七种武器之四 :CANON EOS-1N(上篇)

摘自《新浪网摄影论坛》 G2

    关于 135单反机的帖子我们应该已经见的太多了,我承认,写七种武器的单反篇是一件比较困难的事情。 从我动手开始写这部分的以后,我实际上反复修改了很多方案来试图阐述清楚我的想法,包括一些主
要品牌机型的比较等等,但是,最后,我还是想把它改的简单一些。 本来,器材就只是摄影的辅助手段,
象我常说的:有时候考虑器材多了,考虑摄影本身就少了。

    在我们进入这篇文章之前,我很想先表明我的一些立场,这也是我下面这篇文章的基础。首先,我这
篇帖子讲述的都是专业相机的故事,毕竟,以咱们论坛兄弟们的水平,已经有大量的专业顶级机的使用者,
而其它大多数兄弟以后肯定要升级到专业机和专业镜头。加上我对普及级的器材不算很熟悉,就写我知道
的好了。

    引子:为什么我们要使用35毫米相机

    有一句话我原来在论坛里说过一遍,不知道有多少兄弟还有印象。我说过,对于很多好照片来说,使
它更清晰一些或令它的颗粒更细一些并不能增加它的影像力量。在 80 年前,在大画幅机一统天下的时候,
很多人还不明白这个道理。所以,那时候,使用 35毫米的LEICA拍摄的图片是不被严肃的杂志或摄影家承
认的。

    但是,很快,35毫米相机成为最流行的摄影系统。除了胶片和镜头生产技术上的飞跃以外,更主要的
原因,是对摄影的认识在进步,人们意识到摄影作为一种独特的记录和艺术表现形式,应该有它自己的特
色。

    摄影需要自己的特色,而因为35毫米相机正是摄影迅速、快捷、写实能力的集中表现。而它的轻便小
巧使得它能够拍到大中幅相机拍摄不到的画面。所以,方便快捷、拍到别人拍不到的东西就是35毫米相机
立命的基础。 但是,很显然,仅仅有方便快捷是不够的。 摄影从诞生起就肩负着记录和艺术的双重使命。
我们会在下意识里对一幅照片作出成像方面的期待。

    那么,评论一部35毫米相机,就要从这两方面谈起。那么,是不是一部相机需要在便捷性和成像方面
作出妥协才可以呢?

    关于相机的功能

    随着相机制造工艺的发展,相机的功能也变的越来越复杂,我想让我去一件一件的分析肯定是不可能
的。而且,在你能比较熟练的掌握你的器材后你会发现,其实,功能常用的就那么几项。那就拣我觉得比
较重要的说几项吧。

    我们先请出客串教授LOGO-YU同志,来看看他关于机身的精妙文章:

    提起现代SLR,还是应该从SLR的定义开始讲起。SLR= Single Lens Reflex camera的缩写,顾名思义,
翻译成中文就是单镜头反光式照像机的意思。"单镜头" 说明相机只有一只摄影镜头(人有两只明亮的眼睛,
而相机只是个"独眼聋",而且并不那么明亮),"反光"说明相机里有面反光镜(容纳反光镜的"场所"叫反光
镜箱-----这箱子里的名堂可是很多很多)。好,既然讲SLR相机,就从机身开始讲起吧。。。。。。

    现代单反相机的机身无外乎由以下几大部份构成:镜头卡口及连动机构,测光系统,AF系统,快门及
卷片系统。其实最跟我们广大摄影爱好者有切身利益的恐怕就是卡口和机身的测光系统以及AF(自动聚焦)
系统了。这是本文要着重谈谈的几大部份,其它的部份不是不重要而是涉及到的理论知识较多很多已超出
作者本身的理解能力,只能作简单的感性介绍。

    先讲讲镜头的卡口,所谓卡口就是能把"镜头卡在机身上的口"。早期的机身均是采用螺丝口----即把
镜头象拧螺丝一样的拧在机身上。象 Leica等,早期均是这样的卡口,这种卡口必然带来镜头拆卸不方便
(经常因为卡口热涨冷缩造成镜头 S在机身上卸不下来)。人们很早就想有一种拆卸方便的卡口,比如用手
指在哪里轻轻一按镜头就能轻松的拆下来,安装的时候也只需将镜头在卡口上"适度"转动就能自动锁死而
不用象拧螺丝那样使劲才能将镜头锁定在卡口上。其实当年Contax为了跟Leica竞争,据说曾经把Leica大
卸八块,把每个部份都仔细剖析,将Contax的五藏做的比Leica要更加"精致"。其实最著名的就是 Contax
那 Bayonet Mount----翻译成中文就是"刺刀"式卡口,按照现在比较流行的话说就是所谓 "One Touch"操
作---按一下镜头座旁边的按钮镜头就能很容易的被拆卸下来,而且当时Contax几乎是"无私"的将这个"智
慧的结晶""奉献"给其它厂家(Leica除外)。这可能是这种卡口方式能那么快就"誉满全球"的原因吧。

