攝像機(jī)的自動(dòng)聚焦機(jī)構(gòu)

在動(dòng)態(tài)圖像的拍攝過(guò)程中，攝像機(jī)與被攝體之間的距離是經(jīng)常變動(dòng)的，因此常常會(huì)超出景深范圍而導(dǎo)致圖像模糊。為了使圖像保持清晰，就必須不斷改變鏡頭的焦點(diǎn)位置，使圖像始終保持清晰。這種調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置的過(guò)程稱(chēng)為聚焦或?qū)�焦�?/p>

攝像鏡頭的前端專(zhuān)門(mén)設(shè)有一組聚焦鏡片，包括外側(cè)與內(nèi)側(cè)兩個(gè)透鏡，通過(guò)改變聚焦組鏡片的位置即可達(dá)到調(diào)焦的目的。目前攝像機(jī)鏡頭的自動(dòng)聚焦方式很多，大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)為主動(dòng)式聚焦，包括紅外線(xiàn)方式和超聲波方式；另一類(lèi)為被動(dòng)式聚焦，較有代表性的有佳能自己研制開(kāi)發(fā)的“固態(tài)三角測(cè)量”系統(tǒng)（SST，Solid State Triangulation）和新近流行的TTL方式。

通常家用攝像機(jī)采用的是主動(dòng)式聚焦，其原理就是當(dāng)鏡頭對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，由裝置在攝像機(jī)鏡頭內(nèi)下方的一組發(fā)射器，發(fā)出紅外線(xiàn)或超聲波，經(jīng)被攝物體反射回來(lái)后，再由攝像機(jī)的紅外線(xiàn)傳感器或超聲波傳感器接收下來(lái)，從而測(cè)定出距離，根據(jù)測(cè)定的距離驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)的聚焦裝置聚實(shí)焦點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是不受光線(xiàn)條件的影響，能在完全黑暗的情況下工作。但不能透過(guò)玻璃進(jìn)行工作，對(duì)吸收紅外線(xiàn)或超聲波的物體、遠(yuǎn)距離的物體也不能正常工作。

而專(zhuān)業(yè)攝像機(jī)多采用被動(dòng)式聚焦。SST方式的原理是：來(lái)自被攝體的光線(xiàn)分別經(jīng)過(guò)固定反光鏡和可動(dòng)反光鏡后，再反射到兩個(gè)透鏡及一個(gè)三角棱鏡，分別照射在檢測(cè)傳感器上，使之變換成電信號(hào)。再由微電腦處理器對(duì)所得到的信息進(jìn)行分析，計(jì)算出與被攝物體之同的距離，控制鏡頭的聚焦電動(dòng)機(jī)進(jìn)行聚焦工作。TTL方式的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單：直接從攝像鏡頭后面的CCD傳感器取出視頻信號(hào)，再經(jīng)微機(jī)處理，根據(jù)這些返回的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整透鏡的自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)。有遠(yuǎn)距離聚焦正確，對(duì)焦沒(méi)有視差等優(yōu)點(diǎn)，不足之處是當(dāng)光線(xiàn)太暗和被攝體反差低時(shí)不能正常工作。
攝像聚焦操作

通常情況下，保證拍攝畫(huà)面的清晰是攝像最基本的要求之一，而聚焦調(diào)節(jié)是保證圖像清晰度最重要的一環(huán)，攝像機(jī)聚焦的過(guò)程就是對(duì)圖像清晰度調(diào)節(jié)的過(guò)程。

在實(shí)際操作過(guò)程中，一般都是將變焦距鏡頭推到廣角位置（W）再進(jìn)行聚焦，因這時(shí)景深范圍大，可以很容易地將焦點(diǎn)聚實(shí)。我們通過(guò)取景器觀察圖像的清晰度情況，直到滿(mǎn)意為止。聚實(shí)焦點(diǎn)之后，再推拉變焦拉桿將鏡頭調(diào)整到所希望的構(gòu)圖景別上，焦點(diǎn)在變焦過(guò)程中不會(huì)變化。而采用攝遠(yuǎn)位置（T），對(duì)焦較為困難。特別是在近距離拍攝時(shí)，一定要將鏡頭調(diào)節(jié)為焦距最大的位置。

目前所有的攝像機(jī)，都具有自動(dòng)聚焦功能，稍高級(jí)一點(diǎn)的也加上了手動(dòng)聚焦功能。在自動(dòng)狀態(tài)下基本能滿(mǎn)足大多數(shù)環(huán)境下的拍攝，除非你是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)老道的攝像師，否則還是先依靠攝像機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)為好。

