題:
自動對焦發明之前,攝影是如何工作的?
MathematicalOrchid
2016-09-03 19:16:58 UTC
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剛剛花了一些時間閱讀有關自動對焦的問題後,我想到了一個自己的問題:在發明自動對焦技術之前,相機甚至如何工作?

大概每個人都使用手動對焦。但問題是這樣的:我嘗試手動對焦我的DSLR。 非常困難。鑑於取景器中的圖像完全是 tiny ,我不知道您怎麼會獲得聚焦清晰的圖像。

也許人們沒有?也許在放大24百萬像素圖像以適合公交車側面之前,焦點不是很關鍵嗎?當然,如果您打印出明信片大小的東西,聚焦錯誤將變得不那麼明顯了。

此外,我的第一台相機是費雪牌“玩具”相機。 (顯然是膠片。)我很確定它根本沒有任何聚焦控制 。 (這太早了,還不存在自動對焦。)這是如何工作的?鏡頭是永久地聚焦在無限遠處還是什麼?

繼續進行“ *在24百萬像素圖像之前返回*”,並正確掃描一些膠片。對於最大可能的打印尺寸,我不確定數字能否戰勝膠片。大尺寸數字傳感器太昂貴了。
@null我的意思不只是電影時代,您應該在商店看明信片大小的照片,而不是盯著27英寸的液晶顯示器。 ;)
@null取決於膠片的尺寸,這就是我想表達的意思:製作更大的膠片很容易。但是,現代的生產者“裁剪傳感器” *吹散了*用於室內(例如婚禮)的中等格式彩色負片。
這是一個有趣的論壇文章,內容涉及使用觀察相機,傾斜/移位鏡頭和認真涉及的MF技術,我不會嘗試總結http://forums.bit-tech.net/showpost.php?p=2816122&postcount=2885
好的負片感光鼓掃描會產生100MPx文件。但這是100M的真實3色像素,因此,拜耳過濾的傳感器必須具有300MPx才能匹配35mm膠片。甚至沒有提到更大的格式。順便說一句,明信片的長度與馬路對面的廣告牌完全相同。通常,與您的明信片相比,廣告牌的價格非常低。
那不是Agent_L的工作方式。 1 100MP鼓掃描的像素數將與任何其他100MP圖像相同。除非您希望在印刷品上畫出高爾夫球大小的顆粒,否則您在35mm膠片上的拍攝速度不會超過2400dpi。
使用廣角鏡頭(儘管Nikkor 28 f / 2.8不錯,最好使用24mm鏡頭),近距離拍攝,將光圈設置為f / 8,拍攝。首頁。 (如果您的圖片不夠好,則說明距離不夠近)適用於Tri-X,並且仍然可以使用。
真是令人難以置信的是,消息靈通的人如何不斷支持通用廢話答案。我還注意到,下面的答案都無法解決的一件事是,在過去,製造商集中精力推出更寬口徑的鏡頭,例如[Noctilux,f / 1.0](https://www.noctilux,f / 1.0)。 bhphotovideo.com/c/product/586190-REG/Leica_11_602_50mm_f_0_95_Noctilux_M_Aspherical.html?_escaped_fragment_=)或什至尼克爾50mm f / 1.4鏡頭,它們提供了
@Agent_L如果我有顯微鏡,有耐心的話,我可以從相同的底片中取出一個十億像素,但這並不意味著那裡有比30MP時更多的真實信息。
@MatthewWhited我想是您忘記了拜耳濾波傳​​感器的工作原理。圖像是單色的,每個感官都有2/3的信息丟失,然後通過非常聰明的軟件進行插值。另一方面,“掃描”為掃描圖像的每個像素提供3個獨立的RGB值。 **不是鼓掃描像素是像素的3倍,而是拜耳像素是它出現的像素的1/3。**
像素是像素。對於rgb傳感器,它們不會將數字乘以3。 (如果他們這樣做了,那將是時間4,因為每個像素有2個綠色)
七 答案:
scottbb
2016-09-03 20:05:06 UTC
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通過鏡頭對焦相機具有對焦屏-通常是毛玻璃或菲涅爾透鏡(相關:什麼是對焦屏? )。 查看攝像機(帶波紋管的老式大型攝像機)將圖像投影到聚焦屏幕上。攝影師通常在遮光罩下直接在對焦屏上檢查圖像(也許使用放大鏡來放大圖像的區域)。當需要拍攝圖像時,將對焦屏更換為膠片固定器,此時可以將膠片曝光。

image on focus screen of Sinar F 4×5
Sinar F 4×5對焦屏幕上的圖像。 圖片©Guillaume Piolle, CC-BY-SA-3.0 sup>

