12 测距与调焦

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1、测距与调焦（对焦）机构手动测距调焦固定焦点免调焦目测距离调焦分档调焦焦深在保持成像清晰的前提下（弥散圆直径小于临界弥散圆直径），胶片（感光元件）沿着镜头光轴所允许移动的距离称为焦深，常用符号Δ表示。显然，光圈越小，弥散圆就越小，焦深就越大。焦深=2镜头光圈数临界弥散圆直径弥散圆与焦深显然，影像的焦点与胶片（感光元件）平面之间的位置误差不得超出焦深范围。要想使用大孔径镜头，就要求相机有很高的调焦精度，若相机的调焦系统精度不足，则必须收缩光圈。欲购买高档大孔径镜头的摄影师必须注意所使用的相机机身的调焦测距系统是否有足够的精度。双像重合调焦（三角调焦法）这是旁轴取景相机上最典型的测距方法。磨砂玻

2、璃调焦这是反光取景与机背取景相机通用的调焦方法。单反相机测距原理各种调焦屏的弥散斑裂像调焦大部分单反相机的调焦屏中心都交错地设置了两块半圆形的光楔，用作裂像调焦。水平裂像对焦屏裂像对焦成像图合焦局部放大图失焦局部放大图裂像对焦是目前较好的手动对焦方法，水平裂像最为常用。对于缺乏竖线条的景物，可先将相机竖起来调焦，然后平放拍摄。十字裂像对焦可以在两个方向裂像，较好地解决了景物缺乏竖线条是对焦不方便的问题。十字裂像对焦屏十字裂像对焦成像图（失焦状态）失焦局部放大图(焦点落在了后方的房子上)十字裂像对焦成像图（合焦状态）合焦局部放大裂像对焦是一种较好的对焦方法，但也有局限性，对这样的景物就不好对焦了

3、。微棱镜调焦离焦时光点形成离散光斑合焦形成清晰图像微棱镜微棱对焦屏微棱对焦成像图合焦局部放大图失焦局部放大图(焦点落在了后方的房子上)典型的单反相机对焦屏使用日久反光板位置变化使取景光路发生变化，造成调焦不准确，需用垫片调整对焦屏位置。各种手动测距方法性能对照自动调焦系统主动式自动调焦（红外线）结构简单、价格低廉，但适用距离有限(6~8米)，不适用于太小、反射率太低、或定向反射的目标（如镜子、光亮汽车表面等），强烈阳光也会产生干扰。被动式自动调焦相位差式调焦（广泛用于数码单反相机）相位差测距调焦方式可以直接判断现在是调远了还是调近了，离准确聚焦还差多远，镜头可以一步调整到位，调焦速度快。缺点是

4、由于测距和成像的光路不同，可能产生额外的测距误差。很多相机的相位式调焦点采用十字形的设计，更高级的设计是双十字，传感器单元交错排列。这样做是为了增加相位差校验的次数，保证调焦的精度。调焦精度是划分相机档次的重要性标志。大部份数码单反相机以及索尼的带半透明反光板的单电机身中，有一个内置的相位差测距模块。大部分数码单反相机同时使用手动和自动调焦在典型的单反光路设计中，入射光线通过副反光板反射部分光线到自动调焦模块。被动式自动调焦利用环境光线调焦，工作范围可达无穷远。通过镜头调焦能自动补偿调焦机构的误差。可以隔着玻璃或对定向反射体调焦。由于要求在CCD上成像，要求目标必须有足够清晰的条纹，当目标反差

5、过低或外界亮度过低，都可能无法调焦。多数被动式调焦的相机都设置了调焦辅助灯，有时甚至用内置闪光灯代替调焦辅助灯。平行细线条目标使相位法自动调焦失败反差式(对比度)测距此法是在电子取景的基础上采用图像处理器对感光元件获得的图像信号进行实时处理，象人眼睛一样来判断清晰度。此法极大地简化了相机结构，为降低成本和缩小体积创造了条件。由于这种测距方法是直接采用成像感光元件，就没有在其它测距方法中，由于测距光路和成像光路不同而带来的测距误差。从理论上讲测距误差可以降到最小。反差测距调焦方式的缺点是速度慢，因为调焦过程非常依赖感光元件传回图像信号的速度和图像处理器的速度和采用的算法。并且在调焦的过程中只能知

6、道当前是否已准确聚焦，但并不知道现在是调远了还是调近了，离准确聚焦还差多远，镜头要反复移动几次（拉风箱）才能完成测距与调焦。相位差测距调焦方式可以直接判断现在是调远了还是调近了，离准确聚焦还差多远，镜头可以一步调整到位，调焦速度快。七种典型的自动调焦测试标板（目前还没有任何一种自动调焦系统能对上面的这七种典型标板可靠地工作）主动式与被动式自动调焦的比较调焦的执行机构分类固定焦点免调焦改变镜头焦距调焦前镜调焦内调焦与后镜组调焦整组镜头调焦常用调焦机构对照相机自动调焦的驱动方式当机身与镜头都有马达时，优先使用镜头马达。美能达7000—最早的AF单反相机，机身马达驱动美能达7000这个象改锥一样的轴

7、就是机身向镜头传递能量的转轴。佳能T80—早期的镜头驱动马达AF单反相机（佳能的所有单反相机都采用镜头马达）环形超声波马达（USM）USM近年来广泛应用于单反相机镜头中，具有调焦速度快、体积小、噪声小、可实时进行手动调焦（不必切换）的优点。超声波环形马达原理图环形超声波马达组件的定子与转子使用超声波马达驱动变焦的佳能PowerShotSX1左：机身马达与镜头的接口中：左图的放大图右：镜头马达与机身