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[No.26867] AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：ma-kun  投稿日:2007/02/27(Tue) 21:42

ＡＦセンサーが、どうなってるのか、わからなくなり、頭がこんがらがってきました。
ＥＯＳのＡＦの構造、原理がどうなっているかが、わかるようなWEBとかがない
でしょうか。

F2.8対応センサーとF5.6対応センサーによるクロスセンサーで
例えば1Dmk3では「デフォーカス検知に優れたF5.6光束センサー」
という表現がありました。
（私が勝手に勘違いしているような気もするのですが）
F2.8対応のほうが性能がいいように思ってたのですが、
考えてみると、明るい時じゃないと使えないセンサーですよね。
コストは、わかりませんが、明るいレンズでなら測距もしやすいだけで
F2.8対応センサーが性能がいいというわけでもなさそうに思えてきます。
最初から全測距点をF8対応センサーにして、それもクロスにしておけば
より多くの状況で対応できるように思います。なのに、そんなのありません。
中央部に、より明るいレンズ対応の測距点があることが多く、逆の状態です。

F2.8対応のセンサーと、例えばF5.6対応のセンサーでは、違う原理で
測距しているのでしょうか？　（そのほうが理解しやすそうです、、）

この、もやもやを振り払う方法、どなたか教えて下さい。お願いします。


[No.26868] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：JNR169  投稿日:2007/02/27(Tue) 22:53

≫ ma-kun さん

まったくの閃きなので、詳しい方フォローお願いします。
詳しい解説のあるＨＰは分からないです。
たぶんF5.6のほうは深度が深いので大まかにピントを検出するのは、深度の浅いF2.8センサーよりもよいということでしょう。
F8.0だと深度が深いため、厳密なピントが出ません。厳密なピントにはF2.8センサーのほうが精度が優れます。
例えでいうと、顕微鏡か何かを考えてもらえばいいかもしれません。広い視野でだいたいどの物体があたりかを探るには低倍率の方が良いです。しかし細部まで厳密に見るときは高倍率になりますよね。
低倍率→深度が深い<おおまか>、高倍率→深度が浅い<厳密>
と対応させるといいかもしれません。


[No.26869] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：JFK  投稿日:2007/02/27(Tue) 23:50

≫ ma-kun さん

> ＡＦセンサーが、どうなってるのか、わからなくなり、頭がこんがらがってきました。
> ＥＯＳのＡＦの構造、原理がどうなっているかが、わかるようなWEBとかがない
> でしょうか。
あまり説明をみかけたことはないのですが、下記のように理解しています。

一眼レフのAFは基本的には三角測量です。2.8対応センサーはf5.6センサーに比べ基線長が倍になっているので、同じ測距機構を使えば2倍の精度が得られます。ただ当然2.8より暗いレンズでは光がけられてしまうので使えません。

AFがない時代の一眼レフでは、明るいレンズ用のスクリーンがありましたが暗いレンズではスプリットイメージが暗くなって使えませんでした。AFになっても同様です。


[No.26894] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：ぴぐもん  投稿日:2007/02/28(Wed) 18:52
URL：http://artcookstudio.fc2web.com/

≫ ma-kun さん

> ＡＦセンサーが、どうなってるのか、わからなくなり、頭がこんがらがってきました。
> ＥＯＳのＡＦの構造、原理がどうなっているかが、わかるようなWEBとかがない
> でしょうか。

JNR169さん、JFK さんの説明とともに、ここを見るとわかりやすいでしょう
http://www.nikon.co.jp/main/jpn/profile/about/technology/nikon_technology/caf/index.htm

撮影レンズ上で２つの像の距離が離れるほど
・ＡＦ精度があがります。
・しかし、大ボケ時にレンズをどちら側（遠景or近景）に移動すればよいのかの判断が苦手です。
・その部分まで口径がないレンズではＡＦを動作させる事は出来ません。