分體棱鏡對焦屏在單反相機上最為常見。屏幕中央的棱鏡圖案有目的地沿相反的方向“彎曲”離焦光線,從而放大了離焦區域的可見性。大多數分裂棱鏡屏幕在屏幕中心圍繞分裂棱鏡圓還具有 micro-prism (也稱為 micro-raster )環或項圈。微棱鏡特別有助於在對焦附近進行精細的對焦調整。 這段5分鐘的YouTube視頻展示了分離棱鏡和微棱鏡環的使用和效果。

下面是聚焦棱鏡的示例。在未聚焦的圖像中也可以看到圍繞分裂棱鏡的微棱鏡“點綴”環:

SLR split prism, unfocused SLP split prism, focused SLR分離棱鏡對焦屏幕圖像,未對焦(左)和對焦(右)。 圖片©Dave Fischer, CC-BY-SA-3.0 。 sup>

過去,人們很少但很活躍,他們正在對其進行改造帶有分裂棱鏡對焦屏的數碼單反相機。但是,大多數為DSLR製造分離棱鏡的公司都已停止製造它們。另請參閱:現代數碼單反相機有對焦屏嗎?

這是尼康Df的動畫,該尼康Df裝有分體式棱鏡對焦屏(注意,該分體式棱鏡中似乎沒有微棱鏡環):

Nikon Df retrofit split prism in action
尼康Df翻新棱鏡的改進,正在運行。 圖片© Reilly Liever,在合理使用下用於教育目的。 sup>

當物體不再未對準時,則鏡頭將完全聚焦在物體上。

聚焦的必然結果是能夠確定到物體的距離。同樣的技術也用於光學測距(不是測距相機)。在部隊中,使用分裂棱鏡 巧合測距儀來確定到目標的距離,以便設定砲兵坐標和推進劑裝藥:

View from a coincidence rangefinder.
從巧合測距儀查看。來自Wikimedia Commons的公共領域 sup>

Rangefinder相機使用了單獨的光學路徑進行聚焦,測距聚焦機制。這顯示了兩個重疊的圖像。當圖像完全重疊時,主體就清晰了。來自Wikipedia的此示例說明了概念:

Rangefinder camera window, unfocused (left) and focused (right)
Rangefinder相機窗口,未聚焦(左)和聚焦(右)。 圖片©Alexander Koslov, CC-BY-SA-3.0 sup>

有趣。 *這*是為什麼電視在假冒“我正在通過相機看”鏡頭時,中間有那個圓圈?我一直想知道那是什麼意思...
確實。在軟盤和軟盤驅動器在計算機上不再可用很長時間之後,軟盤就像在應用程序中用作“保存”按鈕圖標一樣,有些事情只是標誌性的。
對此進行詳細說明,中心的裂開棱鏡被一團細小的晶粒環包圍,具有相同的效果。我向OP建議他在二手相機商店看一台舊的單反相機。
@JDługosz的“穀物環”被稱為“微型柵格”,它使事物看起來像“斑點”,所以我不會稱之為相同的效果。 [請參閱此處](http://www.pentaxforums.com/forums/attachments/pentax-dslr-discussion/10963d1208443916-do-we-require-split-screen-manual-focus-p1180906-jpg)
相同的“效果”是,每個元素都顯示來自透鏡另一側的光。從字面上看,它與中心元素相同,只是更小。
該圖片比這篇文章中的圖片更好地顯示了發生的情況,但是如果沒有上下文,對不記得它們的人來說是不明顯的。
可以為某些DSLR改裝分體式棱鏡屏幕。
不僅有可能進行改造,實際上仍有公司在進行改造。我從中購買礦山的公司不再接受訂單,但那裡還有其他供應商銷售類似產品。唯一的要求是相機機身可以更換對焦屏,理想情況下,您必須擁有相當明亮的玻璃(f / 4左右或更亮)。
我有機會去指點相機,它唯一的對焦輔助是鏡頭環上的距離指示器(它還有一個偏心取景器,可以手動完成所有操作)
我的1Ds II中有一個棱鏡分離對焦屏
另一種技術是測量或估計從相機到對象的距離,並據此設置聚焦環。在電影中,您可能會在功勞中看到“焦點拉手”的工作,當焦點必須在一次拍攝中改變並且景深受到限制時,這一點尤其重要。
@MichaelKjörling,關於光圈的好點。我似乎記得,每當我在老膠片SLR上使用景深預覽按鈕時,裂開的圖像和微棱鏡環都將變黑。
@MichaelKjörlingaw man,KEO不再做他們的事情了嗎?笨蛋
@MathematicalOrchid ...而且他們仍然經常在電視上添加電影上映的聲音!
我的無反光鏡Fujifilm X-T2也有分離棱鏡!偉大的適應老式玻璃。
我必須補充一點,裂開棱鏡通常傾斜45°,因為當圖像特徵與裂開平行時效率不高。
@xenoid我不太願意說“通常傾斜45度”。分離棱鏡的方向取決於特定的相機。我的舊美能達XD-11進行了水平分割。轉換不同的品牌具有不同的分裂/方向
Michael C
2016-09-04 00:08:46 UTC
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在發明自動對焦之前攝影是如何工作的?

