一些与自动对焦有关的新概念
衡量一个AF系统优劣的标准，可归纳成四个字：快、准、广、宽。
快 —— 指AF速度要高，尽量能做到"即对即准"，既使被摄体位置发生变化时，AF系统亦能尽快地跟随。AF速度的高低与AF检测装置的灵敏度及AF马达的性能有关；
准 —— 指对焦的精度要高。由于是一个闭环控制系统，相位检测式被动型AF系统的精度都能满足静止物体拍摄的要求。但对于动体拍摄，因为焦点距离常常处于不定状态，对焦精度就有所不同，此时，焦点预测AF方式是一种较好的解决办法；
广 —— 指AF检测范围要广，能在低暗和高亮的环境下仍能正常地自动对焦，这一指标与AF检测模块的性能有关；
宽 —— 指AF区域的大小，AF区域愈宽，自动对焦的操作也就愈容易，而且还能对不在画面中央的被摄体自动对焦。在这一节中我们将给出这些指标及有关概念的详细解释。
我们知道，任何事物都不是完美的，所以所有的AF单反机都设有手动对焦(含电动对焦)方式，以弥补自动对焦的弱点和满足一些特定场合的需要。
由于AF照相机对于国内许多摄影爱好者是较为陌生的，既使接触过，有些也存在着一些不正确的观念。无论从外形、操作性或工作原理，AF照相机均与手动对焦照相机有很大的差别，从而产生了许多新的概念，下面一一进行介绍。
自动对焦系统的启动
自动对焦系统的启动有下列几种方式：
1、手启动：
这是最早出现、也是最为常见的启动方式。绝大部分AF照相机的AF系统启动钮都是与快门释放钮共用的。快门释放钮的作用是多重的，而且其行程分成两段。按下一半快门释放钮则启动AF系统和测光系统，待自动对焦完毕后，全部按下快门释放钮则是释放快门。对于首次使用AF照相机、尤其是习惯于使用手动对焦照相机的人来说，这个所谓的"一半" 就比较难控制了，一般要经过几次练习后才能熟悉。不同厂家的相机，这"一半"的行程亦不一样。有些行程长些，就容易控制；有些行程短。就难以掌握其分寸。为了保证对焦准确，在AF单反机上都设有焦点优先工作方式，即在对焦未准确时，快门是不能释放的。这种焦点与快门释放之间的闭锁方式是手动对焦单反机所没有的。
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AF系统手启动方式 |
2、眼启动：
由于手启动方式具有上述使用不太方便的缺陷，解决的办法是单独设立一个启动自动对焦系统的装置。如果另外设一个类似于按钮的启动机构，在操作相机时就有可能手忙脚乱。较好的办法是在相机取景目镜下方装有红外线发射器和接收器，只要操作者将相机举起来取景时，红外线接收器收到返回的信号，立即启动AF系统进行自动对焦。眼启动方式除了启动AF系统外，还启动了测光系统和自动变焦构图方式。因而在拍摄者刚举起相机时，相机就已经完成了对焦、测光和构图等对摄影来说是最基本的工作，基本上做到了举起即拍，也能得到令人较为满意的照片，尤其适合于抓拍.眼启动方式最早见于1990年推出的美能达混合相机Minolta Riva Zoom 105i上。由于这一启动方式所基于的是反射原理，如果相机的电源未关就放入袋子内，相机的AF系统有可能仍在工作。后来Minolta对这种方式加以改进，在相机的握持手柄处加上一个触摸式开关，只有握持相机时，眼启动电路才带电；稍后继续改进，增加了开关，可以永久地关闭眼启动模式。这种改进了的眼启动系统装入了后来的系列单反机和Riva系列AF变焦袖珍相机中。
图 2-17 眼启动方式示意图
3、眼睛控制对焦：
在后来出现的多组测距组件的AF系统中，由于有多个测距组件，相应地就有多个测距点。AF系统启动之后，究竟以画面中的哪一点作为对焦点呢? 许多早期采用多组测距组件的相机，如Canon EOS 10、Minolta Dynax 7xi 和Konica Aiborg等，是采用手动选择对焦点的。但在快速的拍摄中，总是靠手来控制各种功能，有时会感到较紧张。相比之下，人的眼睛就要清闲多了，眼睛的作用只是监视取景画面和阅读各种显示参数。如果用眼睛来代替手进行AF区域选择，那么手的工作量就要少得多了。眼睛控制AF方式首次出现在佳能于1992年11月推出的Canon EOS 5上。它的眼睛控制对焦方式的原理是在取景框内装有一个红外线发光二极管，它能向人的眼睛发光，照相机内的传感器分析了眼球反射光线后，就判断出眼睛所正盯着画面的位置，然后从5个对焦点中选出与眼睛直视的位置最为接近的一个，并对该点进行对焦。这样大大地减少了手的工作量，使手从繁忙的操作中解决出来。5个对焦点中选出与眼睛直视的位置最为接近的一个，并对该点进行对焦。这样大大地减少了手的工作量，使手从繁忙地操作中解放出来。
自动对焦区域
在AF单反机中，AF区域的大小是一项重要的指标，它取决于测距组件的大小、组数和排列方式。对焦区域愈大，则在操作时就更容易对焦；区域小，在拍摄动体是会困难些，动体一旦移出对焦框外，照相机可能就会对焦在被摄体后面或前面的景物上。