    好了回到正题上来,谈谈单反相机的卡口,我以尼康为例作个简单的说明。大家都知道尼康的F形卡口
已经历经40多年的风风雨雨,从MF时代一直跨入AF时代而且也将继续发展延续下去。在尼康机身上的卡口
的内径是44mm,其实就是将 35mm底片对角线(43.27mm)"四舍五入"而来的,其意义就是可以将从镜头射出
来的与35mm胶片面积相同面积的光直接引入机身。这里有一个专业词汇:从镜头卡口法兰盘到焦平面的距
离叫Frangle ForcalLength----俺把他翻译成"法兰焦距"。"法兰焦距"的大小是很有学问的,太小了就无
法容纳下反光镜,TTL 测光等机构;太大了影响镜头的实际通光口径和最近摄影距离。到目前为止,世界
上除Contax AX以外的其它所有SLR的"法兰焦距"都是一定的。尼康相机的"法兰焦距"为46.5mm,这又与镜
头最大通光口径有什么关系呢?!让我们用简单的三角几何来给大家讲解一些其中的"奥秘"。不过在讲结
以前先给大家介绍一下镜头"最大通光口径"的定义:在焦平面中心上钻一小孔 (孔的直径应小于镜头焦距
的150分之一),将这个孔看作一点光源其发出的光经镜头折射成一束圆柱形光,这圆柱的直径的称作该镜
头"最大通光口径"。这圆柱的直径与镜头焦距的比称作"最大通光口径比",我们经常在镜头上看见1:1.4,
1:2.8等等就是这个意思。接着讲这"法兰焦距",我们把一焦距为50mm的镜头简化成一焦距为 50mm的简单
凸透镜。我们从侧面来看镜头,法兰盘的直径为44mm,以其为底作一等腰三角形,三角形的顶点为焦平面
的中心。好我们现在就知道了这个"法兰焦距"其实就是这个三角形从顶点到底的"垂线",而镜头的光轴也
正与其重合,镜头的焦点就是这个三角形的顶点。我们现在把这"垂线"延长至50mm(即镜头的焦距),把刚
才的三角形"放大"。这个新三角形的底就应该是这个50mm的"镜头"的"最大通光口径",经过简单的三角几
何计算我们会发现这个"最大通光口径"大约为 47.3mm。我们现在就明白了尼康50mm标准镜头的"理想最大
通光口径比"为1:1.06≈1:1.1,当然刚才我们的计算做了太多的"理想化"假设,而实际上尼康标准镜头的
最大口径比只能达到 1:1.2 左右。当然如果当初尼康再把卡口做大约 3 mm的话,估计今天我们就能看到
1:1.0的尼康镜头了。

    反过来我们看看镜头上的卡口,不知道大家是否曾经注意到尼康手动镜头上的那个"小螃蟹钳"?!其
实那也是曾经是尼康镜头的一个象征,尼康 F卡口的演变很多就是围绕这"小螃蟹钳"展开的。当初设计那
小"小螃蟹钳"的作用是把镜头的光圈信息传递到取景器上(是取景器不是机身),这是因为早期的尼康单反
相机一直都把主要测光元件放在取景器里,而把快门速度用"齿轮传动"到取景器里,而取景器前有一个"小
棒"。当转动镜头上的光圈的时候 "小螃蟹钳"就抱着那棒子转同时带动取景器里的一个可变电阻,与快门
速度相结合完成"自动测光"。。这样的话就可以使机身的设计得更加简洁,同时可靠性也更高。这恐怕也
是尼康相机能够那么快"占领"专业市场的一个原因吧。"小螃蟹钳"的设计可以说是尼康的"得意之作"同时
也正是它给尼康带来了近20年的"烦恼"。

    现代相机普遍采用"开放测光"--- 测光时将镜头的光圈开到最大,而在拍摄时的一瞬间将光圈收缩到
所设定的光圈值。这样的结果就是大大方便了摄影者,因为在镜头的最大光圈时取景器里的景物也最明亮,
最容易对焦。如果镜头最大光圈是1.4的话,当前的得到的测光值为f/1.4 1/125,那么如果镜头上的光圈
被设置在f/2.8的话那么快门速度就应为 1/30,这些"换算"由相机内部的电路自动完成。但是问题就是如
何自动的让相机知道镜头的最大光圈是多少呢?,而不用每次换镜头时都要手动设定 (老式的尼康相机正
是这样)。为了能够向机身自动传递镜头的最大光圈信息Minolta推出了MD卡口,而此时的尼康已经占有了
专业市场的半壁河山,如果也步 Minolta的后尘更换卡口的话无异于"自杀"。当时摆在尼康的设计师们面
前的最大课题是能在保证以前老镜头不做任何改动的情况下自动的把镜头的最大光圈信息传递给机身。但
是连尼康当年设计"小螃蟹钳"的人都没想到这"小螃蟹钳"在此时成了尼康的一棵"救命稻草"。大家如果曾
经观察过这"小螃蟹钳"的话,就会发现它被安装在镜头光圈f/5.6的位置上,也就是当镜头设定在f/5.6的
时候"小螃蟹钳"正好在12点的位置上(其实当初设计时就是为了美观而已)。也就是说看镜头被设置在最大
光圈时"小螃蟹钳"与"12点"之间的相对位置就能知道镜头的最大光圈了,当然这还得要用户首先将光圈环
拧到最大 "告诉"相机(准确的说是取景器)镜头的最大光圈的位置。尼康给它起了个古怪的名字"喀喳,喀
喳", 1967 年 Nikomat FTn 上这种新的半自动最大光圈识别系统被首先应用。后来的尼康著名的 F及F2
Photmic 系列都应用了这种机构。到这里恐怕大家发现了尼康的一种"传统",就是把镜头的光圈信息都通
过那"小螃蟹钳"传给相机的取景器。在早期的单反相机机身里普遍将测光元件安装在取景器里,尼康当初
设计"小螃蟹钳"的意义也正在于此,在电子技术还不象现在那么发达的50,60年代,尽量简化机身的设计,
将测光所需的信息直接传送给电子元件集中取景器,在当时是一种"合情合理"的做法。然而随着电子技术
的发展,相机内测光技术日趋成熟,特别是 TTL闪光控制技术的出现,许多相机的测光体被直接安装在反
光镜箱的底部(同时完成普通测光与 TTL闪光测光)。另外,尼康的全系列旗舰机身均采用可更换取景器的
设计,"小螃蟹钳"的作用是将镜头光圈信息传送给取景器,那么如果要将测光元件也安装在反光镜箱的底
部就需要将光圈信息从取景器里再传送给机身。而且象腰平取景器那样的取景器内部不可能安装测光元件,
从而也就无法实现内测光,如果能将光圈信息直接通过卡口传送给机身的话以上问题就不再是问题了。然
而,如果更换卡口的话。。。。。对尼康来说实在是万万不能的,然而不换卡口的话想实现真正的 "内测
光"也是不太可能的。从1959年尼康正式推出F形卡口以来,将光圈信息传递给取景器可以说是FMount的一
项基本原则,然而在不改动卡口的前提之下看来是又不太可能跟上历史发展的潮流。。。。哎,不改不行,
大改又不行。俗话说:"这个,基本上很难。"从1959年到1977年尼康正式改进F Mount为 Ai,前后18年的
时光,尼康那引以为自豪的FMount才算真正跟上了历史发展的脚步。当然了,这一切对尼康来说到底是福
是祸?!如果当初从 FTn 时就抛弃幻想在镜头上的卡口做大胆改进恐怕就不会后来又将镜头卡口改成 Ai,
那"小螃蟹钳"恐怕也就不会一直延续到今天了。如果早知今朝何必当初,如果没有那么多的如果......

