数码单反相机对焦系统全解析
发布：照片处理网作者：孤竹の子来源：小熊在线
对焦！我们用愉快的方式解决这个问题，首先我们要确定两点，第一，这篇文章不会太深奥，第二，如果你仔细看完，那你可以解绝80%以上之前不理解的对焦问题！
D3s拥有多达51个对焦点有什么用，为什么最新像素达1700W的EOS 550DD定位要低于对焦点同为9点且像素只有1500W的EOS 50D？人们常说的十字型对焦是怎么回事？双十字对焦又有什么优势？为什么很多说5D Mark II 的对焦系统甚至不如EOD EOS 50D？这些问题你将在今天找到答案。
先说一些废话，这篇文章的内容主要来源于网络，因为我个人不是佳能或者索尼的工程师，写不出这种文章，但是你在网络中也绝不会找到与这篇文章内容相同的文章，写过论文的朋友应该知道这个原因，如果论文的一百句话分别引自一百本著作，那么这段话仍是你自己的！
何为十字型对焦传感器？
在白纸上画上一条直线，拿起你的相机，对着这条直线对焦，如果无论你横拍或者竖拍都能够对这条线进行对焦，那么恭喜你，你的对焦点是十字型对焦，而如果你的对焦点只能横拍时对焦，竖拍时无法确认焦点，那么很遗憾，你的相
机的这个对焦点是纵向线性传感器！
上面说的就是十字型对焦传感器与线性传感器的区别，相机的对焦的系统中，纵向线性传感器对横向线条敏感，而横向线性传感器则对纵向线敏感，所谓十字型传感器就是说配置了纵向和横向传感器，这种传感器可以做到对横向和纵向线条都敏感对焦。
在现在主流的相机对焦系统中，中央对焦点几乎都标配了十字型对焦传感器，而除了中央点之外，各个品牌之间的不同定位相机之间就有很大区别了。
在实际使用中，也并非说线性传感器效果就一定差，因为实际拍摄中很少有环境是单纯的横线或者竖线，所以线性传感器在大部分情况下依然能够准确合焦，所以如非特殊需要，玩家可不必纠结于除中央外的焦点是否采用了十字型传感器。
上面所说的横向或者竖向传感器是大多数相机的排列方法，当然也有一些传感器并非水平或者垂直排列，如佳能的EOS 50D，中央对于F2.8的双传感器就是呈“X”型的45度角排列。
何为双十字型对焦传感器？
先来说一下拥有双十字型传感器的品牌：佳能、索尼、奥林巴斯，很遗憾尼康、宾得没有，即使是尼康最顶级的D3x也没有配备双十字型传感器！
在十字型对焦传感器的基础上再加上一个十字型对焦传感器，不就是双十字型传感器了吗？没错，恭喜你答对了，如奥林巴斯就是就是按照了这种方式增加了一个十字型传感器，两个传感器配合工作，在E-3/30上的全部11点双十字型传感器就是这么实现的！
奥林巴斯E-30对焦传感器
但是这么解释双十字型传感器又非完全正确，因为放在佳能和索尼身上就不适用了！在一般情况下，我们所说的十字型对焦传感器都是指F5.6对焦传感器，而双十字传感器中的另外一个十字型传感器则是指F2.8对焦传感器。
这两个传感器有很大区别，F5.6对焦传感器是指在最大光圈为F5.6的镜头即可正常对焦，适应镜头非常多，大家可以去翻一下镜头资料，即使现在最入门级的18-55套头，最大光圈也达到了F5.6，所以几乎所有厂商的十字型传感器都为F5.6对焦传感器。
而F2.8的对焦传感器则只能在使用最大光圈大于F2.8时的镜头才能参与工作，由于镜头光线的原因（下文将具体讲解），F2.8传感器对焦更加精确，而
F5.6对焦传感器对焦更快，兼容性更好！
比如50mm/F1.4的镜头，如果在佳能和索尼的双十字型对焦传感器相机中，那么对焦时F5.6对焦传感器和F2.8对焦传感器都会工作，快速而精确，而如果是类似24-105mm/F4.0这种镜头，那么对焦时则只有F5.6对焦传感器更够工作，F2.8对焦传感器此时只能选择打酱油！
EOS 50D双十字对焦传感器
如果你疑惑F5.6对焦传感器只能对于最大F5.6光圈，而在使用套头开到F16或者更小光圈时为什么还能够对焦的话，那很好解释，因为在使用套头时，无论机身控制光圈为多大，在进行对焦时，光线进入对焦传感器的夹角都是F5.6时的数值，所以在使用F16光圈时仍能对焦，而如果使用手动镜头在镜身将光圈收到F16的话，无论F5.6对焦传感器还是F2.8传感器都无法工作！