F2.8センサとF5.6センサでクロスする事により両方の長所を生かした高性能センサとなります。


ちょうど位相差検出の話が出たのでついでに。
位相差検出は一眼ＡＦの基本技術ですが、このほどキヤノンがこの基本技術をリニューアルしました。
２つではなく、３つの像を取得してそれらを総合的に解析してＡＦ合焦精度を高めるそうです。
「安価な普及レンズでも中央測距点と同等のＡＦ性能を持つ周辺測距点ＡＦが可能になる」
という うたい文句です。
もちろん、今までよりさらに画面の端に 測距点が配置できるようになるのではないでしょうか。
これをどの機種から採用するのか？
楽しみですね。
ＥＯＳ誕生２０周年記念のアニバーサリーモデルにふさわしいと思います。


[No.26898] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：Ｒｏｕ  投稿日:2007/03/01(Thu) 01:11

≫ ma-kun さん

> ＥＯＳのＡＦの構造、原理がどうなっているかが、わかるようなWEBとかがない
> でしょうか。

一眼レフで採用されている位相差検出方式の基本原理はさほど難しいものではありません。
ちょっと大きな本屋へ行って光学関係の専門書を読むと非常に分かりやすいかと思います。

イメージ的に言うと、スプリットイメージプリズムで捉えた光を自動で調整しているとお考えください。
まず、スプリットイメージプリズムというのを御存知でしょうか。
まだＭＦ全盛時代にファインダー中央を上下のズレた映像で捉え、それが一致したところがピント位置
だとするフォーカシングの仕方です。
要するにあれをオートで行っているのが昨今の一眼レフのＡＦです。

基線長を大きくとると、上下のズレが大きくなるんです。従って正確なピント位置を検出しやすくなります。
これがF2.8対応センサーだと考えてください。

一方ズレ過ぎて、上下で合っている像がない場合があります。
そこでデフォーカス量の大きな場合は返って基線長の小さなF5.6センサーの方が良い場合があります。

この辺り、ＭＦ時代のスプリットイメージプリズムを体験されていないと理解しにくいかもしれません。


[No.26913] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：ma-kun  投稿日:2007/03/04(Sun) 21:17

≫ Ｒｏｕ さん

皆さん、ありがとうございます。

>ちょっと大きな本屋へ行って光学関係の専門書を読むと

なかなかそういう機会がとれず、ネット上でさがしていたのですが、なかなか
みつからずに困っていました。

Nikonの説明ページを拝見して、ややイメージがつかみかけたあたりでしょうか。
ＭＦ時代のスプリットイメージプリズムは記憶ありますので（と言っても、構造は
わからず、単にファインダー内の印象のみ）いくらかわかるのですが、

>基線長を大きくとると、上下のズレが大きくなるんです。
>従って正確なピント位置を検出しやすくなります。
>これがF2.8対応センサー

>一方ズレ過ぎて、上下で合っている像がない場合があります。
>そこでデフォーカス量の大きな場合は返って基線長の小さな
>F5.6センサーの方が良い場合があります。

ここが、理解できていないようです。　以下のA行からE行までが
測距センサー全体として

A１２３４５６７８９
B１２３４５６７８９
C１２３４５６７８９
D１２３４５６７８９
E１２３４５６７８９

例えば　C1　C9　を使って測距するのがF2.8の中央センサー
　　　　C3　C7　を使うのがF5.6の中央センサー
　　　　A5　E5　を使うのが、それとクロスのセンサー

と言うような格好になるのでしょうか？
それだと、後は、そのスプリットイメージを出す構造がわかればいいような
気もします。
ただ、基線長が長いのがF2.8で、正確で、短いのがF5.6で、デフォーカスが
大きくても判断しやすい、というあたりが、まだわかりません。

基線長が長いと、レンズとかマウントとかの口径からはみ出る等があるのは
ちょっとわかってきましたが、その距離と、F値と、精度or性質の違いが、
まだ理解できてないようです。