    其实历史有时候就是这么捉弄人,但历史也是绝对真实的,人们对真理的认识也是 随历史的发展一步
一步向前的。

    好了,话归正体,时光如梭,到了1977年。那年尼康正式将镜头上的卡口改成 Ai( Automatic Maximum
ApertureIndex),这 Ai 卡口标志着"小螃蟹钳"时代成为了历史,尼康终于将光圈信息改由卡口向机身传
递。为了与老机身"兼容"尼康还是在采用Ai卡口的镜头上保留了那"小螃蟹钳"。Ai卡口实际就是在机身卡
口的外圈加上一"套环",镜头光圈环的根部增加一"凸槽",由这个"凸槽"带动机身上那个"套环"旋转。Ai
卡口的"创新"就在于将镜头的最大光圈与当前光圈一起传递给机身,大家如果仔细观察一下尼康的Ai镜头
就会发现最大光圈不同的镜头上那个"凸槽"的位置都有所不同(比如f/.14的镜头"凸槽"的起始位置大约在
镜头光圈刻度f/8左右,而f/2.8的镜头"凸槽"的起始位置大约在镜头光圈刻度f/11~f/16之间),这样无论
镜头的最大光圈是多大机身上那个"套环"所处的每个不同位置就代表着当前光圈与镜头最大光圈的"差别"
即所谓 Index。但是,光是那个环是不足以将镜头的全部信息传递给机身;镜头的最大光圈是靠镜头卡口
最下面那个凸出的氧化煮黑的"小疙瘩"来向机身传递的。镜头卡口内圈那黑的部分其实也是有其特殊 "含
义"的:在靠近镜头拆卸按钮的地方,那黑圈有个小 "缺口",那缺口的位置又代表了镜头的焦距是否大于
135mm。而上述几部分都是构成卡口所必不可缺的"要素"。所以说尼康的Ai卡口可以向机身传递1,当前镜
头的最大光圈;2,当前所设置的光圈;3,镜头焦距范围。关于这Ai卡口俺再多说两句:对于普通机身而
言那镜头的最大光圈值和焦距是没有什么意义的,而只要得到当前光圈与镜头最大光圈的关系 (Index)就
可以完成自动测光了,所以镜头卡口上其它的信息可以被"视而不见"。尼康在设计Ai卡口时并没有考虑到
将来要会有"矩阵测光",而仅仅是为了实现简易"自动闪光"而在镜头卡口上留下那么多的"信息资源",这
也就是尼康的那个并不怎么出名的SB-E闪光灯。然而到后来这些镜头的"充分必要条件"又被"阴差阳错"地
被FA机身所利用推出了著名的"矩阵测光",也算没有枉费当初Ai卡口设计者的一番苦心。大家如果有机会
可以把F3,F4,F5的卡口部分加以对比,看看里面的"微妙"差别和变化,如果大家悟性高的话也许可以从
里面看出一些"名堂"。看看F4的卡口比F3和F5多了些什么少了些什么就知道为什么F3,F5不能用Ai手动镜
头实现"矩阵测光"而F4可以 (看看卡口正下方和镜头拆卸按钮卡口内侧的区别,那分别向机身传递镜头最
大光圈和焦距信息)。从那时起尼康也实现了镜头开放测光的 "全自动"。尼康同时为所有拥有老式卡口镜
头的用户"更新"卡口为Ai方式这样的镜头被称为"改造Ai"----其实真正区分"改造Ai"和真Ai镜头的关键并
不是靠什么看那"小螃蟹钳"上有没有被打眼,而是一定要看镜头卡口下方有没有那个用来向机身传递最大
光圈信息的"小疙瘩"。因为二手市场上老尼康镜头很多,而骗子也很多,很多骗子就是靠在"小螃蟹钳"上
打眼(加工起来非常容易)来蒙骗顾客,要在镜头上加上那 "小疙瘩" 却是很难(目前为止俺见过的所有"假
Ai"头都是在"小螃蟹钳"上打眼,而没有一个能把那"小疙瘩"给"沾"在镜头上的)。但是就是这个Ai卡口还
是出了个不大不小的"Bug",在镜头的后部有一个连动销,当取景测光时那销子将镜头光圈"固定"在最大,
在反光镜升起与快门释放之间这销子被松开于是光圈就自动缩小到所设定的光圈上。在手动模式以及光圈
优先模式下没有什么问题,然而,哎,什么事情就怕然而......如果在快门优先以及 P(程序自动)的时候
相机必须"亲自"通过那个销子调节光圈,然而 Ai 镜头上当光圈小于 F11 时之间那销子各挡间的"运动距
离"却是不同的!!(真想不到尼康竟然当初怎么会没有想到这么个简单的问题)这样就没办法让相机去"自
动"调节光圈了(这就是为什么大名鼎鼎的 F3 连光圈快门双优先都没有的原因)。怎么办?!只有"良办",
尼康只能"昧着良心"再改卡口美其名曰" Ai-S"。这样从镜头内部改进使得光圈各挡之间那连动销的"运动
距离"相同,这样就有了后来的FA相机。再后来吗,就进入了AF时代-----也就是数字化的时代,以前那些
用复杂的机械运动传递信息的方法被几个小小的电器触点所替代了,当然了那"小螃蟹钳"也完成了其历史
使命,从尼康AI系列镜头开始"光荣离休"了。

