主题：技术男烦恼于一些问题不明白~~:片上对焦，对焦与跟焦 [主题管理员:iZaZaD]
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老兵新手 发表于 2018-9-9 23:53
楼主厉害，果然是理工男
不过在现实中用单反，尤其是在用超长焦500MM/600MM甚至再加1.4X到2X的增倍镜的情况下，几乎每次用单反，每次多多少少都会跑焦，尤其是在高速连拍的状态下，反光板的来回运动产生的震荡也严重的影响了对焦的精度，所以一般像我们拍鸟来讲，要拍最清晰最漂亮的画面，基本上都是上脚架，打开LV用电子快门来拍，这时候聚焦的精度远远高于任何时候带反光板时的拍摄，当然现在无反在CMOS上集成对焦模块在算法上比不过单反上单独的对焦模块和对焦CPU，可是现实拍摄中用单反追焦小型飞鸟的照片真真正正能够100%合焦的概率也非常低，所以虽然理论上单反在对焦追焦的功能设想上已经做到非常极致，可是现实中能实现的却极为有限，就好像前面一位兄弟说的哪怕10万级别的机械表，可能也比不上一块几百元的石英表
在我这次有限的时间里试用过Z6/Z7后，单单对焦精度来讲，我觉得已经超过我手上的D500了 ...
单反机身在传统AF-C 模式下，可以认为快门系统与对焦系统是分开工作的。快门系统很简单，就按每秒钟开关多少次动作，比如设置成10张，那就是均匀的100毫秒释放一次，并不关心是否对焦合焦；
而对焦系统，在每次反光板落下到位后采集镜头光线数据，做对焦计算，然后根据每次计算结果去推算被摄物的移动速度，然后驱动镜头马达匹配相对应的速度曲线，如果镜头对焦跟得上，那么可保证每次快门释放都得到合焦图像；如果追不上，那么拍到的就是虚的。 拍马路上的汽车行人等基本匀速运动的，成功率会比较高，拍摄鸟类动物动作快又不规则变速的，可能失误率就高些。
现在有些相机可能有选项，在快门释放与精确合焦之间调整均衡，其实就是动态调整快门释放间隔，给对焦系统更多时间去做追焦计算确保一定的追焦成功率。
所以，追焦不成功的，不一定是反光板震动的原因，也有可能就是没追上。
不信咱们先放这个话题，SONY 的428大炮不是马上快上市了嘛，估计很快就有A9+428GM打鸟的话题了，我敢说，也不会保证100%合焦率，一样会有虚焦的，因为无反用的也是追焦预测算法。
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295 帖
老兵新手 发表于 2018-9-10 01:35
主要是对焦速度的问题，之前只有索尼一家有全副无反，而他自身的大炮比较少，通过转接环接尼康和佳能的大炮效果不佳，尤其是在自动光圈调节和对焦速度上有非常大的折扣，Z6/Z7出来后我用尼康自己的转接环接电磁炮和新的500MM/F5.6，在测光和自动对焦速度上面和D500 基本上没分别，如果还有短板的话就是缓存了
我用Z6接新的500MM/F5.6拍的，隔着一条柱子拍后面的模特，对焦在眼睛，这个用D500都不太好拍到，因为对焦点太大，很容易就跑到鼻子上了，另外前面的柱子对单反的干扰也大
另外我们经常在拍鸟的时候连拍一个比较固定的呆鸟，就算是上脚架用比较快的快门拍，在连续拍摄的10几张片子里面如果是100% 放大的话，回看的时候肯定有几张是因为震荡拍虚了的，这也是反光板最讨厌的地方。我相信如果解决掉缓存问题的话，下届东京奥运会肯定会看到很多无反相机用来拍体育的 ...