對於那些願意學習如何使用我們當時擁有的工具的人來說,這是非常好的。現在也是如此。唯一的區別是,現在我們必須學習如何使自動對焦系統專注於我們希望其對焦的部分。

大概每個人都使用手動對焦。但問題是這樣的:我嘗試手動將數碼單反相機聚焦。這太難了。鑑於取景器中的圖像極其微小,我不知道您將如何獲得清晰對焦的圖像。

由於大多數現代相機中都存在自動對焦,攝影師通過取景器看到的東西中曾經包含的聚焦輔助設備通常不再存在。在自動對焦出現之前,單反相機中普遍使用分體式棱鏡和/或棱鏡環微型屏幕。一些相機有一個或另一個。許多相機都兼有。其他類型的相機通常會結合視差測距儀類型的對焦輔助。

取景器通常也更大,更亮,即使在消費級相機上也是如此。現在,只有頂級專業機型傾向於擁有大型,明亮的取景器,在自動對焦前時代更為常見。

鏡頭還設計為可以更好地調整焦距。鏡頭上的調焦環必須進一步旋轉才能獲得相同的焦點位置變化,而這種變化現在是由於當前鏡頭的微小移動所引起的。也許在放大24百萬像素的圖像以適合公交車側面之前,焦點不是那麼關鍵嗎?當然,如果您打印出明信片大小的東西,聚焦錯誤將變得不那麼明顯了。

休閒攝影有一個道理,那就是絕大多數攝影。但是,(現在仍然)有大中型格式的攝影師竭盡全力來製作適合於超大尺寸顯示的手動聚焦圖像。

最清晰聚焦的某些限制是由記錄介質。膠卷膠片的部分問題是它不喜歡在相機中平放。如果您試圖將投影機完美地聚焦在微風中輕拍的柔性便攜式屏幕上,則將遇到類似的問題。有一些先進的相機實際上是使用真空來將膠卷更平地靠在背板上。

彩色膠卷的焦點也受到膠卷中三個彩色層深度變化的限制。如果您完美聚焦於一種顏色,那麼其他兩層則略有失焦。防止不必要的反射從傳感器疊層反射回來的元件。現在,最佳焦點的理論極限要小得多。即使使用當今更新,更銳利的鏡頭,高分辨率系統中的限制因素也正在迅速成為鏡頭的分辨力,而不是記錄介質的分辨力和平坦度。

我的第一台相機是費雪牌“玩具”相機。 (顯然是膠片。)我很確定它根本沒有任何聚焦控制。 (這是很久以前才存在的自動對焦。)這是如何工作的?鏡頭是永久地聚焦在無限遠處還是什麼?

“定焦”相機採用相對較窄的光圈和相對較短的焦距。這樣可以提供很大的景深。焦點設置在系統的超焦距上,因此從該距離的一半到無窮遠的任何事物似乎都處於焦點。仍然可以找到這種設計的相機。其中有一些(但並非全部)網絡攝像頭,手機攝像頭,後視攝像頭和其他監控攝像頭(儘管它們所佔的數量不如幾年前那麼多)。

某些相機在拍攝之前無法透過鏡頭。一個粗略的取景器被安裝在相機的側面,或者,如果您使用的是豪華機型,則附加在固定鏡頭的前標准上。這種取景器無法容納不同焦距的鏡頭。攝影師只需知道所用鏡頭的視角有多廣。通過估計或測量被攝體距離並將鏡頭上的標記對準該距離的刻度來設置焦點。光圈和快門速度也是手動設置的,相機沒有內置測光功能。其中一些相機使用膠卷膠片,每卷可拍攝6-12張照片。其他人則使用每次曝光後都必須更換的片狀膠片。直到1970年代初,此類攝影機的最新版本仍在我家鄉的當地攝影攝影師中使用。