    尼康的F卡口从 1959年开始,到今天已经整整历经了40年的风风雨雨,中间的"辛酸血泪"可能只有尼
康心里才清楚。为了保持住这 F卡口尼康也可以说是"机关算尽",从开始时的"小螃蟹钳"到现在的AF镜头
上的电子触点,可以说贯彻了从单反相机的"刀耕火种"的时代到"数字化"的今天。我作个不大恰当的比喻,
尼康跟当今的Intel,而佳能与Apple有某种程度上的相似之处。一个好比一潭"陈年老酒",至今仍然芬芳
四溢。另一个好比"初放的花蕾",朝气蓬勃。据尼康自己的调查,除新闻记者等专业人士外,其它许多用
户都对尼康有某种"继承性"----也就是说很多人曾经从父辈或兄长手中继承过来老式尼康相机或镜头。这
恐怕正是尼康不遗余力的保持 F形卡口延续,使老式尼康镜头还可以用在今天的尼康机身上的原因吧。尼
康对呼声甚高的更改卡口的建议一直是 "爱你在心口难开",尼康不想,恐怕也不敢打破这"世纪末的秋日
传奇",F形卡口已经在人们心中成为尼康的某种象征,代表着人们对其的信赖。相信如果尼康也象佳能那
样彻底的走电子化道路,抛弃原来的老 F卡口的话,恐怕在人们心中的"尼康神话"就将不复存在了,尼康
打S也不愿看到苦心经营了40年才建立起来的形像在一夜间 "灰飞烟灭"。这恐怕也就是为什么在二手市场
上老尼康的镜头的仍身价较高的原因吧。作为对"光荣历史"的怀念,尼康用 F卡口做了个精致的小台种送
给老用户,钟面上画着一只最新的AF-S 80-200/2.8镜头和一个老尼康F机身,旁边印着"F Mount 40th"的
字样。看来尼康是下决心把F卡口带入新世纪了。

    天哪,上面是 LOGO写的卡口的部分,佩服!唉,出于对LOGO的尊敬,我对NIKON卡口上就不说什么了,
虽然我对NIKON的卡口政策比较的不以为然。

    关于测光和曝光

    在谈到暴光之前,我先回忆了自己当年学暴光的时候。的确是很费力气的一件事情,但是,一旦你掌
握了方法,其实暴光还是比较简单的一件事情。在谈暴光之前,我要首先向大家推荐一本书,叫《安塞尔
亚当斯论摄影》,中国摄影出版社的。大家如果可能的话看看其中的某一章:论"想象"。其实暴光的基础
一方便是还原,另一方面是表现。也就是说,你要选择,你是想把取景器里的东西变成什么。

    我们先要搞清一件事情,就是在很多时候暴光没有一个最好的数值。尤其是在进行偏艺术方面的创作
时。而且,很多时候,暴光是摄影者主观表达自己感受的有效方法,所以说, 暴光应该是一种表达法而不
是固定的法则。

    关于测光和测光方式

    我不想再重复在每本教科书中都能找到的测光方面的原理。

    在说测光和暴光之前,我们要先确定自己要拍什么。对于一般的需要快拍的摄影师来说,极度准确的
暴光(回头我们再谈什么是极度准确的暴光)是不需要的,他需要的是可以向需要图片的那方交出尽可能
符合一般人的审美眼光的照片,在这样的前提下,他需要的就是象多区域测光这样的东西。

