主题：关于单反相位对焦 微单片上相位对焦、跑焦相关的一些原理性东西 [主题管理员:iZaZaD]
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原来主题内容在351楼备份。
想了想，还是在空穴来风这里发个贴比较好，因为很多观点被批评为太主观，缺乏权威资料支持，我想这里可能会能轻松点
这ID是另外一个的马甲。
近期得到了主题管理权限，打算整理一下帖子内容。
主要围绕跑焦问题，会涉及到一些关于机身对焦系统结构、原理以及镜头马达等等相关内容。
原来的意思是围绕跑焦问题，但是350多楼了一直在聊对焦系统原理相关的东西
，幸好还不算歪楼。
截至目前（207.12.05）主要内容集中在：
1、单反独立对焦模块和片上相位对焦的结构，原理的探讨性讨论。
片上相位对焦原理在16楼附近。
2、对焦系统是闭环控制还是开环控制？
答：对焦系统是对焦检测模块通过对焦传感器上读取图像数据，经计算后给出镜头的正反转信号，控制镜头向合焦方向转动的闭环控制系统。
3、对焦系统有没有必要测算出被摄物物距，怎么测算问题
答：没有必要。 只需要测算出镜头所需正反向即可。 在镜头马达转动过程中连续检测来自传感器上的信号，直到判定合焦停止发给镜头停止转动信号。
4、网络上几个跟对焦系统相关的图片的讨论
一些主要观点的结论性内容这几天慢慢整理。
楼主自己制作的一张描述单反相位对焦系统的示意图。内容在357楼，具体原理在附近几楼。
[/quote]
片上相位对焦的原理，从第9楼开始：
片上相位对焦的基础原理：
第9楼图片：
入射光焦平面落在测光像素前边和后边，两个被遮住不同半边的像素得到的亮度不一样。
[/quote]
首先看懂这个，以SONY在传感器上做一些遮挡一半像素的片上对焦点为例，做了个图：
[/quote]
第90楼的图片可能更直观一些
如果片上对焦像素是这样分布的
如果画面本身在这些点上的亮度就有不同(必须有,比如眼睛就比皮肤黑些)，那么怎么办呢？
第16楼的办法：用该点实际转换后的亮度与周围几个(至少两边的两个)像素点的差值平均值比。
这样，各个对焦像素点上的亮度结算结果的分布情况可能是这样：
对焦模块，通过判断遮盖方向相反的对焦像素的亮度过渡方向，来判断镜头所需的旋转方向。双核像素与此类似，遮盖方向相反换成左右半边，其它原理一样。
微单上这种方法，得到了失焦的方向，马达可以转动了。但是最终的精度怎么样呢？ 为什么还要用相位+反差的方式？
如果片上只靠相位对焦，用50/2.8这种普通规格镜头，可能连一米外的鸭蛋大小的物体前后范围内都难以测算准确。见418楼计算。
【未完待续】
走过路过的网友，看完我写的东西，一定要记着这里是空穴来风，切不可轻信我的一些结论；但如果万一有些观点被您接受了，解除了您一点点疑惑，那我太高兴了，知己虽谈不上，能有志同道合的朋友也是很幸运了。
先前发的一些内容夹杂在这两三个帖子里，被口水淹了，我重新整理一下放到这里继续。
qumiq3 主题：科普贴--目前片上相位对焦精度不及独立相位对焦的根本原因分析
https://forum.xitek.com/thread-1721448-1-1-1.html
中场队员 主题：画了个示意图，说一下我对大光圈镜头“跑焦”的理解
https://forum.xitek.com/thread-1714609-1-1-1.html
中场队员 主题：为什么全画幅机器不能做到满屏的对焦点？
https://forum.xitek.com/thread-1714612-1-1-1.html
另外，今天讨论的好多内容都跟这个帖子内有交叉，链接发过来，感兴趣的可以移步过去看看。
https://forum.xitek.com/thread-1724737-1-1-1.html
本帖最后由 iZaZaD 于 2017-12-9 07:53 编辑
想了想，还是在空穴来风这里发个贴比较好，因为很多观点被批评为太主观，缺乏权威资料支持，我想这里可能会能轻松点
这ID是另外一个的马甲。
近期得到了主题管理权限，打算整理一下帖子内容。
主要围绕跑焦问题，会涉及到一些关于机身对焦系统结构、原理以及镜头马达等等相关内容。
原来的意思是围绕跑焦问题，但是350多楼了一直在聊对焦系统原理相关的东西
，幸好还不算歪楼。截至目前（207.12.05）主要内容集中在：
1、单反独立对焦模块和片上相位对焦的结构，原理的探讨性讨论。
片上相位对焦原理在16楼附近。
2、对焦系统是闭环控制还是开环控制？