WeeGee

膠卷中不同顏色層的厚度與[*消色差(雙合)​​鏡頭](https://en.wikipedia.org/wiki/Chromatic_aberration#Minimization)相比如何,在大多數仍具有*某些*色差的相機中使用?是否要堆疊這些層以便與不同波長的焦點不同工作,從而提供比單個傳感器平面更好的色差?
有一些鏡頭試圖做到這一點,但是沒人能很好地弄清楚這一點。 CA趨向於是球形而不是平坦的視野,此後關於消色差校正元件的技術狀態遠未達到此水平。使用超級計算機在數小時內模擬設計變更,而不必等待數月才能完成物理原型,這徹底改變了鏡片設計和製造的可能性。薄膜從緊密纏繞的捲筒上脫落時的柔韌性問題也沒有幫助。
這是否意味著如果我購買了更昂貴的相機機身,它將擁有更大的取景器?有時很難分辨自動對焦系統實際上專注於哪張照片...
通常,價格較高的數碼單反相機具有較大的取景器。但是自動對焦系統完全是另一個主題。如果您依靠在取景器中看到的信息而不了解相機自動對焦系統的實際地圖,那麼注定要失敗:自動對焦。 http://photo.stackexchange.com/a/61597/15871
啊!只看那張照片,我就能聞到那支雪茄的臭味。
Rafael
2016-09-03 19:58:02 UTC
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這裡有不同的主題。

1)玩具相機和一些新相機(例如,surventance相機)和一些手機相機不需要對焦,因為它的焦距範圍很廣。通常,這是由於兩個元素的組合。廣角鏡頭和小光圈。因此,無需專注於其設計範圍。

嘗試在玩具相機上聚焦非常近的範圍,而您則不能。

2)總線上的圖像不是24 Mpx。它可以更多或更少。那是一個不同的話題,但是在“數字”攝影之前,您需要進行商業電影攝影,可以使用可捕獲相當高分辨率圖像的大幅面電影。為此,不是35毫米的幻燈片,而是6×6厘米4×5英寸等。 https://www.google.com/search?q=film+photography+formats

Inclusive現在,您可以在掃描時從35毫米膠片中“壓縮”很多信息。

使用鼓式掃描儀掃描大型彩色幻燈片的信息要多於24 Mpx。 https://www.google.com/search?q=drum+scanner

3)相機具有對焦屏幕。在商業攝影中,您使用了放大鏡。

4)並且它們還有另一個功能,即聚焦環延伸得更寬,角度更大。這意味著在手動對焦的現代鏡頭上,稍微轉動鏡頭會移動很多對焦距離。在舊鏡頭上,您需要移動更多的環,以使您對焦點更加精準。

5)人們經歷了這一過程,發現並感覺到焦點向左和向右移動,感覺到焦點在中心“芭蕾舞”。

6)目前,您仍然可以在DSLR相機上使用手動對焦,例如在拍攝視頻時。正如我在第4點提到的那樣,如果調焦環的旋轉角度變大,那麼您將獲得更多的控制權。因此,在視頻中,人們使用一些可以適應聚焦環的裝備。 https://www.google.com/search?q=focus+rig+dslr

我們還年輕,擁有更好的視野! :D我現在不想嘗試手動對焦。
“試著將焦點對準非常近的玩具相機,而你做不到。” -確實,我最近嘗試在我的Samsung Galaxy Young上使用定焦相機拍攝一些文檔。要使它們既清晰又能使文字清晰可辨。
*“有些電話攝像機不需要聚焦,因為它的聚焦範圍非常大”。*當然,您的意思是說它們的景深很大。至少對我來說,聚焦範圍將是圖像焦平面定位的可能差異。所有相機都需要一個對焦機制,但並非所有相機都需要(針對其用例)使該對焦機制“可調”。
是的這就是我所說的“設計範圍”。該範圍通常適用於景觀(讓我們說“無限”到“自拍”)。
回复:#6。這取決於您使用的相機。 *雙像素AF *和STM鏡頭與用於指定所需聚焦點的觸摸屏相結合的推出,使*很多* DSLR視頻拍攝者可以讓DSLR現在進行聚焦。
JDługosz
2016-09-04 04:26:38 UTC
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要補充有關手動對焦的SLR相機中的對焦輔助工具的答案,請允許我鏈接到定焦相機中使用的超焦距