    那么对于很多的对图片质量要求更高的摄影者来说,这样是远远不够的。好象对于很多摄影爱好者来
说,测光是件很复杂的事情,其实测光的问题是比较好解决的。因为任何测光方式都只是一个暴光的参考,
靠测光表是不可能让你知道怎么样是最好能表现你的想法的暴光数值的。

    EOS-1N都有3种测光方式,多区,中央重点和点测。毫无疑问,是足够用了。

    一般的来讲,我用点测的时候最多。或者说,我凡是给自己拍的片子要么不用,否则就是点测。毕竟,
用点测得来的数值是最可靠的。一般的来讲,用点测最重要的是找到那里是 18%的中灰。或者判断出测光
的部分和 18%灰差几个挡。最好要准确到1/3区,我在七种武器之一里已经写了,1/3挡的差别有时候还是
很大的。

    我一直觉得器材厂家对于测光方式的宣传有点搞笑版的意思。因为其实无论分多少区,复杂的测光方
式的结果都是象征性的。器材厂家做测光方式的时候也是很努力的,一种常见的方式是他们把很多好照片
的情景和最终的暴光结果做大量的分析和计算,在经过不可避免的折中并摒弃掉机器永远不会明白的创意
性暴光后,做成的一种复杂的混合方式。

    在比较同一个厂家的相机的时候,我们会发现,可能同一个场景,不同型号的不同的分区测光的数值
可以得出不同的结果;就不同品牌的相机而言,在某一个景物下,可能 NIKON显的测光准一点;而另一个
场景时的赢家又变成了 CANON。而且,我觉得最麻烦的事情在于,随着测光方式和运算的的复杂化,我根
本不知道这个最终结果是怎么得到的,这样,我连暴光补偿该补多少都不知道。所以,实际上,它的暴光
虽然在理论上可以很接近 "正确",但是,实际上,一旦遇到问题,它几乎可以肯定是不 "正确"的。所以,
我强烈的建议大家,在需要准确的按照你自己的意愿暴光的时候,如果没有测光表,那么一定要使用相机
内的点测光。

    曝光方式

    暴光方式没有什么特别的,1N有几乎所有的手动和自动暴光方法。其实,如果是我,快门优先真的没
什么用,好在现在相机厂家写进相机的程序里也不怎么占地方。其他的,手动暴光很显然是一定要有的。
很多时候,用手动暴光是很方便的,特别是环境光变化非常大但是主体受光很稳定的情况下,自动暴光只
会添乱。

    考虑到控制光圈对最终影像的影响,我觉得光圈优先是很有用的。 CONTAX 公司一向持此观点,所以
CONTAX的用户们对CONTAX独特的左置速度盘的设计似乎也没什么非议。但是,CONTAX的相机对暴光补偿的
设计是很重视的。

    我不知道大家对自动暴光的暴光补偿持多严格的标准。如果做暴光补偿,首先要很了解你的机内测光
表的特性,了解它会在不同的光线条件下把你的暴光引到多偏的地方,然后你要把它拉回来。

    解决正确暴光的途径是多在各种光线下和点测的数值做比较,这样,在实际拍摄的时候就可以比较接
近于你想要达到的最好的效果。

    另外,再说一句,虽然在理论上自动暴光同样可以达到非常精确的暴光水准。但是,在实际应用中你
会发现越是在复杂的情况下,常常的,你越难以信任自动暴光。要考虑测光、补偿、高光的影响什么的,
你很可能会晕菜。

    1N自动暴光的暴光补偿是很方便的,只需要顺手拨拨机背的拨盘就可以了。

    关于对焦

    1N的AF在很长一段时间里一直是大家关注它的焦点,也是1N成功的法宝之一。所以,总是要说说。不
过,对于技术上,我不是很懂,还是请 LOGO兄弟替我讲讲吧。好,我们现在先看看LOGO_YU兄弟讲述对焦
的文章:

    说说AF
    从古到今,随着科技的进步,事物总是在不断的向前发展。这是历史发展的脚步,无人可以阻挡。摄
影从一种"科技成果"发展为当今的 "摄影艺术",也就是区区百年 "弹指一挥间"。其实所谓"摄影"就是捕
捉"光与影的一瞬",把"瞬间的精彩变成永恒"。

    其实要与"光与影'打交道就首先懂得如何测量她。本篇的主指是AF,但是要了解AF的原理还得首先从
测光开始讲起。"测光"这个词恐怕是与 "摄影" 一起诞生的,以前搞摄影的人们是靠自己的经验来测光的
-----这是至今为止最准确的方法,然而真正掌握它的人却又是那么"凤毛麟角"。后来有了测光表-----实
际上就是一块光电池,人们有了它就使得测光变得"简单而轻松"多了。但是,测光表看到的景物和镜头看
到的不可能完全一模一样,要是能把测光表放到镜头后面该有多好呀!然而,那时候的测光表的体积实在
是太大了根本就不可能放进小小的相机里-----大家如果见过Leica的M3和M4以及配套的外测光表恐怕就有
一些印象了。对于内测光的追求是人们20多年的梦想,在50年代末Pentax首先成功的把测光元件放进了单
反相机里首次实现了所谓TTL(through the lens)测光-----其实这主要是元器件的"革命";Cds测光体的出
现是这次"革命"的源动力。Cds 测光体实际上是一块"光电阻"而不是以前一直延用的"光电池",这块体积
只有以前"光电池"体积的1/100小东西的灵敏度却是前者的100多倍,这使得内测光成为了可能。这次器件
的突破同时也使人们对AF的技术的探索第一次看到了"一线希望"......