[No.26919] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：Crystal2  投稿日:2007/03/04(Sun) 23:44

ma-kunさん、こんばんは。
私もAF機構について詳しくはないのですが、

> 基線長が長いと、レンズとかマウントとかの口径からはみ出る等があるのは
> ちょっとわかってきましたが、その距離と、F値と、精度or性質の違いが、
> まだ理解できてないようです。

とりあえず基線長は長ければ長いほどいいんですよ。
戦艦大和の主砲の測距は、基線長１５メートルの測距儀で行われていました。
カメラの測距も仕組みは同じですから、長ければ長いほど精度が出るんでしょう。

F値との関係は私も分かりません。


[No.26921] Re: AFセンサーの仕組みを教えて下さい 投稿者：Ｒｏｕ  投稿日:2007/03/05(Mon) 05:30

≫ ma-kun さん

なかなか勉強熱心ですね。　(^v^)
本当は図などがあると分かりやすいのですが…。

まず、スプリットイメージプリズムを搭載したカメラのファインダーを覗かれたことが
おありでしょうか。
おおよそどのようなものかご理解頂けていないとここから先は難しいと思いますので…

ＡＦ一眼レフの多くのファインダーは全面マットなのですが、ＡＦの捉える光は
スプリットイメージプリズムを通した上下でズレた像だと思ってください。

> ここが、理解できていないようです。　以下のA行からE行までが
> 測距センサー全体として
>
> A１２３４５６７８９
> B１２３４５６７８９
> C１２３４５６７８９
> D１２３４５６７８９
> E１２３４５６７８９
>
> 例えば　C1　C9　を使って測距するのがF2.8の中央センサー
> 　　　　C3　C7　を使うのがF5.6の中央センサー
> 　　　　A5　E5　を使うのが、それとクロスのセンサー

イエ、ここでは単純なクロスでないセンサーについて説明します。

まずスプリットイメージプリズムにてピントがズレている場合を想像してください。
この場合ＡＦセンサーは上下像でズレた映像を捉えます。


　・F5.6センサーの場合(上下像のズレ小)

　　　　　１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲ
　　　　　　　　１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲ
　　　　　　　　　　　　　　　I−−−−−−−−I
　　　　　　　　　　　　　　　センサーが捉える幅


この場合、３つ分ズレてますからピント外れ量は３と分かります。

TTL位相差検出方式の良いところは、ピントが外れた状態でどちら方向へどれだけピント
が外れているか分かるところにあります。

ところが基線長が大きいと同じ状態でより大きくズレるんです。


　・F2.8センサーの場合(上下像のズレ大)

　　１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲ
　　　　　　　　　　　１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲ
　　　　　　　　　　　　　　　I−−−−−−−−I
　　　　　　　　　　　　　　　センサーが捉える幅


この場合、上下でセンサーが捉えた情報に合致しているものはありません。
つまりピント外れ量を求めることが出来ないんです。

こうした場合、カメラは取り敢えずレンズを駆動させながらピントを探しに行くという
行為を行います。
ＡＦが合わない場合など、取り敢えずカメラがレンズを一往復させるという挙動は経験
したことがあると思います。

ここまでで上下のズレが大きい(この場合F2.8対応センサー)だと、デフォーカス量が
大きいと把握しにくく、精度が高いというのはご理解頂けたでしょうか…!?

> ただ、基線長が長いのがF2.8で、正確で、短いのがF5.6で、デフォーカスが
> 大きくても判断しやすい、というあたりが、まだわかりません。

牛乳の量を知るのに大きなコップだと何倍分かおおよそ予測が付くのに、小さなおちょこ
だと何倍分かすぐに判断できないようなものでしょうか。
でも入れ物(コップ＆おちょこ)の容量が分かれば正確に量れるのはおちょこの方ですよね。

ってなんか例えば良くなくて申し訳ないです。 (^_^;