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Dual Pixel CMOS AF技术全解析

色影无忌
梁爽
梁爽
2014-06-13



二.Dual Pixel CMOS AF比Hybrid CMOS AF如何?

 

EOS650D采用的Hybrid CMOS AF(700D、EOS M还在沿用)

  面对这个问题各大相机厂商都不断改进,其中佳能正是当中的佼佼者。2012年佳能首先在EOS 650D上应用了Hybrid CMOS AF。所谓Hybrid CMOS AF技术是将图像感应器上的部分像素作为相位检测自动对焦感应器使用(相当于前文提到的线性CCD传感器),相位检测前文笔者提到了,它可以迅速判断镜片移动量和方向,不过Hybrid CMOS AF 最终还是要通过反差检测自动对焦合焦。

 

EOS 100D搭载的Hybrid CMOS AF II(EOS M2也搭载该对焦技术)

  2013年佳能推出EOS 100D搭载的Hybrid CMOS AF II只是有效范围从I代的约35%扩大至约80%。简单来说Hybrid CMOS AF中的相位检测仅仅是起辅助作用,算是速度上的“助推器”,但最终“拍板”依旧是缓慢的反差侦测。

 

  为了让AF更快更实用,其实只要能增加自动对焦像素的数量并提高相差检测自动对焦的精度就可以,那样就不再需要反差侦测自动对焦了。说来简单,显然让过多的专用像素去执行相位侦测任务,这些专用像素又不具备图像捕捉能力,那就无法保证画质,只能通过数据处理补偿图像,两者要兼顾专用相位侦测像素在数量上就要有所限制,而EOS 70D的Dual Pixel CMOS AF(全像素双核CMOS AF)从根本上解决了这个问题。

 

  那么该技术与Hybrid CMOS AF 有什么不同?两种技术差异就在于最终合焦的检测方式!Hybrid CMOS AF最终还是依靠反差检测判断合焦。而Dual Pixel CMOS AF(全像素双核CMOS AF)仅使用图像传感器相位检测自动对焦,因此可实现高速对焦。且提升了伺服自动对焦的追踪性能 ,拍摄短片时也能流畅地持续对焦。

 

三种对焦方式对比

  速度能快多少?据佳能官方声称EOS 70D的“Dual Pixel CMOS AF”与搭载了“Hybrid CMOS AF II ”的EOS 100D相比,可实现约30%的对焦速度提升,而且短片伺服自动对焦性能的改进可获得平滑的追踪对焦表现,面对快速移动的主体也能应对。

 

Dual Pixel CMOS AF每个像素中都配置了2个光电二极管

 

 

Hybrid CMOS AF的像素实际并未分成两部分。

 

  那么这一切是如何实现的呢?这是结构上的不同!Dual Pixel CMOS AF技术是在图像传感器上的每个像素中都配置了2个光电二极管,且对应同一个微透镜(以往的图像传感器一个光电二极管对应一个微透镜)。在自动对焦时,一次同时可获得2个信号(A像和B像)。通过比较A像和B像的视差信号计算出镜头的驱动量和驱动方向(原理前文独立AF检测模块类似)。

相机将光电二极管A信号与B信号相互重合的状态判断为合焦

偏前(后)都会出现偏差

 

  而在拍摄图像时,两个光电二极管又将汇合各自的图像信号作为一个像素进行输出。因此,自动对焦和成像功能得以同时结合在一个像素中,且图像传感器上所有像素都实现了这一改进,可从图像传感器上全部有效像素获取信息用于相位自动对焦。既保持了画质又增加了可用于自动对焦的像素数量。

对焦有效覆盖面积大幅扩大

 

  简单来说,以往产品是图像感应器上的部分像素作为相位检测自动对焦感应器使用,可这些像素是不参与成像的,属于有效像素之外的冗余像素,但这样终究是见缝插针,参与对焦的像素数量有限(过多影响画质),覆盖面小。而EOS 70D的图像传感器,集成了约4030万光电二极管,所有像素均是对焦/成像两用,提高了像素使用效率,对焦时可全员出动。即时取景拍摄时,覆盖图像拍摄区域可达约80% (垂直) x 80% (水平)。自动对焦有效范围比光学取景器的更大。

 

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