    下面步入正题,讲讲AF。在讲AF之前还得问问大家有没有过MF的经历?!凡是用过MF相机的人都有左
右转动镜头的对焦环,在焦点附近 "探索" 寻找焦点的经历。那么什么时候您认为您已经找到焦点了呢?
------就是物体最清晰,明亮,锐利的那一点吗!!对!那一点其实就是对您眼睛里的视神经刺激最大的
那一点-----人眼里的视神经其实就是一光敏元件。好了我们用Cds代替视神经,用胶片代替视网膜----当
物体在等效焦平面上成像的亮度最大的那一点就是我们所寻找的焦点了。那么究竟是谁最早实现了AF 呢?
俺也不太清楚,但是俺知道 Leica的AF研究历史是非常"源远流长",在 Pentax成功实现TTL测光的第二年,
Leica就在试验室里成功地给M4装上了AF。所以大家如果说Contax的G系列旁轴相机是第一种AF旁轴相机就
是错误的,也只能说G系列是第一种实用的AF旁轴相机。那时候Leica的M4AF其实是个庞然大物,在机身的
前面加了三只可转动的AF专用镜头(分别配合广角,标准,中焦镜头),由他们完成距离的测量再将信号传
给马达来驱动真正的镜头聚焦。但是,这种"自动聚焦"的致命缺点就是无法知道现在的焦点是靠前还是靠
后了-----Leica的M4AF有一个距离范围选择盘,相机在这个选定的范围里探索找到"焦点";当然如果您所
选择的距离范围就是错误的,那么相机就也会"将错就错"给出一"错误"的"焦点"。用俺们敬爱的G2版主的
话说就是 "这不是八路军唱歌---不贴谱的事吗!"。当然那时的日本帝国主义也不甘落后,纷纷 "超英赶
美"------61年Canon造了个AF机身,63年Nikon造了个AF镜头。然而他们也是基于与Leica同样的原理之上,
这种试验性质的东西虽然没有实用价值,但是任何的成功都是建立在无数次 "探索"和 "失败"的基础上的。
其实,实际上Leica在摄影领域里应该说是"非常富有创新精神"的,除了刚才说过的 AF技术以外,简单非
球面镜的机械化研磨加工技术,在镜头设计中采用电脑仿真技术,相机机身模具的 CAE 辅助加工...都是
Leica开始"吃螃蟹"的。虽然这位"老大哥"最近"贵体欠佳"但是我们是不应该忘却他对 "摄影"做出的杰出
贡献的。

    好,让我们再回过头来看看MF。当今的MF相机都有以块"裂像聚焦屏"------实际上就是上下错开的两
块折射棱镜。当物体和焦时,其光线被镜头汇聚在两棱镜的中心上----于是我们从取景器中看到的物体就
在裂像环里完全重合。如果焦点不实,那么物体在裂像环里就 "分裂" 开;如果镜头的光圈比较小的时候,
未和焦的物体的光线未被镜头汇聚在两棱镜的中心,而上下两棱镜所得到的光量不同----于是大家经常看
见裂像环一半变黑而无法聚焦的现象。同时我们还可以注意到当物体在焦点之前或之后的时候,物体在裂
像环里的像是朝不同方向"分裂"的------这样我们就可以知道当前的焦点是靠前还是靠后了。刚才说到的
Leica 式 AF 的致命缺点不就是不知道当前焦点与实际焦点之间关系吗?!有了裂像环以后这个问题不就
是"迎刃而解"了吗?!

    这里还得再提一下 Leica,又是Leica首先把上述思想变成了现实。Leica又在实验室里把一台 Leica
flex改造成AF,Leica在裂像棱镜后面成一定角度安装了两块汇聚透镜并把SPD测光体安装在透镜后面。这
两块透镜以裂像棱镜中心为圆心做共轴震动,如果和焦的话,那么被裂像棱镜所折射出的两梳光线就应与
两透镜的震动中心相重合,这样两 SPD所感应的光信号应该同时达到"最大值"。如果脱焦那么被裂像棱镜
所折射出的两梳光的角度就要发生变化,体现在两 SPD所测量到的"最大值"得时间上有先有后,那么根据
这个时间差就可以计算出镜头的状态是 "前焦"还是"后焦",从而调整镜头实现和焦,这同时也使"焦点跟
踪"从理论上成为了可能。当然这个试验品的样子还是非常的"丑陋",Leica居然想出用个"电磁铁"还使两
透镜组实现"震动"。我怎么也无法想象谁会拿个在取景器上顶个"电磁铁"的相机,在"嗡嗡"声中拍摄,无
论那是什么 Leica 还是什么Zeiss。但是就是这么个"丑陋"的家伙------是现代几乎所有的AF相机的鼻祖。
这里该回到尼康上来了,其实曾经"叱吒风云"的 F3 AF就是上述那 AF Leicaflex的 "电子化版",尼康用
一"汇聚透镜阵列"来实现Leicaflex的"电磁铁"相同的功能,即便如此F3AF那大大的AF取景器还是给人"怪
怪" 的感觉。呵呵,不过对于当时的科技水平,尼康能以全 "模拟"器件来实现AF还是应该说还是"难能可
贵" 的。但是,如果还继续把 AF 元件放在裂像屏之后(取景器内)的话,要想把 "丑媳妇"(F3AF)变成"亮
妹"是"绝对不可能的"。

