对焦马达

2021年5月25日396

如令对焦的过程变得快速而准确,一直是各相机、镜头生产商的研究目标。一般自动对焦系统由传统的电磁马达驱动,多数厂商的设计都是以机身马达驱动镜头的自动对焦系统。佳能的EF镜头则在每支镜头内置自动对焦马达,自动对焦速度受机身等级影响稍小。

对焦马达分类

对焦马达

分环形和微型两种,前者多使用于大光圈及超远摄镜头上,后者多使用于小型廉价镜头上,最主要的区别在于环型超声波马达可以实现全时手动对焦,但微型不行。佳能于2002年推出更为小型的Micro USM II微型超声波马达,令镜头的体积可以更加小巧。

对焦马达结构

对焦马达

非常简单,主要是以一片底部环形定子(Stator)及一片环形转子(Rotor)组成,将超声波频率的震动转变成转动能量。将交流电加到定子底部的压电陶瓷部份,便会令定子产生 0.001mm 幅度、约30kHz高频而微细的震动,从而令定子顶部与转子接触的部份产生一种弯曲移动波(flexural traveling wave)。弯曲移动波产生的磨擦力,足以使转子产生转动。

自动对焦概说

下图是典型的数码单反相机对焦和测光结构。从镜头来的光线被机身内的反光镜分成三组,一组到达取景器方便取景构图(图中没有画出来);一组送到测光系统控制光圈和快门;另一组送到自动对焦系统,再移动镜头对焦。对焦完成后,在拍摄前会移开在传感器前方的快门让传感器曝光,拍摄的影像经由图像处理引擎处理再存入存储卡中。所以,自动对焦系统和测光系统对拍摄影像的成败起到关键作用。

对焦马达

驱动镜头对焦的是一个对焦马达,它可能在机身上,也可能在镜头内。这两个不同的机制常常给用户在选镜头时带来困扰。因为:不一定所有单反机身都装了对焦马达,而且不一定所有自动对焦镜头都有对焦马达。很简单的规则是这样的:机身和镜头至少得有一者有对焦马达才能自动对焦;换言之,如果机身没有对焦马达,就得用有马达的镜头。反过来看,如果机身有马达但镜头没有,对焦时会用机身马达驱动;如果机身和镜头都有马达,自动对焦系统通常会自动切换使用镜头马达对焦。

分辨机身马达和镜头马达

如何知道机身或镜头内有无对焦马达?其实很简单。检查机身的镜头接口上有没有一个像改锥般的突起,有就表示机身上有马达。下左图是一台宾得机身,照片中三点钟方向红框处就是改锥状凸起。下中是它的放大图。下右图是佳能机身的镜头座,没有类似的东西。

对焦马达

下左图是尼康没有马达的镜头底部,两点钟方向红框处有一个螺丝头,这就是和机身马达驱动轴相连的地方,下中是它的放大;下右照片是有内置马达的尼康镜头,底部没有相应的设计。

对焦马达

如果机身没有自动对焦马达就必须使用有马达的镜头,机身和镜头的通信全靠电子触点(见上面两张照片)。如果机身有自动对焦马达但镜头没有,机身马达就通过驱动轴的驱动镜头;有马达的镜头不会有螺丝头,因而机身的驱动轴不起作用,于是机身就通过电子接点控制镜头内的马达对焦。

各家镜头对焦马达标示

佳能只生产对焦马达在镜头内的产品,所以佳能用户完全不必考虑马达问题。其它厂家可能会生产机身有马达和机身无马达的机型。以尼康为例,为了降低成本,所有入门级机身都没有机身马达,因而必须使用有马达的镜头。不过各家对有马达的镜头标示不一,使用户常生困扰。下表是各厂对镜头马达的标示,这些标示会在镜头某处。如果机身没有对焦马达,在选用镜头时就必须挑有对应标示的镜头,要不然就得手动对焦了。

对焦马达

比如,尼康的入门级机种(D40、D40X、D60、D3000、D5000等)都没有机身马达,所以得使用标了AF-S(尼康)、HSM(适马)或USD(腾龙)的镜头。

从上面的讨论可以得到一个结论:

先检查手上的机身有无对焦马达,如果有就可以使用有对焦马达和无对焦马达的镜头,没有对焦马达的机身就一定得用有对焦马达的镜头,要不然镜头就只能手动对焦。没有对焦马达(通常是入门级)的机身有没有缺点?有,因为它不能用没有对焦马达的镜头、通常是比较老的产品。

这个缺点对新手有没有影响?这要看情况而定,如果要买一台单反相机随手拍拍、记录周围事物或旅游留念,那么每一个厂家都有质量相当高、而且有对焦马达的变焦镜头。如果有很长远的打算、有高度而且持久的摄影热忱、对定焦镜头着迷(或只是憧景)、预算也充足,就买有对焦马达(通常是中级以上)的机身。

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