F5.6与F2.8传感器工作原理
接下来的内容可能会有些深奥，个人认为能理解更好，如果不能理解，那么只需理解上页所讲的内容对于一般用户也就够了！
先来看一下F5.6对焦传感器与F2.8对焦传感器所组成的对焦模块（1Ds Mark III）：
上下两块为F5.6纵向对焦传感器对横向线条敏感，左右两块为F2.8横向对焦传感器对纵向线条敏感，不用看别的，只需记住两块F5.6对焦传感器的距离小于两块F2.8对焦传感器之间的距离就可以了！
如上图所示，被摄物体先被第一块透镜聚焦在焦平面面上，然后在通过四个不同的透镜投射在相应的对焦模块上，上图中我们可以看作是在使用F2.8以上光圈镜头时的光线路径，此时有光线可以分别投射在F5.6和F2.8的对焦传感器上，F5.6和F2.8的对焦传感器都可以工作。
由于此时光线被分的更散，相位检测更加准确！打个比方，如果F5.6传感器被分到到了5份光线的话，由于F2.8
传感器距离更大，光线又被分的更散，可能会被分到了8份，从8份数据中选择一份数据显然比5份数据中选择一份精度更高，这也就解释了为什么F2.8对焦传感器的精度更高！
如果光圈变小，比如为F5.6时，光线进入对焦系统的角度也会随之变小，此时的情况是可能距离更大的F2.8对焦传感器就无法接收到光线，那么它肯定就无法工作，此时只有F5.6传感器才能进行对焦，由于光线份数可能更少，对焦传感器无需更多的判断，因此对焦更为迅速！
继续关注上图，这是一个典型的F2.8单线对焦传感器与F5.6单线对焦传感器组成的十字型对焦系统，那么如果在两个F2.8之间再加入一组F5.6对纵向线条敏感的传感器，同时将F2.8对焦传感器旋转45度，再加入一组垂直的F2.8
对焦传感器的传感器，那么这就是佳能EOS 7D的双十字对焦传感器，也就是目前最顶级的“米”字双十字传感器！这种传感器理论上比“井”字型双十字对焦传感器更具优势，因为可以感受线条的方向更多。
当然，F2.8对焦传感器在实际应用中对比F5.6对焦传感器的优势在绝大多数情况下并不十分明显，否则一相以对焦系统著称的尼康也不会至今没有开发
F2.8对焦传感器！
佳能主流单反对焦系统解析
好了，理论知识基本到此结束，接下来解决一些开篇的问题，首先来看为什么说5D Mark II的对焦系统不如EOS 50D？
先来看5D Mark II的对焦系统描述：拥有9点自动对焦系统（6点辅助对焦），其中中央点采用了F5.6纵向单线与F2.8横向单线的十字型对焦系统（也有资料说中央点为F5.6十字+F2.8单线一说，我实际测试5D Mark II在24-105/F4上对中央点纵向、横向线条均可对焦，因此这种说法更为可靠），其他对焦均为F5.6单线对焦传感器！
再来看EOS 50D的对焦系统描述：拥有9点自动对焦系统，且全部为F5.6十字型对焦传感器，中央点配置为F5.6十字型对焦传感器+F2.8十字型传感器的双十字型传感器！
所以几乎不用我解释，大家也可以看出在对焦系统上上述这两款机型在对焦上谁性能更好！5D Mark II只有中央点一个十字型对焦，且还是F5.6单线+F2.8单线（也可能是F5.6十字+F2.8单线），而EOS 50D则全部为十字型对焦点，中央点为F5.6十字+F2.8十字双十字型对焦，5D Mark II那6个隐藏对焦点，一般时候也是打酱油的！
5D Mark II对焦系统
下一个问题，为什么EOS 550D的像素那么高且定位比EOS 50D低？当然这个问题不能只从对焦系统方面解释，比如外壳材质、取景器等EOS 50D都远胜EOS 550D，但是对焦系统的划分一项是佳能区分各价位相机的重要因素！
EOS 50D的对焦系统上文已经介绍完毕，下面来看EOS 550D的对焦系统：拥有9点自动对焦系统，其中中央点采用了F5.6十字型对焦传感器与F2.8横向单线的十字型对焦系统，其他对焦均为F5.6单线对焦传感器！可以说EOS 550D 的对焦系统就是在5D Mark II的对焦系统取消了那6个隐藏的辅助对焦点。