答：对焦系统是对焦检测模块通过对焦传感器上读取图像数据，经计算后给出镜头的正反转信号，控制镜头向合焦方向转动的闭环控制系统。
3、对焦系统有没有必要测算出被摄物物距，怎么测算问题
答：没有必要。 只需要测算出镜头所需正反向即可。 在镜头马达转动过程中连续检测来自传感器上的信号，直到判定合焦停止发给镜头停止转动信号。
4、网络上几个跟对焦系统相关的图片的讨论
一些主要观点的结论性内容这几天慢慢整理。
楼主自己制作的一张描述单反相位对焦系统的示意图。内容在357楼，具体原理在附近几楼。
片上相位对焦的原理，从第9楼开始：
片上相位对焦的基础原理：
第9楼图片：
入射光焦平面落在测光像素前边和后边，两个被遮住不同半边的像素得到的亮度不一样。
首先看懂这个，以SONY在传感器上做一些遮挡一半像素的片上对焦点为例，做了个图：
第90楼的图片可能更直观一些
如果片上对焦像素是这样分布的
第16楼的办法：用该点实际转换后的亮度与周围几个(至少两边的两个)像素点的差值平均值比。
这样，各个对焦像素点上的亮度结算结果的分布情况可能是这样：
微单上这种方法，得到了失焦的方向，马达可以转动了。但是最终的精度怎么样呢？ 为什么还要用相位+反差的方式？
如果片上只靠相位对焦，用50/2.8这种普通规格镜头，可能连一米外的鸭蛋大小的物体前后范围内都难以测算准确。见418楼计算。
【未完待续】
走过路过的网友，看完我写的东西，一定要记着这里是空穴来风，切不可轻信我的一些结论；但如果万一有些观点被您接受了，解除了您一点点疑惑，那我太高兴了，知己虽谈不上，能有志同道合的朋友也是很幸运了。
先前发的一些内容夹杂在这两三个帖子里，被口水淹了，我重新整理一下放到这里继续。
qumiq3 主题：科普贴--目前片上相位对焦精度不及独立相位对焦的根本原因分析
https://forum.xitek.com/thread-1721448-1-1-1.html
中场队员 主题：画了个示意图，说一下我对大光圈镜头“跑焦”的理解
https://forum.xitek.com/thread-1714609-1-1-1.html
中场队员 主题：为什么全画幅机器不能做到满屏的对焦点？
https://forum.xitek.com/thread-1714612-1-1-1.html
另外，今天讨论的好多内容都跟这个帖子内有交叉，链接发过来，感兴趣的
可以移步过去看看。https://forum.xitek.com/thread-1724737-1-1-1.html
本帖最后由 iZaZaD 于 2017-12-9 07:53 编辑
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Sony
光圈
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elidcs 发表于 2019-6-11 07:00
mark下，慢慢看
帖子内容有点儿乱，现在看好多地方是不对的。。
如果认可我写的这些东西，看看我另外一个帖子吧
https://forum.xitek.com/thread-1828018-1-1-1.html
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lwjcq 发表于 2019-5-9 23:22
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感谢关注
不过帖子里有些东西现在看来已经有些不太对了，我也没来得及再更正新想法。 帖子算是抛砖引玉吧，看帖的兄弟一定要多自己思考，多做自己判断。
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maxzs1 发表于 2018-11-30 16:33单反相位对焦的过程是一个开环过程：对焦传感器检测到数据，把对焦方向及参数发送给镜头，镜头根据机身发来的方向及参数，转换成对焦电机需要转动多少的具体数据再执行。通俗易懂的按倒车说，机身检测后说往后倒2.5米，镜头接收后经查表求得发动机转18圈，然后开动发动机转18圈完成倒车。这也就解释了有些适马镜头的对焦问题了，20米处对焦清晰，5米处就对不上焦了，然后用适马底座连接镜头修改镜头参数，把2.5米对应的发动机转18圈改成发动机转19圈，把镜头的对焦数据表更新后，5米处就对焦准确了。
可以做个实验，以前说过的：
