自動對焦

  • 甚麼是自動對焦？（Auto Focus）
  • 自動對焦的運作原理
  • 影響自動對焦表現的因素
  • 自動對焦感應點（AF Point）
  • 自動對焦模式：追焦及單次自動對焦
  • 實際應用：動態、人像及靜態照片

本篇教學旨在通過講解自動對焦的原理，從而改善您的照片作品，讓你可以正確使用你相機的對焦系統避免出錯。

甚麼是自動對焦？

對焦的概念非常簡單直接，就是對焦點要清晰。相機的自動對焦系統是透過調整相機鏡頭的鏡片去對焦。自動對焦有主動／被動之分。

所謂被動式對焦，是利用對比度（contrast）感應器對焦，特點是相機會直接接收被攝物的反射光來進行對焦。這種方法的優點是即使目標物較遠，也能進行準確的對焦。缺點是當被攝物的光源很弱、反差很低時，自動對焦的速度就會變得很慢，甚至無法測出焦距。由於不需要額外配件，故較便宜，一般消費型DC及備有LiveView功能的單反相機才會配備。因此我們在拍攝時，鋒利的邊緣或突顯的紋理對自動對焦的運作非常有用，我們進行對焦時可嘗試瞄準這些位置。

而主動式對焦的原理是，使用主動對焦時，相機會射出紅外線或可視的紅色光束，在接收到反射光後決定對焦的距離。本教學將討論被動式對焦。

對比度自動對焦的工作原理及過程

對焦前（左）和對焦後（右）比較圖

（1）自動對焦處理器（autofocus processor – AFP）輕微改變對焦距離。
（2）AFP在改變距離後，會比較對焦前和對焦後的數據，以評估及衡量對比度有否增強。
（3）一旦有增強，APF會調整鏡頭從而獲得新的對焦距離。
（4）自動對焦處理器會不斷重複步驟 2-3，此時你會見到相機的取景器慢慢由朦變清，直至取得令人滿意（高對比度）的焦距。

整個過程會在少於一秒的時間內完成，但對於不理想環境（例如是太暗或者在水底）、或者是不理想的被攝物品（對比度不足），則有機會對焦失效。

影響自動對焦表現的因素

被攝物的狀態對相機的自動對焦表現有重大影響。其關影響力甚至比相機型號、鏡頭種類及對焦設定更為重要。自動對焦極受以下3種因素影響：

● 光暗水平
● 被攝物對比度
● 被攝物是靜態還是動態

一般而言，最理想的環境便是光線足、對比度高以及靜態的被攝物。這三個因素並不獨自影響自動對焦的表現，而是互相影響的。而以下例子將較棘手。

 

這次遠方的景物有高對比度、光線充足及靜止狀態等三重有利因素，相機成功在遠方對焦。但由於景深不夠深的關係，離相機較近的主體便很容易走焦了。

在實際應用上，攝影者往往只能夠在片刻之間，猜想哪個是最完美的對焦位置（上圖的到底是跑者還是遠方風景？），這才是對焦系統最困難的地方。我們會在下面探討對靜態物件及動態物件的自動對焦技巧。

自動對焦感應點（AF點）

AF點的多寡、類型及排列方式決定了一部相機的自動對焦功能有多強大。高端的單反相機，可以有多達45個甚至更多的AF點（最近更有廠商推出了多達100個對焦點的相機……），然而不少相機只能擁有少至一個的中央AF點。以下是兩款不同的自動對焦感應器：

（左）高端單反相機所配置的AF點（右） 入門級單反相機所配置的AF點

從上面兩張圖可見，AF點有分十字型（紅色和綠色）和一字型（藍色）。以一字型為例，相機會使用這條垂直線，來測試直線範圍的對比度。因此，兩條一字型線組成的十字型AF點，比一字型AF點更為精準，這也是其中一個高檔單鏡相機比入門級單鏡機貴的原因之一。現時大多數的最新的數碼單鏡相機種，都已採用這類十字型自動對焦感應器。就單反機而言，AF點的數目及準確性，會隨光圈的大小而轉變。一般而言，光圈越大，能使用的AF點便會越多，準確性亦會越高。我們以剛才的兩款感應器作例子：

由上圖可見，鏡頭及光圈對自動對焦的表現影響很大。由於中央AF點的表現是最好的，當被攝物不在中央位置時，應先使用中央AF點來進行對焦。在成功對焦後便鎖定對焦點（focus lock）再進行構圖。我們可以使用多個AF點來提高自動對焦的可靠性，亦可以使用單個AF點來增強準確性。有些相機甚至有「自動景深」（auto depth of field）功能，即在拍攝團體照時，相機會透過這些AF點偵測出多個主體的距離，獲得數據後，相機便能計算出最合適的光圈，以達致足夠的景深，覆蓋全部的主體。

自動對焦模式：追焦 VS 單次自動對焦

對於拍攝靜物，使用單次自動對焦（One-Shot）無疑是最佳選擇，但這方法的缺點是當被攝物在鏡頭成功取得焦距後，突然偏離原本位置時（例如是走來走去的小朋友），相機便不懂更新該被攝物的位置，結果導致走焦。而追焦（人工智能伺服自動對焦，即AI Servo Continusous）就是為彌補這不足而誕生的。追焦系統會針對該動態被攝物的移動速度，對其移動距離及其未來位置進行預測。在獲得數據後，相機便會自動在其預測的位置對焦。這樣做便可以大大降低在拍攝動態物時的走焦率。

在對動態物進行追焦時，以下的幾項會影響自動對焦的表現：

1. 該被攝物的移動方式（直線／迂迴）
2. 被攝物的對比度
3. 光線的充足度
4. 鏡頭的類別
5. AF點的多寡

還有要注意的就是，追焦系統非常耗電！長期使用請帶同後備電池。

實際應用：拍攝動態物件

拍攝動態照片時，最佳選擇當然是選用追焦。但實際應用又如何呢？你首先需要把相機對準一個位置，該位置是你預期該被攝物將會進入的範圍（用上圖做例子，我們首先對該段路面進行對焦，然後等待這賽車從右方進入這範圍）。這樣做可以避免因相機不停測試焦距而浪費的時間，從而更有效地進行追焦。另外在這個模式底下，相機並不需要對焦鎖定（focus lock）後才可以按下快門，如果想要獲得理想的效果，你需要有一定的攝影功力和技術。

實際應用：人像及靜態照片

在拍攝人像或靜態照片時，我們會較常使用單次自動對焦。與人工智能伺服自動對焦不同的是，在按下快門前，我們先要獲得對焦鎖定。在拍攝人像時，眼睛會是我們最好的對焦位置，這是因為它們擁有穩定、又突出的對比度。

此前提過中央AF點擁有較高的性能，儘管如此，使用中央AF點並不保證你能獲得最準確的焦距。特別是在進行人像拍攝時，原因是在拍攝人像時，我們先對準人的眼睛對焦，鎖定焦距後我們再移動相機進行構圖的話，相機與該人像的距離有機會轉變，由於焦距已被鎖定的關係，失焦的情況便很容易發生這情況對拍攝人像時影響尤其嚴重，主要原因是因為我們一般會使用大光圈進行人像拍攝，且被攝物往往離攝影者很近，導致景深會變得非常短，由於人體不是一塊薄薄的紙板，只要有一丁點的焦距改變，一部份的身體便會失焦，我們往往需要用到其他的AF點去進行較準確的對焦。