这里有个问题： 机身架着大炮装在三脚架上，您觉得反光板的震动会带动起来这么一堆东西吗？
我猜500/5.6这样的镜头，拍一个鸽子大小的鸟，鸽子占画面一半以上，景深应该大于一个鸟头吧，如果对焦很准马达没动作，机身也没动，那么反光板能导致传感器大幅度动作而虚焦吗？
所以，只有一种可能，镜头马达在连续拍摄的时候，转动了，转到了一个不合焦的位置。为什么会转动呢？AF-C模式的问题，3D跟踪对焦算法的问题，或者相位对焦本身不够精准的容差度问题。
冤枉反光板了。
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294 帖
超值是硬道理 发表于 2018-9-10 14:03
佳能77D最大的特点是采用了80D上的全45点十字型对焦系统，并且加入了全像素双核对焦，对焦速度达到了0.03秒，成为现在对焦最快的单反相机之一。
对。我都怀疑这次发布会的宣传稿是不是媒体报道时搞错了。
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292 帖
晕网 发表于 2018-9-10 13:40
全像素双核对焦最大的问题是数据处理量太大，而对焦除了要准确还很强调速度。索尼也搞了双核对焦，但不是全像素(大约是1/4像素或1/16，记不清了）的。按照索尼的一贯做法，先在手机上使用，以后可能会用到相机上。
是的，我也觉得没必要全像素双核，够用就好了。 貌似尼康用的是嵌入式双核。 可能佳能为了得到一致性更好的画质吧。
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291 帖
晕网 发表于 2018-9-10 13:31
佳能这次的宣传有好几处言过其实，这个0.05秒世界最快对焦就是其一，别家0.03秒对焦速度的相机早就用上了。
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290 帖
darkegg 发表于 2018-9-10 12:39
看看再说。佳能全像素双核对焦提如果用质心算法，提取到的是镜头中心位置的perspective, 相位差太小，应该是没法直接用的。
佳能混合对焦，像素遮蔽一半，质心算法提取到的perspective相距距离大约在镜头口径的一半吧，相位差放大了很多，但是精度仍然是不够的，片上埋入离散对焦点实现相位对焦获得的相位差信息质量，是无法与单反比较的，如果用同样的算法，性能只会更差。
全像素双核对焦拿到的两幅图像，覆盖整个画面，里面是包含了最佳相位差信息的，这是比传统单反无反相位对焦的优势，问题是怎么提取信息。术有专攻，设计到复杂的算法，没有相应的数学根底是很难去深入的。如果质心算法可以达到双核对焦的高精度（不需要反差对焦辅助），在佳能索尼的混合对焦中应该也可以实现，这和实际情况不符合。而且双核对焦的cmos技术，不像是索尼做不出来的那种，索尼这么多年没能跟进，算法的可能性更大一些。
...
我觉得你理解的不太对。你仔细理解一下这两个图。画面中任意一个很小的区域在失焦时，都是可以得到足够的相位差信息的。
双核像素和遮挡一半像素相位对焦原理示意
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289 帖
darkegg 发表于 2018-9-10 12:39
看看再说。佳能全像素双核对焦提如果用质心算法，提取到的是镜头中心位置的perspective, 相位差太小，应该是没法直接用的。
佳能混合对焦，像素遮蔽一半，质心算法提取到的perspective相距距离大约在镜头口径的一半吧，相位差放大了很多，但是精度仍然是不够的，片上埋入离散对焦点实现相位对焦获得的相位差信息质量，是无法与单反比较的，如果用同样的算法，性能只会更差。
全像素双核对焦拿到的两幅图像，覆盖整个画面，里面是包含了最佳相位差信息的，这是比传统单反无反相位对焦的优势，问题是怎么提取信息。术有专攻，设计到复杂的算法，没有相应的数学根底是很难去深入的。如果质心算法可以达到双核对焦的高精度（不需要反差对焦辅助），在佳能索尼的混合对焦中应该也可以实现，这和实际情况不符合。而且双核对焦的cmos技术，不像是索尼做不出来的那种，索尼这么多年没能跟进，算法的可能性更大一些。
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全像素双核对焦最大的问题是数据处理量太大，而对焦除了要准确还很强调速度。索尼也搞了双核对焦，但不是全像素(大约是1/4像素或1/16，记不清了）的。按照索尼的一贯做法，先在手机上使用，以后可能会用到相机上。 本帖最后由 晕网 于 2018-9-10 13:40 编辑
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288 帖
超值是硬道理 发表于 2018-9-10 07:24
无反相机的对焦准确性勿容置疑，且对焦准确时有提示音并同时显示绿框，确认对焦准确。至于对焦速度佳能已经声明EOS R拥有世界上最快的对焦速度，不管其是否真实，至少说明了无反相机的对焦速度是很快的。
佳能这次的宣传有好几处言过其实，这个0.05秒世界最快对焦就是其一，别家0.03秒对焦速度的相机早就用上了。
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287 帖
继续
