล้วเซ็นเซอร์ AF แบบไขว้เป็นเพียงเซ็นเซอร์ AF สองตัว "ปกติ" หนึ่งตัวที่มีเส้นที่มุ่งไปในทิศทางแนวตั้งและอีกเส้นหนึ่งที่มีเส้นที่มุ่งเน้นในแนวนอน

เซ็นเซอร์ AF ที่ไม่ใช่แบบ cross-type สามารถเป็นแนวตั้งแนวนอนหรือแนวทแยงมุมได้ กล้องฟิล์ม AF รุ่นแรก ๆ ที่มีจุดกึ่งกลางเดียว "จุด" ใช้เส้นแนวทแยงมุม

แต่ละจุด "ปกติ" AF "เป็นคู่ของเส้นที่รวบรวมแสงจาก" จุด "เดียวกันในมุมมองของกล้องที่เข้าสู่เลนส์ในด้านตรงข้ามขององค์ประกอบด้านหน้าของเลนส์

จุด AF แบบ "cross-type" ใช้สองคู่บรรทัดหนึ่งแนวตั้งและแนวนอนหนึ่งจุด

กล้องส่วนใหญ่ที่มีเซ็นเซอร์ AF แบบ "ปกติ" ที่ไม่ใช่แบบ cross-type ใช้การผสมผสานของบางอย่างที่เป็นแนวนอนและบางแบบที่เป็นแนวตั้ง

"แผนที่" นี้เป็นระบบ AF 6D ของแคนนอน สี่เหลี่ยมสีดำขนาดเล็กเป็นสิ่งที่มองเห็นได้ในช่องมองภาพ สี่เหลี่ยมสีน้ำเงิน (พร้อมกับสีส้มตรงกลาง) ระบุพื้นที่ที่แท้จริงของความไวสำหรับแต่ละ AF "จุด"

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ขอให้สังเกตว่า "จุด" สี่จุดด้านนอกของแต่ละด้านนั้นจะเน้นในแนวตั้งและมีความไวที่ f / 5.6 ส่วนจุดสามจุดในนั้นอยู่ในแนวนอนและมีความไวต่อ f / 5.6 จุดโฟกัสตรงกลางยังมีเส้น f / 5.6 ที่มุ่งเน้นในแนวตั้งและอีกเส้นแนวนอนที่ไวต่อ f / 2.8

AF "จุด" แบบข้ามเส้นทแยงมุมแบบคู่มีชุดเซ็นเซอร์คู่ในแนวตั้งและแนวนอนเช่นเดียวกับชุดเซ็นเซอร์เส้นทแยงมุมคู่ที่ 90 °ต่อกันอีกชุดหนึ่งสร้าง "X" เหนือ "+" ของคู่แนวตั้ง / แนวนอน

นี่คือ "แผนที่" สำหรับ Canon EOS 5D Mark III, 5D Mark IV และ 1D X Mark II:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

อีกครั้งสี่เหลี่ยมสีเทาอ่อนล้วนมีให้เห็นในช่องมองภาพ แต่เส้นสีดำแสดงพื้นที่ที่แท้จริงของความไว

นี่คือลักษณะของเซ็นเซอร์ AF ที่ใช้ในกล้องเหล่านั้น

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

เส้นสำหรับ "จุด" AF แต่ละจุดไม่จำเป็นต้องมีการโต้ตอบทางกายภาพไปยังตำแหน่งในช่องมองภาพของกล้องเพราะ microlenses ที่ทางเข้าของหน่วย AF เปลี่ยนเส้นทางแสงขาเข้าไปยังบรรทัดที่ถูกต้องในอาร์เรย์ คุณจะเห็นได้ว่าเส้นทแยงมุมสำหรับชิ้นส่วนที่ไวต่อเส้นทแยงมุม f / 2.8 ของจุดศูนย์กลางห้า "จุด" นั้นกว้างกว่าเส้นแนวนอน / แนวตั้งสำหรับจุดโฟกัสเดียวกัน "AF" การแพร่กระจายที่กว้างขึ้นระหว่างแต่ละบรรทัดคือสิ่งที่ทำให้พวกเขามีความไวมากขึ้นที่ f / 2.8 และสิ่งที่ทำให้พวกเขาไม่ไวต่อค่ารูรับแสงของ F / 4 และแคบกว่า

มี microlenses "splitter" หลายชุดที่นั่งซึ่งแสงที่สะท้อนจากกระจกรองของ DSLR เข้าสู่หน่วย PDAF microlens แต่ละตัวถูกเล็งไปที่จุดเฉพาะในวงกลมภาพที่ฉายโดยเลนส์ด้านหนึ่งและที่จุดเฉพาะของเซ็นเซอร์ PDAF ที่อยู่อีกด้านหนึ่ง

นี่คืออาร์เรย์ microlens ที่อยู่เหนือเซ็นเซอร์ AF สำหรับระบบ AF แบบง่าย "9 จุด" ของ Canon 5D ดั้งเดิม (ภาพอาร์เรย์ของ microlenses "splitter" ดูเหมือนยากมากที่จะมา - ฉันไม่พบสิ่งใดเลย สิ่งที่ใช้สำหรับระบบ AF ขั้นสูงเพิ่มเติม):

เลนส์ภาพการลงทะเบียนรอง (SIR)

โปรดทราบว่า D5 และ D500 ของ Nikon มีจุด AF ที่ผู้ใช้สามารถเลือกได้ 55 จุดเท่านั้นซึ่ง 35 (ดังแสดงด้านล่างเป็นสี่เหลี่ยมสีแดง) เป็นแบบ cross-type ส่วนที่เหลือเป็นจุด "ช่วย" (แสดงด้านล่างเป็นจุด) ที่ผู้ใช้ไม่สามารถเลือกได้