但是，我們知道自動(dòng)聚焦系統(tǒng)并不是萬(wàn)能的，各種方式的自動(dòng)聚焦都有各自的特點(diǎn)，同時(shí)也都有其一定的局限性，許多情況下還需要靠手動(dòng)來(lái)聚焦。例如下圖當(dāng)主要的被拍攝物偏離畫(huà)面中心處于畫(huà)面邊緣時(shí)，使用手動(dòng)聚焦的方法是：先將自動(dòng)聚焦切到手動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)被拍攝物使其位于畫(huà)面的中央，并調(diào)節(jié)清晰度到最佳，再利用鎖定功能將焦距鎖定在固定位置，再重新構(gòu)圖，回到原始位置。

自動(dòng)聚焦系統(tǒng)受被攝體亮度的影響很大。光線(xiàn)充足時(shí)，自動(dòng)光圈縮小，景深變深，對(duì)焦范圍變寬，對(duì)焦容易。這種情況下，被拍攝體移動(dòng)或進(jìn)行移攝、搖攝時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)焦點(diǎn)不實(shí)現(xiàn)象；而在拍攝照明暗的被攝體時(shí)，由于鏡頭光圈大開(kāi)，景深變淺，聚焦會(huì)困難。最好的解決方法是增加被攝體的照度。

自動(dòng)聚焦的問(wèn)題

攝像機(jī)的自動(dòng)焦點(diǎn)裝置一般是以畫(huà)面中央為調(diào)焦基準(zhǔn)的。只有畫(huà)面中央很小范圍是自動(dòng)焦點(diǎn)的檢測(cè)范圍，這一小范圍內(nèi)的物體的焦點(diǎn)能夠自動(dòng)聚實(shí)，也就是說(shuō)如果被攝物體不在畫(huà)面中央這一范圍內(nèi)，自動(dòng)聚焦就會(huì)出現(xiàn)偏差。另外，自動(dòng)聚焦系統(tǒng)受光線(xiàn)、亮度、被攝物等條件的影響很大，在一些特殊情況下會(huì)出現(xiàn)聚焦偏差，因此在這些場(chǎng)合最好還是使用手動(dòng)聚焦比較保險(xiǎn)。

自動(dòng)聚焦系統(tǒng)對(duì)于下述目標(biāo)或在下述拍攝條件下，自動(dòng)焦點(diǎn)裝置往往會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤判斷，如果出現(xiàn)自動(dòng)聚焦困難，需要使用手動(dòng)聚焦：

1、遠(yuǎn)離畫(huà)面中心的景物無(wú)法獲得正確的對(duì)焦。這是由于自動(dòng)聚焦系統(tǒng)是以圖像的中心為準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。

2、所拍攝的物體—端離攝像機(jī)很近，另一端離得很遠(yuǎn)。攝像鏡頭是有一定景深的，對(duì)于超出其景深范圍的被拍攝物，攝像機(jī)不能聚焦于一個(gè)同時(shí)位于前景和背景的物體。

3、拍攝—個(gè)位于骯臟、布滿(mǎn)灰塵或水滴的玻璃后面的物體。這是因?yàn)闀?huì)聚焦于玻璃．而不會(huì)聚焦于玻璃后面的物體。

玻璃窗前拍攝請(qǐng)貼緊玻璃拍攝，

4、拍攝在欄柵、網(wǎng)、成排的樹(shù)或柱子后的主體時(shí)，自動(dòng)對(duì)焦也難以奏效。

5、拍攝—個(gè)在暗環(huán)境中的物體。由于進(jìn)入鏡頭的光線(xiàn)大大下降，攝像機(jī)不能正確聚焦。

6、拍攝表面有光澤、光線(xiàn)反射太強(qiáng)或周?chē)�太亮的目�?biāo)物。由于攝像機(jī)聚焦于表面光滑或高反光物體，被攝目標(biāo)會(huì)模糊不清。

7、拍攝快速運(yùn)動(dòng)物體的對(duì)焦較難。由于聚焦鏡頭內(nèi)部是機(jī)械式運(yùn)動(dòng)，不可能與快速移動(dòng)物體保持同步。當(dāng)系統(tǒng)追蹤拍攝時(shí)，會(huì)使得景物波動(dòng)于失焦和準(zhǔn)焦兩種狀態(tài)。

8、在移動(dòng)物體后面的目標(biāo)物。自動(dòng)聚焦系統(tǒng)會(huì)把移動(dòng)物體誤認(rèn)為是被拍攝目標(biāo)而進(jìn)行聚焦。

9、拍攝反差太弱或無(wú)垂直輪廓的目標(biāo)物。由于攝像機(jī)聚焦實(shí)現(xiàn)是建立在圖像的垂直線(xiàn)方向的反差物體，如一面白墻可能會(huì)變的模糊不清。

10、在下雨、下雪或地面有水時(shí)，自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)可能不能正確聚焦。

11、如果你的攝像機(jī)是以紅外線(xiàn)或超聲波的方式自動(dòng)聚焦的，當(dāng)被攝體能吸收紅外線(xiàn)或超聲波時(shí)對(duì)焦困難；被攝體距離太遠(yuǎn)紅外線(xiàn)或超聲波達(dá)不到被攝體時(shí)對(duì)焦困難。