在对称布置的传感器上，随着对焦距离的变化，图像在传感器上的相对位置也发生变化，这个原理一般科普资料上都是用一个点光源光斑形成的波峰曲线表示一下。 但是波峰只是个示意，实际上这里得到的是一幅错开位置的小图像，然后，图像的相对位置具体的测量方法？
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在对称布置的传感器上，随着对焦距离的变化，图像在传感器上的相对位置也发生变化，这个原理一般科普资料上都是用一个点光源光斑形成的波峰曲线表示一下。 但是波峰只是个示意，实际上这里得到的是一幅错开位置的小图像，然后，图像的相对位置具体的测量方法？
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285 帖
iZaZaD 发表于 2018-9-10 08:58
链接：https://pan.baidu.com/s/1lK3AJhlHWVga6ZY2ERyN2g 密码：74jk
里边涉及佳能的、尼康的、索尼的片上对焦原理和一些算法，还有松下DFD对焦原理，顺便还有个堆栈式传感器的介绍。
收到，谢谢啦
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284 帖
前边有人提到，对焦就是检测模糊圈半径（直径），粗一看确实是那么回事儿。。
重新复习一下某些相关原理：
这个图不多解释，都懂：
如果把上图中，镜头从最近对焦位置的光路 和 最远对焦位置上的光路 叠加放一起，可以发现，各级光圈对应的光束在对焦检测平面上的“活动区”是一个固定范围：
如果在这几个区域上布置好检测传感器，那么应该是这样的：
F2.8的为什么要旋转45度呢？因为单反相机的副反光板高度不够，转个角度才能放置进去，但是原理上并不影响检测。
通过上边的几个图可以看出，对于一个点光源经过焦平面形成的弥散光斑是个圆形，那么检测出这个圆形的直径就可以计算失焦程度了。 但是如果弥散光斑如果是别的形状呢或者是众多光斑的叠加呢，测量直径的方法似乎并不现实。
未完待续。
本帖最后由 iZaZaD 于 2018-9-10 11:43 编辑
重新复习一下某些相关原理：
这个图不多解释，都懂：
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如果把上图中，镜头从最近对焦位置的光路 和 最远对焦位置上的光路 叠加放一起，可以发现，各级光圈对应的光束在对焦检测平面上的“活动区”是一个固定范围：
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如果在这几个区域上布置好检测传感器，那么应该是这样的：
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F2.8的为什么要旋转45度呢？因为单反相机的副反光板高度不够，转个角度才能放置进去，但是原理上并不影响检测。
通过上边的几个图可以看出，对于一个点光源经过焦平面形成的弥散光斑是个圆形，那么检测出这个圆形的直径就可以计算失焦程度了。 但是如果弥散光斑如果是别的形状呢或者是众多光斑的叠加呢，测量直径的方法似乎并不现实。
未完待续。
本帖最后由 iZaZaD 于 2018-9-10 11:43 编辑
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283 帖
darkegg 发表于 2018-9-9 19:34
刚看到，可以的话打个包传网盘链接吧。谢谢。 大致基本上可以判断佳能的全像素双核对焦的核心是算法。如果是这样，加密保护比专利保护更有效，不一定会公开的。这就是个无底洞了，毕竟术有专攻。
链接：https://pan.baidu.com/s/1lK3AJhlHWVga6ZY2ERyN2g 密码：74jk
里边涉及佳能的、尼康的、索尼的片上对焦原理和一些算法，还有松下DFD对焦原理，顺便还有个堆栈式传感器的介绍。
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282 帖
darkegg 发表于 2018-9-7 21:21
你确定佳能双核cmos算法专利里面是用质心？ 这方面的专利应该是很多的，很难确定哪个是最终应用到产品上的。
和单反和普通无反相位对焦不同（单反2.8对焦点线对是用物理方法提取到了接近最佳的相位差信息。普通无反对焦像素上有遮蔽挡掉一半的光，即便如此也是性能不佳），双核对焦用一维质心去提取相位差信息看上去不是最佳选择，质心的位置对应的perspective是在镜头中心附近的。 如果这样可以的话，其他无反为何不行？
不但佳能用的是质心算法，SONY也是，看看SONY的一个文件中怎么说的：
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iZaZaD 发表于 2018-09-10 04:28
并不是每款手表都有宝石，而且就算是不准也几乎总是一直差不多的不准，不怎么会变的越来越差。如果可以接受走时不太准，那每...
单反对焦准不准还要看装配精度和反光板是不是光路正确，不过按照日本厂家的计算，大概你的机器在他们设计寿命范围之内，多半会换新机，电子产品是作为高速淘汰品研发的。
本帖由 色影无忌论坛小程序 发布
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ppchris 发表于 2018-09-09 19:00机械表走时主要看游丝，跟用不用所谓的人工蓝宝石无关，顺便说下，很多1w块的机械表走时很准的...