Kodak Instamatic

我父母(後來遞給我)的樣子是這樣,所以這是1970年左右的Instamatic X-15。

首先是高端產品,它具有一個內置的測光錶(因此我猜曝光不是固定的,而是基於光線)和一個用於特寫或6英尺和更遠對焦的開關。

Instamatic x15

請注意,孔徑在物理上很小。它是f / 11,負值為28mm平方,因此景深比您從“全畫幅”獲得的效果要好一些,但不如從“裁剪傳感器”獲得的效果好”,如果您將其設置為f / 11。

鑑於您可以從系統中獲得的最佳清晰度,並假設您正在看的是4平方英寸的打印紙,讀取距離為6英尺。成為“焦點”。但是關注的焦點並沒有像您今天從相同的值所期望的那樣突出,因為出於多種原因,預期的打印質量不佳。 1970彩色膠卷不是不是 Ektar

要點是,認為“聚焦”的距離範圍是基於身體大小的混亂圈子可以容忍。使用粗糙顆粒的膠片(和打印紙),無論如何您都無法獲得一定的清晰度。分辨率根本不夠好。

Oddthinking
2016-09-06 08:03:57 UTC
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當前答案探討了手動鏡頭對焦和定焦相機,並很好地解釋了它們,但是它們錯過了另一種方法-距離估計

例如,我1960年的 Kodak Retinette不是單反相機,也沒有通過鏡頭的對焦。但是,它也不是固定焦點。

Kodak Retinette 1A

相反,您可以估計被攝對像有多遠,並使用距離標記在對焦環上進行匹配。 (上面的圖像以米為單位,我的實際相機以英尺為單位。)

我本想在回答中談及距離估算,所以很高興您做到了。
我想知道您的“估計”需要多精確?從標記的間距來看,如果您的主體距離大約20英尺遠,您不必擔心太多...
@MathematicalOrchid:好吧,這取決於景深。(景深越窄,您需要的精度就越高。)景深取決於光圈。外圈方便地顯示了這一點。對於每個光圈,都有兩個標記,顯示該焦點在該光圈下標稱景深的上限和下限(距離)。 [注意:米,而不是腳。]
Luaan
2016-09-05 18:16:35 UTC
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您可以擁有的最簡單的相機,就是您可以輕鬆在家中製作的相機,它只是一個帶有針孔的紙板箱。您會在膠片上獲得聚焦的圖像(儘管倒過來)。這也適用於人眼-如果您近視且沒有眼鏡,則只需在拳頭前形成拳頭,讓一小束“光”通過,就可以得到完美聚焦的圖像。 。

這應該很合理-失去焦點意味著在所有錯誤的地方,您獲得的光要比想要多得多。 。這基本上是由於這樣的事實,在典型情況下,光線會在整個位置上散射和擴散,因此同一張圖像實際上是從許多“錯誤”的角度投影的。 DSLR通過使用透鏡“重組”分散的光線-使它們再次平行來解決此問題。但是,這僅適用於一定範圍的距離。在我們的帶針孔鞋盒相機中,通過消除不是直接來自物體的所有“其他”光來解決該問題。這並不取決於到物體的距離(儘管距離與針孔半徑之間存在限制,並且還存在其他限制),但是它總體上接收的光線較少,因此您需要更長的曝光時間。另外,您通常對最小距離有嚴格的限制-從例如到無窮遠3米,但您將無法拍攝蝴蝶:)

如前所述,DSLR比這複雜得多-它們是基於能夠調整許多不同設置以適應您所喜歡的任何東西以及處於何種情況(在理想的世界中:P)而構建的。但是,儘管需要一些練習才能正確地進行手動對焦,但是這確實並不難。如果您通常在手動對焦方面遇到麻煩,請嘗試校準取景器(附近某處應該有“齒輪”,並帶有+/-)-眼睛可能是問題所在。

Sherwood Botsford
2018-01-03 07:25:31 UTC
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我們拍了很多糟糕的照片。拍攝坦率時,我認為在曝光不足和對焦不佳之間,該課程可打印的照片佔60%。自動曝光將廢品減少了一半。自動對焦及時趕來解決我逐漸衰老的視力問題。現在,我認為除非我做一些愚蠢的事情,否則對焦/曝光的拒絕率只有百分之幾,而其中大多數將是怪異的燈光-背光,雪景,夜景...或自動對焦感到困惑的情況由我和我的主題之間的某個對象。 (樹枝在聚焦,鳥不在。)



該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
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