    这样就得想办法把AF组件放在机身里,这里再提一另棵"洋葱"------Honeywell。Honeywell率先在世
界上实现了小型化的AF组件,在一个8mmX8mmX3mm的小"盒子"里Honeywell实现了上述的全部功能。这样的
小"盒子"是比较容易安装在机身内部的,所以Honeywell给她起了个名字 TCL(Through Camera Lens)表示
其不是安装在裂像棱镜之后而是安装在镜头后的的意思。其原理就是在相机的主反光镜后面装一面辅助反
光镜,把镜头的光线分一部反射到 "小盒子"里;"小盒子"最前面是红外线过滤片(关于其的作用大家可以
看看俺以前写的那篇关于F4的文章)后面是一片散射镜,其后是一与 F3AF用的"汇聚透镜阵列"类似的东西,
它把从镜头过来的光线从左到右分别汇聚在一块 20X2的CCD阵列上,根据从镜头反射过来光线的在从左到
右CCD单元上产生的电信号的差异来实现AF。在 Minolta推出了7000(那可以说是一"创世之作",把当时还
躺在T系列"热被窝"里作"春秋大梦"的 Canon一脚给踹到床底下。只得采取"下策"彻底更换卡口)以后,尼
康感到已经到了"最危险的时刻"。打消了原来的各种方案,把Honeywell的"小盒子"装进 F301的肚子里推
出F501...但是Honeywell的"小盒子"结构过于复杂,而且对细小物体的"分辨律"比较差....另外就是那倒
霉的 "专利"。尼康等"狡猾的日本鬼子" 一直在背地里自己"卧薪尝胆"------这就是尼康曾经引以自豪的
AM200,以图有朝一日"翻身作主人"。

    下面就讲讲这 AM200,由于尼康的威胁利诱,俺在这里就按照尼康给俺的大纲给大家做个简单的介绍。
其实 AM200 并没有什么特别之处,其实质就是将 "裂像棱镜" 变成 "裂像反光镜"放在机身反光镜箱的底
部。AM200 的外形呈L形,"L"的长边"躺"在反光镜箱的底部其长边的顶部被一分为二并分别被研磨成特殊
曲面而且被镀上银称为"裂像反光镜"------其功能与"裂像屏"有"异曲同工"之处。从镜头过来的光线被设
置在"L"根部的"全反射三棱镜"反射到长边顶部的 "裂像反光镜"上,再被其反射到 "L"跟部的 CCD阵列上。
这样就有两梳光同时照射在CCD阵列里的不同的CCD单元上,根据那些 CCD单元产生的电信号加以运算就可
以得出当前焦点的位置(前焦,后焦,还是和焦)。与"裂像棱镜"在镜头光圈比较小的时候会变成 "半明半
暗"一样,尼康这种AF模块在镜头的最大光圈小于F5.6的时候也无法工作------这就是全部AF Nikkor镜头
的最大光圈都大于F5.6的原因。所以当在镜头后使用增距镜使其等效最大光圈小于F5.6的时候相机也就无
法自动对焦。

    以上是尼康允许俺写的,下面是一些"内部"资料:
    AM200 的技术关键有二:1,那"裂像反光镜"的曲面方程。这是一复杂的数学问题,俺也不是很清楚。
2,就是在CCD阵列上,实际上那被"裂像反光镜"分开的两束光一梳被称为"基准光",另一梳被称为"参考
光"。所谓"基准光"就是不随镜头焦距而变化,和焦时应汇聚在特定的 CCD单元上;而"参考光"根据镜头
焦距的不同和焦时汇聚在不同的 CCD 单元上。而只有画面中心很小范围内的物体可以 "忽略" 镜头焦距
给"参考光"带来的误差,也就是说在 AF机身上使用MF镜头时如果要参考取景器里的自动聚焦指示的话只
有在画面最中心部份很小范围内的物体才是准确的,因为 MF镜头无法向机身传递焦距信息。但是尼康在
Ai-s超过135mm的镜头上安装了一个"暗穴"-----这里本来是为FA做"自动程序曝光偏移"用的,在 F4机身
上这个"暗穴"也同时被用来作 MF镜头焦距的判断,根据它给AF程序加以修正;但是令人感到奇怪的是在
F5上这个"暗穴"被"视而不见"可能是尼康认为用F5的人都只用AF镜头吧;所以说F4是尼康所有 AF单反机
里对MF镜头"兼容性"最好的----这恐怕与 F4所处的时代和地位有关吧。这里也引出了另外的话题,就是
佳能的EF镜头如果出现故障往往就表现出镜头胡乱聚焦同时造成机身S机的现象,其真正原因就是机身无
法从镜头内部的ROM里读取相关信息从而机身内部负责AF的CPU"暴走"。

    下面又是可以公开的部份:
    同样的正象"水平裂像"很难对水平物体对焦一样,水平配置的AF CCD单元同样难于对水平线条的物体
实现自动对焦。解决的办法就是同样再垂直配置一CCD感应单元,尼康在F90机身上首先安装了CAM245AF模
块。CAM245就是尼康第一个配置十字形AF感应单元的模块,这样无论是对水平方向和垂直方向的物体相机
均能轻松的实现自动聚焦。另外尼康在最新的CAM1300模块内装入了5个独立的CCD 聚焦单元,其实这就等
于增加了4个自动对焦点,当物体不在取景器中央的时候也能自动聚焦了。