并不是每款手表都有宝石，而且就算是不准也几乎总是一直差不多的不准，不怎么会变的越来越差。如果可以接受走时不太准，那每年三千多万次的抗磨损能力也是相当牛的了，每年三千多万次，与之相比单反相机每年几万次的运动那是弱爆了～ 21世纪都过去五分之一了，我是不太相信精明的小日本连最常规的几十万次动作的机械磨损问题都解决不了。
把单反对焦不稳定的现象，不假思索人云亦云的归咎于反光板，我觉得不管他说的对不对是不是真实情况，都与本楼主的思路不太一样，凡事还是略探讨一下比较好。
如果假设反光板就是好好的没有磨损没有震动，单反相机的对焦就是稳稳当当的十分精准吗？
扑朔迷离的对焦准确性问题，到底受哪些因素共同影响?
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超值是硬道理 发表于 2018-9-8 12:54
机械表用上了超耐磨的钻石。即使这样，走时准确度还是不佳。那怕是10万一块的机械表。
机械表走时主要看游丝，跟用不用所谓的人工蓝宝石无关，顺便说下，很多1w块的机械表走时很准的
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peterhong 发表于 2018-9-10 01:07
放心，要是无反真的在对焦上能干过单反，那么体育摄影记者最先会抛下手里的大块头单反。体育摄影记者不怎么注重画质，但非常注重相机的对焦和可靠性。目前世界杯没看到几个摄影记者用无反工作，起码说明目前单反的对焦和追焦还是比无反可靠。
主要是对焦速度的问题，之前只有索尼一家有全副无反，而他自身的大炮比较少，通过转接环接尼康和佳能的大炮效果不佳，尤其是在自动光圈调节和对焦速度上有非常大的折扣，Z6/Z7出来后我用尼康自己的转接环接电磁炮和新的500MM/F5.6，在测光和自动对焦速度上面和D500 基本上没分别，如果还有短板的话就是缓存了
我用Z6接新的500MM/F5.6拍的，隔着一条柱子拍后面的模特，对焦在眼睛，这个用D500都不太好拍到，因为对焦点太大，很容易就跑到鼻子上了，另外前面的柱子对单反的干扰也大
另外我们经常在拍鸟的时候连拍一个比较固定的呆鸟，就算是上脚架用比较快的快门拍，在连续拍摄的10几张片子里面如果是100% 放大的话，回看的时候肯定有几张是因为震荡拍虚了的，这也是反光板最讨厌的地方。我相信如果解决掉缓存问题的话，下届东京奥运会肯定会看到很多无反相机用来拍体育的
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iZaZaD 发表于 2018-9-8 12:19
放心吧，只要设计得当坏不了，一二十万次运动对于多数机械设备都是个小数目。你手上机械手表一年三千多万次动作不也好好的嘛…
楼主厉害，果然是理工男
不过在现实中用单反，尤其是在用超长焦500MM/600MM甚至再加1.4X到2X的增倍镜的情况下，几乎每次用单反，每次多多少少都会跑焦，尤其是在高速连拍的状态下，反光板的来回运动产生的震荡也严重的影响了对焦的精度，所以一般像我们拍鸟来讲，要拍最清晰最漂亮的画面，基本上都是上脚架，打开LV用电子快门来拍，这时候聚焦的精度远远高于任何时候带反光板时的拍摄，当然现在无反在CMOS上集成对焦模块在算法上比不过单反上单独的对焦模块和对焦CPU，可是现实拍摄中用单反追焦小型飞鸟的照片真真正正能够100%合焦的概率也非常低，所以虽然理论上单反在对焦追焦的功能设想上已经做到非常极致，可是现实中能实现的却极为有限，就好像前面一位兄弟说的哪怕10万级别的机械表，可能也比不上一块几百元的石英表
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iZaZaD 发表于 2018-9-9 21:15
明天我整理一下发网盘。
不公开的应该是机身与镜头的通讯协议具体格式。
就对焦本身的计算过程来说，几家的框架思路都差不多，原理说不上多复杂，他们几家的工程师估计互相都知道对方用的啥，因为做出来的东西是如此的相像。
算法可以是很复杂的，还可能单独针对算法做专用的dsp芯片。
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iZaZaD 发表于 2018-9-8 01:06
佳能尼康索尼关于传感器片上对焦的专利文件我手上有十几个，要不打包发给你，帮我看看还有没有别的算法？找到有奖。
其实，别看我写了这么多，真要是看懂了，原理就是那么一点点，一个很简单的原理而已，被各家各种花样的套用表达。
基础原理在224楼，翻译的不怎么好的5个公式及解释。
刚看到，可以的话打个包传网盘链接吧。谢谢。 大致基本上可以判断佳能的全像素双核对焦的核心是算法。如果是这样，加密保护比专利保护更有效，不一定会公开的。这就是个无底洞了，毕竟术有专攻。
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