这里还是要感谢佳能将F2.8传感器下放到低端机型上，虽然是单线的，不然EOS 550D 对大光圈镜头的对焦精度可能还是停留在400D的水准，至于400D使用大光圈镜头是什么对焦精度，你懂的！
既然这页都在说佳能的机器，那就把其他佳能主流相机的对焦系统也总结一下吧！
1D系列，对焦系统是与5D Mark II最大的区别，如在1D Mark IV中采用了45个自动点，其中39点为十字型传感器（纵向F5.6+横向F2.8），中央对焦点也为同样配置，但是1D系列有个专权，就是F2.8的对焦传感器也可支持最大光圈为F4.0的镜头，就是说1D系列在使用24-105/F4这种镜头时也可能实现十字型对焦，而5D Mark II则不行，只能对应单线的F5.6对焦传感器了！另外1D系列的中央F5.6对焦传感器最大还可支持到F8，这也是1D系列独享。
EOS 7D与EOS 50D的对焦点配置相同，不同的只是对焦点数量增加到了19个，中央为双十字型对焦传感器，其他均为十字型对焦传感器。
佳能的机器对镜头支持情况基本如此，1D系列在使用最大光圈为F2.8以上的镜头时能实现39点十字型对焦，其他机型均为一点，所以1D系列更适合使用那些大光圈极品镜头，EOS 7D与EOS 50D兼容性非常好，几乎所有镜头都能发挥最大威力，而5D Mark II和550D只有使用中央对焦点时才能保证大光圈镜头的精度，且只能保持纵向线条精度。
尼康、索尼、宾得主流单反对焦系统解析
我们前文说过，尼康是没有双十字型对焦传感器的，但这并不代表尼康在对焦速度和精度上就要弱于佳能，因为传感器类型只是决定对焦速度和精度一个因素，对焦算法、镜头等综合因素才能真正决定对焦速度和精度！
尼康的D3x、D3s、D700、D300s等采用的都是Multi-CAM3500对焦系统（D300s为Multi-CAM3500DX、其余为Multi-CAM3500FX，两者只是画幅上的区别），为51点自动对焦，其中包括15个F5.6十字型对焦传感器，镜头兼容性非常好，前文已经说过，尼康没有F2.8十字型对焦传感器。
更多的十字型对焦点，可以保证在某些特殊环境中更快的对焦，尤其是体育拍摄方面，这也就是前文提出的D3s为什么拥有那么对焦点的重要原因！
Multi-CAM3500FX对焦传感器
中端的D90和低端D5000、D3000均为11点自动对焦，其中中央对焦点采用了F5.6十字型对焦传感器，其他均为单线传感器！
索尼部分，a900采用9点自动自动对焦系统，并且拥有10个辅助对焦点，其中除中央点采用“井”字形双十字对焦外（F5.6十字+F2.8线性），其他均为线性对焦点！而现在新出的a系列所以产品，包括a550/a450/a390等等全部采用了
9点自动自动对焦，而索尼官方对采用何种对焦类型描述很模糊，但估计其不会超越a900，最可能配置为中央点十字型、其他焦点均为单线！
宾得的对焦模块更为简单，K7与Kx为11点对焦，其中除左右最外围亮度为单线外，其余均为F5.6十字型传感器，其他老产品如K10D、K20D等也采用了相同配置！
写在最后
其实采用是不是十字型或者双十字型对焦在实际使用中并不完全决定了对焦精度和速度，这点在前文已经明确指出，这里再次强调一下，例如5D Mark II 那些周围单线对焦传感器无论精度还是速度上，都不输于宾得中央点的十字型对焦，而实测尼康D3s的中央点十字型对焦也不输EOS 7D的中央双十字对焦。
还有一项数据与对焦精度与速度息息相关，那就是对焦系统对光线感应范围，如果你仔细翻阅对焦曝光值的范围，就会发现对最低感光范围各家也不太一样，但大部分都做到了-1EV，有些品牌如奥林巴斯可以做到-5EV，也就是说在极端黑暗的情况下，可能奥林巴斯的E-30可以对焦，而其他品牌如果不开启辅助光源的话，那么肯定无法进行对焦（有日本媒体测试，能做到-1EV正常对焦的只有奥林巴斯，其他家均为0EV左右，能做到-5EV没有）！
到此结束，总结起来，实际上整篇都在讲废话，但是这是一些蕴含着哲理的废话……。