找个转动速度相对较慢的镜头，尼康的50G 佳能的85L 50L 索尼的85GM 或者某些微距镜头都可以。
方法如图，找个较远的物体A和较近的B，相机单点单次对焦模式，先把镜头对焦环拧到较近处，瞄准A物体，半按快门启动对焦，镜头开始转动时迅速转动一个小的角度到B上。
事实上，没有哪个系统会对焦到A'点，都会毫不犹豫的直接对焦到B点上。 这说明，转动机身的过程中，对焦模块不止做了第一次对焦计算，转动角度过程中依然进行了计算，也就是系统是闭环控制的。
数字化控制系统是按时隙“间断”性的工作的，在每个时隙之间可能完成的是 “”检测->执行“” 的单步操作；但是并不是整个控制过程是“检测->执行->执行->执行->执行->执行.........->执行->结束”的单向动作，而是“检测->执行->检测->执行->检测->执行->........检测->结束”的重复动作，这个概念属于闭环。
检测过程可以重复不断进行，执行过程（马达转动）可以在没有修正之前并不停止，一直维持第一次启动的状态（转速，方向），所以整体上并不受多次检测的影响而降低速度。
就像这个抽陀螺游戏一样，多次修正还可能让它转的更稳：
如果能理解上述描述，就能理解索尼宣传说A9能够实现60次/秒对焦计算的意义。 本帖最后由 iZaZaD 于 2018-11-30 16:55 编辑
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松下的一个片上对焦专利原理图
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459 帖
iZaZaD 发表于 2018-2-5 10:14
SONY 的一份专利文件：
https://patentimages.storage.googleapis.com/43/72/a2/70b89d47f26cea/US20120224096A1.pdf
其中一个插图，注意图中光线入射方向与W11，W12，W13 W21 W22 W23：
另外一个：
https://patentimages.storage.googleapis.com/fc/ff/03/3a0b4fb4ffd0bd/US20130107067A1.pdf
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SONY 的一份专利文件：
https://patentimages.storage.googleapis.com/43/72/a2/70b89d47f26cea/US20120224096A1.pdf
其中一个插图，注意图中光线入射方向与W11，W12，W13 W21 W22 W23： 本帖最后由 iZaZaD 于 2018-2-5 10:15 编辑
https://patentimages.storage.googleapis.com/43/72/a2/70b89d47f26cea/US20120224096A1.pdf
其中一个插图，注意图中光线入射方向与W11，W12，W13 W21 W22 W23： 本帖最后由 iZaZaD 于 2018-2-5 10:15 编辑
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455 帖
iZaZaD 发表于 2018-2-2 14:31
不能说是没用，没用是你说的，我可没说。
大光圈镜头设计的出发点，是为了解决低照度环境下的拍摄问题，增加光通量，从而提高快门速度，所以英文叫做 fast lens。 这个也是第一次听说吧？
从专业角度来说，大光圈镜头是为了解决亮度问题；对于初哥小白来说，是为了虚化的焦外。当然，初哥小白也是很大的市场需求，近些年厂家也在不断调整镜头最大光圈的焦外成像效果，来满足这种低级需求。
你的意思是说用大光圈拍照的都是小白？其实我想告诉你，现代镜头，特别是定焦，分辨率最高的时候是光圈全开的时候。不信自己看dxo评测。best=1.4 =1.8 =2.0基本上。只是光圈全开了色散和各种差大了，缩小一点可能实际更好。但是单纯考虑明暗分辨率是最大光圈最好
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来碗炸酱面 发表于 2018-2-2 15:38
那你倒是别主动回我的帖子啊。我还真没兴趣理你这种半瓶子醋。
老办法，互相拉黑。谁不拉黑谁是汪。
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iZaZaD 发表于 2018-2-2 15:13
