ทำไมแคนนอนและนิคอน จำกัด หรือปิดการใช้งานออโต้โฟกัสเกินจำนวน f ที่กำหนด?

สิ่งหนึ่งที่ฉันสังเกตเห็นด้วยกล้อง Canon DSLR คือพวกเขาจะปิดใช้งานหรือ จำกัด การโฟกัสอัตโนมัติเมื่อรูรับแสงสูงสุดของเลนส์แคบกว่าค่าบางค่าซึ่งระบุไว้ในคำตอบของฉันในสิ่งที่จำเป็นต้องเปิดใช้งานระบบออโต้โฟกัส การโฟกัสที่แม่นยำสูงสำหรับกล้อง Canon DSLR? โปรดทราบว่ากล้อง Nikon นั้น จำกัด อยู่ที่ f / 5.6 ยกเว้นรุ่นที่มีการแก้ไขระบบ Multi-CAM 3500 AF ล่าสุดเช่นเดียวกับใน D4 และ D800

เท่าที่ฉันทราบ Olympus และ Pentax ไม่มีข้อ จำกัด เหล่านี้แม้ว่าออโต้โฟกัสอาจช้าหรือไม่น่าเชื่อถือเกิน f / 5.6 (Sony / Minolta ต้องการอย่างน้อย f / 6.3 โดยมีข้อยกเว้นอย่างหนึ่งสำหรับเลนส์กระจกออโต้โฟกัส 500 มม. f / 8 และ Alpha 850 และ 900 มีจุดโฟกัสตรงกลางที่มีความแม่นยำสูงที่ f / 2.8) ตัวอย่างเช่น Pentax 9 จาก 11 คะแนนเป็นแบบไขว้และยังคงอยู่ดังนั้นในรูรับแสงทั้งหมด ระบบ Pentax AF ได้รับรายงานว่าทำงานที่ f / 8 ขึ้นไปแม้ว่าจะช้ามาก กล้อง Olympus Four Thirds จะพยายามโฟกัสที่ f / 5.6 ต่อไปเช่นกัน เพราะเหตุใด Canon และ Nikon จึงเลือกที่จะ จำกัด ฟังก์ชั่น AF แทนที่จะพยายามโฟกัสด้วยประสิทธิภาพที่ลดลงนอกเหนือจากการตัดด้านบน

ระบบโฟกัสอัตโนมัติไม่สามารถใช้จุดโฟกัสแบบไขว้ที่มีความแม่นยำสูงสุดหากคุณไม่ใช้เลนส์รูรับแสงขนาดใหญ่ พวกเขาไม่ได้จำกัดความแม่นยำของเทียม แต่พวกเขากำลังทำงานภายใต้ข้อ จำกัด ของค่ารูรับแสงสูงสุด

Canon วางข้อ จำกัด เหล่านี้เพื่อให้มั่นใจในระบบโฟกัสอัตโนมัติที่เชื่อถือได้ หากคุณไม่เชื่อทฤษฎีนั้นให้เพิ่มเทประหว่างเทเลคอนเวอร์เตอร์และเลนส์ของคุณที่ขาซ้ายสามอันดับแรก สิ่งนี้จะหลอกร่างกายของคุณให้คิดว่าคุณไม่ได้ติดตั้งเทเลคอนเวอร์เตอร์ไว้และเลนส์ของคุณก็แค่ 300 / 4.0 หรืออะไรก็ตามที่คุณมี

นอกจากนี้กล้อง Canon 1-series เท่านั้นที่สามารถโฟกัสอัตโนมัติด้วยเลนส์ af / 8 แม้ว่าจะอยู่ตรงกลางเท่านั้น โดยปกติแล้วการตั้งค่านี้มาจากการรวมเลนส์แบบยาวกับตัวขยาย (หมายเหตุ: เมื่อเร็ว ๆ นี้ Canon 5D Mark III, 7D พร้อมเฟิร์มแวร์ v.2.0 หรือใหม่กว่าและ 7D Mark II สามารถโฟกัสอัตโนมัติที่จุดกึ่งกลางได้ถึง f / 8 Canon 5D Mark IV และ 1D X Mark II สามารถโฟกัสได้หลายจุด จุด AF พร้อมเลนส์ f / 8 Canon 1D X ต้องการเฟิร์มแวร์ต่อมากับ AF เลนส์ f / 8 ที่มีจุดศูนย์กลางตามที่จัดส่งมา แต่เดิมจะมีเฉพาะ AF ที่มี f / 5.6 และเลนส์ที่กว้างกว่า)