    其实多点对焦的概念也是Leica首先提出并且实现的,Leica在M4上加上左右各一个对焦框,这样就在
取景器里有左中右三个对焦框,靠手动切换。当然同时只能用其中之一,由于感觉市场对这种"改进"不会
有什么反映于是在造了几十台样机之后就没再发展下去。

    以上简单讲了讲自动聚焦的"硬件";下面再讲讲自动聚焦的"软件"问题。应该说自动聚焦 (准确的说
是现代的AF技术)几乎全部是建立在现代计算机技术上的。相机内的CPU 从 AF单元中得到信号进行运算处
理,再驱动镜头实现自动聚焦。为了让相机内的 CPU工作就必须为其编写相应的代码----当然至今为止绝
大多数厂家为了让马儿快些跑都不惜工本的采用人工编制汇编程序。这里我们没有必要让大家都明白那些
枯燥无味的汇编源代码的意义,和什么中断的概念。就是想本着大家在实际使用中常见的各种现象来简单
的讲一讲"软件"的问题。

    先看一下最简单的"单次聚焦"。所谓"单次聚焦"就是每半按一次快门相机对被摄物体进行且只进行一
次聚焦。所以"单次聚焦"的软件也是比较简单的。当半按相机快门的时候,CPU从 AF单元得到信号然后进
行分析----当前的焦点是靠前了还是靠后了,然后驱动镜头进行聚焦。在接近真实焦点附近的时候 CPU给
马达发出信号让马儿稍微慢些跑以免马儿跑过了,在达到正确焦点的时候就让马儿停下来。以上所说的就
是"单次聚焦软件"的大致原理,实际上的软件就是把上述变成CPU能认识的0和1而已。

    再讲一下比较复杂的"焦点预测"。所谓"焦点预测"就是被摄体是在运动中,相机要计算出物体运动的
方向,速度以及加速度。并依此将相机从反光镜升起到快门打开这段时间中物体运动的距离预测出来并且
提前驱动镜头聚焦。看来说起来简单,做起来比较难。下面以问与答的形式对这个复杂的问题给予简单的
解释。

    问:当物体做"匀速直线运动"时是否可以相信相机呢?!
    答:当物体延镜头光轴向做"匀速直线运动"时,请相信您的相机它在不出现故障的情况下做的一般比
你要"出色"。:-)
    问:当物体不是延镜头光轴向做"匀速直线运动"时是否可以相信相机呢?!
    答:如果您能够让物体始终处在相机的自动聚焦范围内的话,那么您也可以相信您的相机。它在不出
现故障的情况下一般不会做得比你 "差"。当然如果您是位摄影老手的话可能可以试图与相机里的 CPU 进
行"江湖论剑"当然这建立在您有足够的金钱购买足够的胶片的前提之下。

    哈哈哈哈,继续问:那如果物体做恒加速度运动的时候,是否可以相信相机呢?!
    答:同样的如果物体延镜头光轴向做"恒加速度运动"的时候,请相信您的相机它在不出现故障的情况
下做的一般远比你要"出色"。即便您是位摄影老手的话,我在这里也建议您在这种情况下不要试图与CPU"
叫板"不然如果您不试图在相机上做什么"手脚"的话您"一般会S的比较惨"。

    哈哈,逗死了,还有问题:如果物体不是延镜头光轴向做"恒加速度运动"的时候,是否可以相信相机
呢?!
    答:首先相机只能对处在其自动聚焦范围内的物体进行预测聚焦。如果物体不是延镜头光轴向做 "恒
加速度运动" 的话,您首先要试图追踪物体使其处在相机的自动聚焦范围里。如果您不是一位摄影老手的
话上述事情对您来说就比较难了,话又说回来了即便是对"老手"那也不是很容易的事。所以您提的这种情
况是比较复杂的。

    噢,好像有一些明白了。是不是可以这样理解:相机对于延镜头光轴向运动的物体有"超人"的捕捉能
力,而对其它情况就要具体问题具体分析?!
    答:基本上可以这么理解。人不是万能的,相机是人造的,当然也不是万能的。驾驭他的是毕竟还是
人吗。
    那么还有最后一个问题:如果物体延镜头光轴向做"无序"的运动,那么相机对它还有"超人"的捕捉能
力吗?!
    答:让我们举个例子吧:某天你跟一非常"活泼"的小孩一起出去玩。走在街上,刚刚还在你眼前而一
转眼他就跑到你身后去了,这时候您会被吓一跳。同样的,即便是延镜头光轴向运动的物体,如果突然转
向,停止,加速等等情况相机也做不能百分之百的做出正确的预测。当然物体的运动还是有一定规律可循
的,物体不可能在变换运动方向时不经过"静止"这个瞬间。同样的,如果相机对物体的运动"采样"足够快
还是可以对物体"无序"运动做出正确的判断的。随着电子技术的不断发展,相机这种"捕捉能力"也在不断
的增长。

    以上问答摘自<日本照相机>杂志。

    好了,LOG兄弟写的 AF部分怎么样,呵呵,很厉害啊。大家有没有看的清楚,是不是现在的AF技术是
够厉害的!!??

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