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แล้วทำไมกล้องราคาแพงและขั้นสูงเช่นนี้ถึงมีจุด AF บางอย่างที่ไม่ใช่แบบ cross-type

เศรษฐศาสตร์บางส่วนเพราะการเพิ่ม "คะแนน" AF มีค่าใช้จ่ายมากขึ้น แต่ก็เป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากข้อ จำกัด ทางกายภาพและการออกแบบ

สมมติว่าเลนส์อยู่ในแนวที่เหมาะสม (แต่ละองค์ประกอบอยู่กึ่งกลางโดยไม่มีข้อผิดพลาดในการเอียงหรือเว้นระยะห่าง) และชี้ไปที่สนามที่มีความสว่างสม่ำเสมอสม่ำเสมอจุดกึ่งกลาง "จุด" จะได้รับแสงที่ใช้ได้มากที่สุดเสมอ เมื่อแสงเคลื่อนที่ออกจากจุดศูนย์กลางปริมาณแสงจะลดลงและประสิทธิภาพการโฟกัสอัตโนมัติของ "จุด" ที่เหมือนกัน มันเกี่ยวกับมุมและบางสิ่งเดียวกันที่ทำให้ความสว่างลดลงที่ขอบและมุมของมุมมองของเลนส์

นอกจากนี้ยังมีจำนวนของการประมวลผลข้อมูลที่จำเป็นสำหรับ AF แต่ละจุด ในบางประเด็นกฎหมายว่าด้วยการลดจำนวนสินค้าลงจะส่งผลให้เกิดการเตะและความสามารถในการประมวลผลเพิ่มเติมที่จำเป็นในการทำให้ "AF" ทั้ง 61 จุดหรือ 55 จุด "AF" ทั้งหมดเป็นแบบไขว้กัน จากเซ็นเซอร์ PDAF พร้อมข้อมูลสีจากเซ็นเซอร์วัดแสงสี RGB + IR เพื่อช่วยในการติดตามวัตถุที่เคลื่อนไหว นี่คือกล้องบางอย่างเช่น 1D X Mark II และ D5 ทำได้ดีมาก

ดังนั้นในที่สุดการตัดสินใจการออกแบบจึงขึ้นอยู่กับวิธีการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่าง จำกัด เพื่อให้ระบบโฟกัสอัตโนมัติของกล้องมีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีขึ้นสำหรับงานเฉพาะ

ยกตัวอย่างเช่นแคนนอนมีวัตถุสองสามตัวที่ต่ำกว่าระดับต่ำกว่า 5D Mark IV หรือ 1D X Mark II ที่เสนอจุด AF แบบ cross-type ทั้งหมด 80D, 77D และแม้กระทั่งกบฏ T7i / 800D ทั้งหมดใช้เซ็นเซอร์ AF แบบ 45 จุดพร้อมกับ "จุดไขว้" 6D Mark II ใช้รุ่น FF ของอาร์เรย์เซ็นเซอร์ PDAF เดียวกัน

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

AF แบบสี่สิบห้าจุด "เท่ากับเส้น 90 คู่บวกอีกสองคู่ของเส้นคู่" AF "ในแนวทแยงสองจุดตรงกลางซึ่งยังคงมีเส้นน้อยกว่า 112 คู่ของเส้นที่จำเป็นสำหรับตัวเรือธง มี 41 cross-type, 20 "normal" และเพิ่มสิบคู่บรรทัดสำหรับห้าคู่แบบทแยงมุม AF "แต้ม"

Canon EOS 7D Mark II มี 65 จุด AF แบบ cross-type ทั้งหมด แต่มี "จุด" สองจุดในจุดศูนย์กลางตรงกลางดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี 132 คู่บรรทัด เปรียบเทียบกับระบบ 61 จุดที่ใช้ใน 1D X Mark II, 5D Mark III และ 5D Mark IV

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

7D Mark II ยังมีโปรเซสเซอร์ภาพ DiG! C 6 คู่และโปรเซสเซอร์เฉพาะสำหรับระบบ AF อีกด้วย 1D X Mark II และ 5D Mark IV ยังมีโปรเซสเซอร์เฉพาะสำหรับระบบ AF นอกเหนือจากหน่วยประมวลผลภาพหลัก

มีจำนวนมากของข้อมูลที่ดีเกี่ยวกับการที่มีประสิทธิภาพสูงระบบ AF รวมถึงการเปรียบเทียบระหว่าง 7D Mark II เป็นและระบบที่ใช้ร่วมกันโดย 1D X Mark II, 5D Mark III และ 5D Mark IV ในออโต้โฟกัสในส่วนของดิจิตอล-Picture ของการทบทวน แคนนอน EOS 7D Mark II

นอกจากนี้ยังมีข้อมูลค่อนข้างมาก"EOS 7D Mark II กับ EOS-1D X และ EOS 5D Mark III TTL-SIR (ผ่านการลงทะเบียนเลนส์ภาพรอง) การเปรียบเทียบระบบ AF"เขียนโดยที่ปรึกษาด้านเทคนิค Canon Chuck Westfall ซึ่งเป็นเวลานาน สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมจากไบรอัน Carnathan ที่The-ดิจิตอลรูปภาพ

เรายังมีคำถามอื่นอีกสองสามข้อที่นี่ที่ Photography SE ซึ่งพิจารณาแง่มุมต่าง ๆ ของ PDAF โดยใช้เซ็นเซอร์ AF เฉพาะ:

ออโต้โฟกัสทำงานได้ดีขึ้นเมื่อใช้เลนส์ f / 2.8 เทียบกับ f / 4 หรือช้ากว่า?
จุดโฟกัสแบบไขว้มีความแม่นยำมากขึ้นหรือเร็วขึ้น?

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.