不要拿“大光圈无用”这种自己胡乱引申的话来这瞎搅和了，这个帖子里不欢迎你，好自为之。
那你倒是别主动回我的帖子啊。我还真没兴趣理你这种半瓶子醋。 本帖最后由 来碗炸酱面 于 2018-2-2 15:54 编辑
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451 帖
来碗炸酱面 发表于 2018-2-2 14:58
对于你来说是新知识，对别人来说可能就是个常识
不要拿“大光圈无用”这种自己胡乱引申的话来这瞎搅和了，这个帖子里不欢迎你，好自为之。
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450 帖
iZaZaD 发表于 2018-2-2 14:31
不能说是没用，没用是你说的，我可没说。
大光圈镜头设计的出发点，是为了解决低照度环境下的拍摄问题，增加光通量，从而提高快门速度，所以英文叫做 fast lens。 这个也是第一次听说吧？
从专业角度来说，大光圈镜头是为了解决亮度问题；对于初哥小白来说，是为了虚化的焦外。当然，初哥小白也是很大的市场需求，近些年厂家也在不断调整镜头最大光圈的焦外成像效果，来满足这种低级需求。
对于你来说是新知识，对别人来说可能就是个常识
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449 帖
来碗炸酱面 发表于 2018-2-2 13:53
错，眼控AF不是一种对焦技术，它是一种选择对焦点 的功能。有他，方便把对焦点选到人眼。没他，微单一样不跑焦。
大光圈无用论我是第一次听到。摄影没有统一的标准，有时候需要处处清晰，有时候需要焦内锐利焦外奶油。能够根据实际情况作出正确的选择才是高手。另一方面，一台优秀的相机，不仅要小光圈对焦准确，大光圈同样要准，否则连合格都谈不上。你可以不喜欢大光圈，但是并不意味着大光圈是鸡肋。否则厂家费力开发又贵又重的大光圈镜头岂不是脑残？
不能说是没用，没用是你说的，我可没说。
大光圈镜头设计的出发点，是为了解决低照度环境下的拍摄问题，增加光通量，从而提高快门速度，所以英文叫做 fast lens。 这个也是第一次听说吧？
从专业角度来说，大光圈镜头是为了解决亮度问题；对于初哥小白来说，是为了虚化的焦外。当然，初哥小白也是很大的市场需求，近些年厂家也在不断调整镜头最大光圈的焦外成像效果，来满足这种低级需求。
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448 帖
iZaZaD 发表于 2018-2-2 08:32
隔壁那个帖子，你看看，在无反上使用光圈较小的镜头结果是，好多边缘对焦点不能使用，如果我这个帖子你认真看了，会找到这个原因：
https://forum.xitek.com/thread-1728186-1-1-1.html
如果你愿意仔细认真分析一下原理，会发现，光圈小了不仅仅是边缘的对焦点能不能用的问题，能用的那些对焦精度也会受影响。
多数镜头，全开光圈对焦收缩光圈拍摄造成的焦点移动，没你想象那么大。你可以找一个尼康的带光圈环的镜头试一下，看看不同光圈下焦点的偏移情况。
看帖子一定要仔细。那个帖子讨论得是转接第三方镜头
列表里不仅没有E口头，连A口的都没有。有一个对焦点能用都是白来的。如果厂家告诉你有693个对焦点，结果只有二三百能用的他们还会安静地在这里讨论吗？登录后可直接显示原图
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447 帖
iZaZaD 发表于 2018-2-2 08:45
这些误差都不是最关键的。 关键的是单反没有sony那种眼部识别跟踪对焦的技术，相对来说对焦框太大，覆盖的画面不够精确，多数情况下是眉毛胡子一把抓，，即使没有那些机械的误差，也一样做不到精确到点的准确。
...
错，眼控AF不是一种对焦技术，它是一种选择对焦点 的功能。有他，方便把对焦点选到人眼。没他，微单一样不跑焦。
iZaZaD 发表于 2018-2-2 08:45
另外，加一句： 拍摄照片，只要求对焦点部分清晰其它部分虚化而且虚化的漂亮是初哥们和低端欣赏水平的要求； 专业的，高端的，以整个画面处处清晰为追求目标，比如产品摄影，风光摄影，景物摄影,专业人像广告摄影等等。 给个最简单例子，这样的片子对于初哥们可能就是很难的一张片：
...