นี้จริงๆลงมาปัญหาของประสบการณ์ของผู้ใช้ แน่นอนว่าพวกเขาสามารถรวม ISO 204800 หรือ 409600 แต่คุณภาพจะไม่ทำให้ใครมีความสุข พวกเขากำลังพยายามทำให้ผู้ใช้ส่วนใหญ่พึงพอใจกับสิ่งที่กล้องสามารถทำได้และผู้บริโภคส่วนใหญ่พึงพอใจหาก AF ไม่ได้ไล่ล่าอย่างไม่มีที่สิ้นสุด

ข้อ จำกัด ของรูรับแสงเป็นผลมาจากการออกแบบเฟสตรวจจับโฟกัสอัตโนมัติและไม่เฉพาะเจาะจงกับ Canon

เฟสตรวจจับโฟกัสอัตโนมัติใน SLR ทำงานโดยนำแสงไปยังเซ็นเซอร์ AF โดยใช้กระจกเงาที่สองด้านหลังกระจกหลักกึ่งสีเงิน เซ็นเซอร์ AF ใช้เลนส์หนึ่งคู่เพื่อโฟกัสแสงจากวัตถุไปยังเซ็นเซอร์ 1 มิติซึ่งเป็นเส้นพิกเซลอย่างมีประสิทธิภาพ โดยการวัดการชดเชยระหว่างรูปแบบความคมชัดที่วัดได้บนเซ็นเซอร์แต่ละตัวสามารถคำนวณระยะทางไปยังวัตถุได้ ดูแผนภาพดิบนี้ (ไม่ขยายขนาด!)

ขนาดและการแยกระหว่างคู่ของเซ็นเซอร์ AF กำหนดความแม่นยำของการวัด AF อย่างไรก็ตามมีการแลกเปลี่ยนกัน - ยิ่งห่างกันเท่าไรรูรับแสงที่กว้างขึ้นจะต้องเป็นแสงที่ส่องไปถึงเซ็นเซอร์ทั้งสองโดยตรง ในแผนภาพฉันได้รวมการหยุดรูรับแสงที่แสดงว่า f / 4.0 (เลนส์เปิดกว้าง f / 2.8) เมื่อเลนส์หยุดลงจนถึงแสงที่เข้ามา f / 4.0 จะถูกปิดกั้นไม่ให้เข้าถึงเซ็นเซอร์ AF

หน่วย AF สมัยใหม่มีจุด AF หลายจุดแต่ละตัวประกอบด้วยเซ็นเซอร์คู่ที่มีการแยกและทิศทางที่แตกต่างกัน จุดกึ่งกลางมักจะมีคู่เซ็นเซอร์แยกที่กว้างเป็นพิเศษและทำงานได้ที่ความแม่นยำสูงสุดที่ f / 2.8 เท่านั้น บ่อยครั้งที่จุด AF มีคู่ของพิกเซล 1D ที่ 90 องศาเพื่อตรวจจับรายละเอียดแนวนอนหรือแนวตั้ง แถวพิกเซลหนึ่งแถวจะมีการแยกกันมากขึ้นดังนั้นจุดโฟกัสจะทำงานเป็นเซ็นเซอร์แบบ "ไขว้" เมื่อใช้เลนส์รูรับแสงขนาดใหญ่ไม่เช่นนั้นเซ็นเซอร์แนวตั้งหรือแนวนอนจะถูกปิดการใช้งาน

เซ็นเซอร์อาจทำงานผ่านรูรับแสงที่ระบุเล็กน้อยเนื่องจากรูปแบบของแสงอาจซ้อนทับเซ็นเซอร์เพียงพอที่จะได้รับการจับคู่และคำนวณระยะทางซึ่งเป็นสาเหตุที่การอัดหมุดของเทเลคอนเวอร์เตอร์ทำงานในบางครั้ง แต่โดยทั่วไปมันไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ทำเช่นนี้เพื่อป้องกันประสิทธิภาพที่ไม่ถูกต้องหรือไม่สม่ำเสมอ Canon ปิดการใช้งาน AF เมื่อรูรับแสงที่รายงานมีขนาดเล็กเกินไป

Canon ได้เพิ่มประสิทธิภาพหน่วย AF ของพวกเขาให้มีความแม่นยำมากด้วยเลนส์รูรับแสงกว้าง (ซึ่ง Canon ให้ความยาวโฟกัสที่ยาวนานเช่น 400 มม. f / 2.8 หรือ 600 มม. f / 4.0) แทนที่จะมีความยืดหยุ่นในการทำงานต่อไป ความเร็วและความแม่นยำที่รูรับแสงขนาดเล็ก