Чому Canon і Nikon обмежують або вимикають автофокусування понад певні f-числа?

Одне, що я помітив у камері DSLR Canon, це те, що вони відключать або обмежують автофокусування, коли максимальна діафрагма об'єктива вужча за певні значення, які вказані у моїй відповіді на те, які діафрагми потрібні для включення автофокусування, включаючи перехресний тип або високоточне фокусування на камерах DSLR Canon? Зауважте, що фотоапарати Nikon також зазвичай обмежені f / 5.6, за винятком моделей із останньою редакцією системи Multi-CAM 3500 AF, як у D4 та D800.

Наскільки мені відомо, Olympus і Pentax не мають цих обмежень, навіть якщо автофокусування може бути повільним або ненадійним поза f / 5.6. (Sony / Minolta вимагає щонайменше f / 6.3, за винятком лише дзеркального об'єктива для автофокусування 500 мм f / 8, а Alpha 850 і 900 мають центральну точку автофокусу з високою точністю при f / 2.8.) Наприклад, на Pentax, 9 з 11 точок є хрестоподібними і залишаються такими на всіх діафрагмах. Повідомлялося, що система Pentax AF працює в режимі f / 8 і за її межами, хоча дуже повільно. Камери Olympus Four Thirds також намагатимуться фокусуватись нижче рівня f / 5.6. Чому Canon і Nikon вирішують обмежувати функціональність автофокусу, а не намагатися зосередитись зі зниженою продуктивністю поза вищезазначеними обрізами?

Системи автофокусування не можуть використовувати точки точок зосередження з найвищою точністю, якщо ви не використовуєте велику діафрагму. Вони штучно не обмежують точність, вони просто працюють у межах максимальної діафрагми.

Canon ставить ці межі для забезпечення надійного автофокусування . Якщо ви не вірите в цю теорію, додайте шматочок стрічки між телеконвертором та об'єктивом у верхній три ліві шпильки. Це надумає ваше тіло думати, що у вас немає телеконвертора, а ваш об'єктив - це просто 300 / 4.0 або все, що у вас є.

Крім того, лише камери серії 1 Canon здатні здійснювати автофокусування з об'єктивом af / 8, хоча і лише в центральній точці. Зазвичай така настройка відбувається завдяки поєднанню довгого об'єктива з розширювачем. (Примітка: нещодавно Canon 5D Mark III, 7D із вбудованим програмним забезпеченням v.2.0 або новішої версії та 7D Mark II можуть автофокусувати з центральною точкою до f / 8. Canon 5D Mark IV та 1D X Mark II можуть автофокусувати з декількома Точки автофокусування з об'єктивом f / 8. Canon 1D X потребує пізнішої вбудованої програми для автоматичного фокусування об'єктива f / 8 із центральною точкою. Як спочатку постачався, це лише автофокус із об'єктивами f / 5.6 та ширшими.)

Це дійсно зводиться до проблеми користувальницької роботи . Звичайно, вони можуть включати ISO 204800 або 409600, але якість нікого не зробить щасливим. Вони намагаються залишати більшість користувачів задоволеними тим, що може робити камера, і більшість споживачів задоволені, якщо AF не полює без кінця.

Обмеження діафрагми є наслідком проектування систем автофокусування фазового детектування і не характерне для Canon.

Фазовий фокус в режимі дзеркальних дзеркальних робіт працює за допомогою направлення світла на датчик автофокусування за допомогою другого дзеркала за напівсрібленим головним дзеркалом. Датчик автофокусування використовує пару лінз для фокусування світла від об'єкта на пару одновимірних датчиків, ефективно ліній пікселів. Виміряючи зміщення між контрастними візерунками, виміряними на кожному датчику, може бути розрахована відстань до об'єкта. Дивіться цю грубу діаграму (не для масштабування!)

Розмір і поділ між парою датчиків автофокусування визначає точність вимірювання АФ. Однак є компроміс - чим далі вони відрізняються, тим ширша повинна бути діафрагма, щоб направити світло для досягнення обох датчиків. У діаграму я включив стоп діафрагми, який представляє, скажімо, f / 4.0 (об'єктив широко розкритий f / 2.8). Якщо об'єктив зупинився до f / 4.0, вхідне світло буде заблоковано до потрапляння на датчики автофокусування.

Сучасні блоки автофокусування мають декілька точок автофокусування, кожен з яких складається з парних датчиків різного поділу та орієнтації. У центральній точці часто є надзвичайно широка пара датчиків розділення, і тому працює лише з максимальною точністю при f / 2,8. Часто точки АФ мають пари 1D пікселів при 90 градусах, щоб виявити або горизонтальну, або вертикальну деталь. Один рядок пікселів матиме більше розділення, тому точка автофокусування працює лише як датчик "перехресного типу" при використанні об'єктива великої діафрагми, інакше вертикальний або горизонтальний датчик вимкнено, залишаючи звичайну точку автофокусу з одноорієнтацією.

Датчики можуть трохи працювати за встановленою діафрагмою, оскільки світловий малюнок може перекривати датчик достатньо, щоб отримати збіг та обчислити відстань, через що іноді спрацьовує штифти телеконвертора. Але в цілому це не призначено для цього, щоб запобігти неточній або переривчастій роботі, Canon відключить автофокус, коли повідомлена діафрагма занадто мала.

Canon оптимізував свої автофокусні пристрої, щоб вони були дуже точними з широкими діафрагмами (що Canon пропонує навіть при довгих фокусних відстанях, наприклад, 400mm f / 2.8 або 600mm f / 4.0), а не бути більш гнучким у продовженні роботи, але з меншою швидкість і точність при невеликих отворах.