大光圈无用论我是第一次听到。摄影没有统一的标准，有时候需要处处清晰，有时候需要焦内锐利焦外奶油。能够根据实际情况作出正确的选择才是高手。另一方面，一台优秀的相机，不仅要小光圈对焦准确，大光圈同样要准，否则连合格都谈不上。你可以不喜欢大光圈，但是并不意味着大光圈是鸡肋。否则厂家费力开发又贵又重的大光圈镜头岂不是脑残？
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446 帖
来碗炸酱面 发表于 2018-1-31 15:27
怎么跑这边来了
单反跑焦的因素比较多。我感觉机械方面的影响更大，对焦/成像光路误差，制造精度，磨损，马达什么的。高档机身可以多下功夫减小这种误差，低档的受成本限制就不好办了。
你说的不同光圈下球差不同也是一个重要因素，麻烦的是这个误差无论高低档机身都没法消除。
说到底，单反对焦和成像方方面面都不同。难怪有些时候AF微调都扳不回来。
这些误差都不是最关键的。 关键的是单反没有sony那种眼部识别跟踪对焦的技术，相对来说对焦框太大，覆盖的画面不够精确，多数情况下是眉毛胡子一把抓，，即使没有那些机械的误差，也一样做不到精确到点的准确。
对焦点选错了跟预想的不一致，无论对焦多么精准也是一样的废片， 隔壁佳能不是有几个帖子在抱怨LV模式下对焦框太大嘛，那么大的对焦框，只能在大范围内相对准确。微单上眼部识别那种技术才是超越单反的精髓，但是只限于拍摄人脸这种题材，未来还会有更多更好的场景识别方案。
另外，加一句： 拍摄照片，只要求对焦点部分清晰其它部分虚化而且虚化的漂亮是初哥们和低端欣赏水平的要求； 专业的，高端的，以整个画面处处清晰为追求目标，比如产品摄影，风光摄影，景物摄影,专业人像广告摄影等等。 给个最简单例子，这样的片子对于初哥们可能就是很难的一张片：
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wyt1988 发表于 2018-1-31 13:32
实时光圈能够杜绝拍摄光圈和对焦光圈不一致造成的跑焦。而且提高整体的拍摄速度，特别是电子快门情况下，不需要等光圈收缩了
隔壁那个帖子，你看看，在无反上使用光圈较小的镜头结果是，好多边缘对焦点不能使用，如果我这个帖子你认真看了，会找到这个原因：
https://forum.xitek.com/thread-1728186-1-1-1.html
如果你愿意仔细认真分析一下原理，会发现，光圈小了不仅仅是边缘的对焦点能不能用的问题，能用的那些对焦精度也会受影响。
多数镜头，全开光圈对焦收缩光圈拍摄造成的焦点移动，没你想象那么大。你可以找一个尼康的带光圈环的镜头试一下，看看不同光圈下焦点的偏移情况。
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444 帖
wyt1988 发表于 2018-1-31 13:29
跑焦的原因可能不是对焦方式，而是对焦光圈和拍摄光圈决定的，请看我的主题帖。
怎么跑这边来了
单反跑焦的因素比较多。我感觉机械方面的影响更大，对焦/成像光路误差，制造精度，磨损，马达什么的。高档机身可以多下功夫减小这种误差，低档的受成本限制就不好办了。
你说的不同光圈下球差不同也是一个重要因素，麻烦的是这个误差无论高低档机身都没法消除。
说到底，单反对焦和成像方方面面都不同。难怪有些时候AF微调都扳不回来。
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443 帖
wyt1988 发表于 2018-1-31 13:28
我感觉A9比1DX和D5都快，可能是20ms？
古老的N7开前帘快门时滞都是20ms。
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442 帖
wyt1988 发表于 2018-1-31 11:30
为什么无反是实时光圈，有什么好处和坏处？
实时光圈能够杜绝拍摄光圈和对焦光圈不一致造成的跑焦。而且提高整体的拍摄速度，特别是电子快门情况下，不需要等光圈收缩了
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441 帖
来碗炸酱面 发表于 2017-12-2 09:52
如果你坚持认为多次相位检测才完成一次对焦的话就必须在这个美好的周末考虑一个问题，为什么采用相位对焦的单反会跑焦而采用反差对焦的微单不跑。这是我质疑多次相位检测时提出来的第一个问题，一直没有人能回答。
跑焦的原因可能不是对焦方式，而是对焦光圈和拍摄光圈决定的，请看我的主题帖。
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440 帖
iZaZaD 发表于 2017-12-2 10:04
这么说你是把镜头马达动作时间也计算到反差计算里去了。
不同的镜头转速不一样，拍摄场景不一样对焦的行程也不一样，如果把马达动作时间也算进去，数据应该偏差分布较大。
如果不计马达动作时间，只看处理器读数据和计算，这个时间才是反差测算时间。应该也是极快的，不会比相差计算差多少，甚至我觉得可能比相差计算还快。
我说的快门时滞概念，是指不考虑对焦或已经合焦或手动对焦模式下，从按下快门按键到快门动作的时间。佳能1DX2我没记错的话是38毫秒，尼康D5也不超过40毫秒。这个参数是个非常关键的数据，时间太长会丢掉精彩瞬间的。所以你说A9要150毫秒我吓一跳，这还能要嘛？
我感觉A9比1DX和D5都快，可能是20ms？
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园艺 发表于 2017-12-8 21:24
哈，你已经接近无反对焦的那块短板了。
无反是实时光圈，反差检测会受景深影响。悲观一点说，无反对焦怕是永远也达不到最高精度。乐观的是基本上不会太离谱，会处于景深之内的某个点。对于大多数普通使用者来说，“不离谱”很重要。
为什么无反是实时光圈，有什么好处和坏处？
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回复主题： 关于单反相位对焦 微单片上相位对焦、跑焦相关的一些原理性东西
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