在手动对焦单反机中，检查对焦情况的常用手段是通过裂像来观察是否对焦准确，当上下两部分的裂像重合成一个图像时，则表示对焦准确了。而在AF单反机中，对焦的操作完全由相机来完成，不需要人眼来检查对焦是否准确，此时对焦屏已经从原来的取景和对焦验证的作用简化成只有取景的作用。但是究竟应该以对焦屏上的哪一部分来对准被摄主体呢? 所以在AF单反机中，原有的手动对焦裂像的位置由一个小矩形方框(简称对焦框)来代替 (在可更换对焦屏的相机中，当然还可以换上有裂像的对焦屏，但不是厂家的标准配置)，也是在对焦屏的中央。这时的对焦屏是全磨砂毛玻璃(菲涅尔透镜型)。对焦屏中央对焦框的大小就表示了AF区域的大小，相机不能以AF区域以外的目标进行自动对焦。
在自动对焦时，要将对焦框对准被摄体，然后启动自动对焦，相机以对焦框内的景物为准进行对焦。虽然在操作上和视觉上与手动对焦单反机不太一样，但在自动对焦过程中，由于对焦屏是全磨砂毛玻璃，若对焦不准时，整个画面的图像是不清晰的，这与手动对焦单反机的对焦屏裂像与微棱环以外的部分是一样的，若把对焦框看成是常规的裂像，就不难理解其含义了。
扩大AF区域的办法之一是扩大相位检测装置中感光元件的面积，即增加感光元件的排列数量。但事物总是一分为二的，采用上述办法来扩大AF区域有一个致命的弱点，即在对焦区域内的景物前后距离可能不一致时，从而会使对焦精度下降。当对焦区域小时，所对准的位置相当于一个点，对焦精度就高。如何解决这一矛盾呢? 较完美的办法是采用多组测距组件。下面我们来分析各种测距组件排列方式的优缺点。
测距组件的排列方式有下列几种：
(1) 单组水平方向排列：这在早期AF单反机中是常见的。如Canon EOS 650/620和EOS 850/750、Minolta α7000、α9000、α5000、Nikon F-501、Pentax SFX和SF7、Olympus OM-707等。这种排列方式只能检测纵向图案，对水平方向的图案无能为力，与手动对焦单反机中的水平方向布置的裂像装置一样。解决的办法是将相机转动90度进行对焦，锁定焦点，然后转回90度进行构图拍摄。排列方式见图2-18(a)；
(2) 单组横向但元件对角线排列：见于Nikon AF单反机中使用的AM200测距模块。整个测距组件为水平排列，但组件内的CCD是按倾斜排列的，与倾斜的裂像装置一样，能方便地检测纵横向图案；
(3) 十字交叉排列： 见于Canon EOS-1、EOS 10、EOS 5和Nikon F90等。整个测距组件仍是水平排列，但组件内的感光元件是按十字交叉排列。Canon EOS-1在水平方向采用了两组线形排列的47位BASIS，垂直方向则采用两组29位的BASIS，分别接收来自水平和垂直方向的成像光束；Nikon F90在水平方向采用了两组共172个和垂直方向两组共74个CCD元件。排列方式见图 2-18(b)；
(4) 多组纵横排列：最早见于Minolta Dynax 7000i，采用了三组测距组件，其排列方式见图 2-18(c)。中间一组检测纵向图案，而旁边的两组垂直排列的测距组件则用来检测横向图案。这三组测距组件的工作方式是自动切换的。比如说，被摄体位于最左边一组测距组件的测量范围之内，而另外两组的测距值均大于左边一组的值，则以左边一组的的目标进行对焦，这种排列方式的优点是扩大了AF区域，所以 Dynax 7000i的AF区域是早期AF单反机的12倍。多组纵横排列的另一个优点是可以拍摄以被摄主体为对焦点、但被摄主体是偏离画面中心的照片。必要时，还可以选择中间一组来实现更精细的对焦。测距组件的多组排列方式与主动型AF系统的多束红外线测距的作用类似。
多组纵横排列方式后来也在Canon EOS 10上采用，而且更进了一步。中间一组测距组件同上述(3)，旁边两组则是纵向排列。EOS 10的三组测距组件可以由摄影者随意选择，也可以由照相机自动选择.排列方式见图 2-18(e)。1992年11月推出的Canon EOS 5采用了五个测距组件，按横向排列，比EOS 10的多了两个，中间一个仍是十字交叉型，旁边四个则是纵向排列，也是可以由摄影者任意选择，不过这时不是用手来选择，而是用眼睛来选择。拍摄者只要将眼睛盯住所要对焦的位置，相机会自动选择最近的一个测距组件，因此更符合人体工程学，排列方式见图2-18(f)。
1991年6月出现的Minolta Dynax 7xi更上一层楼，采用了四组测距组件，其排列方式见图2-18(d)，整个AF区域达整个画面的12.5%。Dynax 7xi像EOS 10一样，可以自动地或由摄影者来选择测距组件，而且在纵向拍摄时，第四组测距组件会自动关闭。
后来出现了更多测距组件的AF系统，详见【几种新型对焦点排列对比】
图 2-18 测距组件排列示意图
前三种排列方式的AF区域大小都差不多，至目前为止，最为理想的是多组纵横排列方式。这种做法除了扩大AF区域外，还能更容易地拍摄动体。但更为重要的是与测光系统联动，使自动曝光能更符合拍摄者的意图；也只有采用多组测距组件纵横排列才能实现自动变焦构图和影像大小锁定。
对于采用主动型AF系统的照相机来说，并不存在测距组件的大小和排列问题，但对应地有采用红外线光束多少的问题。一束红外线对应一个测距组件，多束则对应于多组测距组件。由于主动型AF系统并不是依赖反差，而是依靠光线反射原理工作的，所以画面的纵横图案对AF系统的工作并没有影响。扩大AF区域的唯一办法是采用多束红外线。现在常见的是采用三束红外线，按左中右排列。
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