Dlaczego Canon i Nikon ograniczają lub wyłączają autofokus poza pewnymi wartościami przysłony?

Jedną rzeczą, którą zauważyłem w przypadku aparatu Canon DSLR, jest to, że wyłączą lub ograniczą autofokus, gdy maksymalny otwór przysłony obiektywu jest węższy niż pewne wartości, które są określone w mojej odpowiedzi na pytanie, Jakie otwory są wymagane do włączenia autofokusa, w tym krzyżowego lub precyzyjne ustawianie ostrości w aparatach Canon DSLR? Należy pamiętać, że aparaty Nikon są zwykle ograniczone do f / 5.6, z wyjątkiem modeli wyposażonych w najnowszą wersję systemu Multi-CAM 3500 AF, jak w D4 i D800.

O ile mi wiadomo, Olympus i Pentax nie mają tych ograniczeń, nawet jeśli autofokus może być powolny lub zawodny powyżej f / 5.6. (Sony / Minolta wymaga co najmniej f / 6.3, z jednym wyjątkiem dla lustrzanego obiektywu z autofokusem 500 mm f / 8, a Alpha 850 i 900 mają centralny punkt AF o wysokiej precyzji na f / 2.8.) Na przykład w Pentaksie, 9 z 11 punktów ma charakter krzyżowy i pozostaje tak na wszystkich otworach. System Pentax AF ma działać na przysłonach f / 8 i wyższych, choć bardzo wolno. Aparaty Olympus Four Thirds nadal będą próbowały ustawić ostrość poniżej f / 5.6. Dlaczego Canon i Nikon decydują się ograniczyć funkcjonalność AF zamiast próbować nastawiać ostrość przy zmniejszonej wydajności wykraczającej poza powyższe ograniczenia?

Systemy autofokusa nie są w stanie używać krzyżowych punktów ostrości o najwyższej precyzji, jeśli nie używasz obiektywu o dużej aperturze. Nie ograniczają sztucznie precyzji, działają po prostu w granicach maksymalnego otworu.

Firma Canon stawia te ograniczenia, aby zapewnić niezawodny AF . Jeśli nie wierzysz w tę teorię, dodaj kawałek taśmy między telekonwerterem a obiektywem na trzech górnych lewych stykach. To zmusi twoje ciało do myślenia, że ​​nie masz podłączonego telekonwertera, a twój obiektyw to po prostu 300 / 4.0 lub cokolwiek masz.

Co więcej, tylko aparaty Canon serii 1 są zdolne do AF z obiektywem AF / 8, aczkolwiek tylko w punkcie środkowym. Zazwyczaj ta konfiguracja pochodzi z połączenia długiego obiektywu z przedłużaczem. (Uwaga: ostatnio Canon 5D Mark III, 7D z oprogramowaniem wer. 2.0 lub nowszym oraz 7D Mark II mogą ustawiać AF od punktu środkowego do f / 8. Canon 5D Mark IV i 1D X Mark II mogą ustawiać AF z wieloma Punkty AF z obiektywem f / 8. Canon 1D X wymaga późniejszego oprogramowania układowego do AF obiektywu f / 8 z punktem środkowym. Pierwotnie dostarczany byłby tylko AF z f / 5.6 i szerszymi obiektywami.)

To naprawdę sprowadza się do kwestii komfortu użytkowania . Jasne, mogą obejmować ISO 204800 lub 409600, ale jakość nie uszczęśliwiałaby nikogo. Starają się, aby większość użytkowników była zadowolona z tego, co potrafi aparat, a większość konsumentów jest zadowolona, ​​jeśli AF nie poluje w nieskończoność.

Ograniczenia przysłony są konsekwencją zaprojektowania systemów autofocus z detekcją fazową i nie są specyficzne dla Canona.

Autofocus z detekcją fazową w lustrzankach działa poprzez skierowanie światła na czujnik AF za pomocą drugiego lustra za częściowo posrebrzonym lustrem głównym. Czujnik AF wykorzystuje parę obiektywów do skupienia światła od obiektu na parze jednowymiarowych czujników, skutecznie linii pikseli. Mierząc przesunięcie między wzorami kontrastu zmierzonymi na każdym czujniku, można obliczyć odległość do obiektu. Zobacz ten surowy schemat (nie w skali!)

Rozmiar i odstęp między parą czujników AF decyduje o dokładności pomiaru AF. Istnieje jednak kompromis - im dalej są one oddalone, tym szerszy otwór musi być, aby skierować światło do obu czujników. Na schemacie umieściłem ogranicznik przysłony, który reprezentuje powiedzmy f / 4.0 (obiektyw jest szeroko otwarty f / 2.8). Gdy obiektyw jest przymknięty do przysłony f / 4.0, przychodzące światło będzie blokowane przed dotarciem do czujników AF.

Nowoczesne jednostki AF mają wiele punktów AF, z których każdy składa się z pary czujników o różnych odstępach i orientacjach. Punkt środkowy często ma bardzo szeroką parę czujników separacji i dlatego działa tylko z maksymalną dokładnością dla f / 2.8. Często punkty AF mają pary pikseli 1D pod kątem 90 stopni w celu wykrycia szczegółów poziomych lub pionowych. Jeden rząd pikseli będzie miał większą separację, więc punkt AF działa tylko jako czujnik „krzyżowy”, gdy używa się obiektywu o dużej aperturze, w przeciwnym razie czujnik pionowy lub poziomy jest wyłączony, pozostawiając zwykły punkt AF o pojedynczej orientacji.

Czujniki mogą pracować nieco poza określonym otworem, ponieważ wzór światła może nachodzić na czujnik tylko na tyle, aby uzyskać dopasowanie i obliczyć odległość, dlatego czasami tapowanie szpilek telekonwertera działa. Ale generalnie nie jest to przeznaczone do tego, aby zapobiec niedokładnej lub przerywanej wydajności, Canon wyłącza AF, gdy zgłaszana apertura jest zbyt mała.

Canon zoptymalizował swoje autofokusy, aby były bardzo dokładne z obiektywami szerokokątnymi (które Canon oferuje nawet przy długich ogniskowych, na przykład 400 mm f / 2.8 lub 600 mm f / 4.0), zamiast być bardziej elastycznym w dalszym ciągu, ale mniej szybkość i dokładność przy małych otworach.