前言：昨天在LDS club看到Kent大發表了一篇很有趣的文章，主要是探討現行DSLR為何會出現偏移焦的問題（請注意，不是只有Canon才特有的喔！），內容相當簡單明瞭，討論串裡也有一些連結的網站有類似的討論。不過，因為Kent大是以討論串的形式來發表，所以整體會比較零散，在徵求他的同意之後，我將他的發表和回覆稍做整理，貼在我的部落格裡面，讓常為移焦所苦的單眼使用者瞭解一下為何會有移焦這檔子事出現...
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DSLR對焦基本原理
為何會有移焦？其實，深入瞭解DSLR的構造之後，就不會對這個狀況產生意外了...反倒會開始認為，移焦才是正常的，準焦反倒是異常的狀況...
先看看下面這張圖：
![OPTIC PATH[1].JPG](http://farm3.static.flickr.com/2490/3787628122_bf1cea1036_o.jpg)
照片引用自：由光路的幾何關係來探討DSLR移焦的原因
在DSLR的對焦中，測光與曝光分別走上圖的三條路線
L1：光線從鏡頭到反光鏡，然後90度向上反射到五菱鏡內，接著再到拍攝者的眼睛
L2：按下快門之後，反光鏡掀起、快門簾打開，然後光線從鏡頭直射到CMOS，開始進行曝光
L3：光線從鏡頭穿透反光鏡中央的半透明區域，穿透反光鏡之後到反光鏡後方的副反光鏡，反射到下方的對焦感應AF SENSOR
通常測光的Sensor都在5菱鏡內側，所以L1路線也有測光的功能
所以
L1路線：進行測光+觀景窗觀看
L2路線：進行曝光
L3路線：進行對焦
理論上來說，完美的狀況是三條路線要等長（L1 = L2 = L3）。此時半按快門對焦，機身顯示合焦後，觀景窗內的影像應該是最清楚的，然後按下快門拍照、進行曝光，得到的照片可以看到對焦處是準焦的。
L1、L2、L3三條路線不等長
但是如果三條路線不等長時會怎樣？
L3不等於L2是最常見的移焦，就是在L3測焦路線上，對焦感應器確認已經驅動鏡頭，然後完成合焦動作，可是實際拍攝走的L2路線和L3測焦的路線不等長，使得拍出來的照片對焦處並不是最清楚的。
另一種就是L1與L3不等長，或L1與L2不等長，這時可能AF感應器合焦了，但是觀窗看出去是模糊的。這時候就算機身裝上裂像對焦屏在裂像對焦屏上把鏡頭轉到影像最清楚，可是拍出來照片卻是模糊的。
簡單的來說，只要是機械做的機身，內部所有的材質都是會消耗於磨損的，只是時間上的問題...。不管是長期使用磨損，或是新機出場就調不準，都會導致L1、L2、L3三條路線不等長，以致於會有移焦的情況發生。
不過，就算L1=L2=L3，三者等長，還有另外一個問題...那就是如果反光鏡稍微磨損歪一邊，假設在左邊對焦點L3=L2，可是右邊對焦點L3不等於L2，那就會變成左邊準、右邊不準。所以再專業的機身、再耐用的材質，反光鏡用久了，遲早都會磨損與產生誤差，進而導致三條路徑有些許的不同，產生不同狀況的移焦不準。
那麼反光鏡構造要多大的誤差，才會出現L1、L2、L3這三條路線不等長的情況呢？如果各位有嚐試過5D反光鏡用膠帶DIY調焦，就會發現在反光鏡背後頂住下降固定點螺絲的地方，只要貼上一片薄薄透明膠帶，就會讓機身對焦位置往前移...即使是那麼小的間隙改變，就會產生L1、L2、L3路線產生變化，這麼一來反光鏡機構用久了，只要有些微的磨損，產生三條路線不等長的問題肯定會存在。
所以為何我會說，移焦是正常的、準焦才是異常的？因為DSLR的構造，假使你的機身現階段有辦法達到每個對焦點都能L3=L2，長期使用下也會磨損偏移，導致L3與L2不等長。
其他導致移焦的因素
假設有一台超完美機身，L1=L2=L3，而且怎麼拍都不會磨損，這樣就一定不會移焦了吧？並非如此，這時候還要再加入另一個導致移焦的變因：鏡頭本身的準度。
鏡頭裡面的控制電路，本身有一個控制參數，自動對焦則是由AF感應器來驅動。若控制參數值有誤差，就會導致對焦前移或後移。
另一個考量就是這顆鏡頭的組裝公差，如果鏡頭本身組裝的公差比較大，可能光軸會偏移，這樣就可能導致這顆鏡頭出現某一邊的對焦點會比較不準。
再者還有機身的問題，AF Sensor也會影響到對焦的精準度。若對焦感應器本身的精確度比較差，也會導致L3路線誤判。比如說APS機身上的對焦感應器的面積就比較小，所以精準度相對的就比較差一點。有些機身對於不同光源下，對焦的準確度還會受到影響。
還有第四種變因，那就是鏡頭的本身的設計問題。例如：Canon EF 24-70mm F/2.8 L在廣角端的移焦、Canon EF 50mm F/1.2 L的縮光圈移焦，都是這一類的問題。
影響對焦準度的變因
所以，綜合以上論述，影響對焦準度的變因有：
1. 機身本身L1、L2、L3三條路徑到底等不等長，還有機身每個對焦點的L2等不等於L3，會不會有反光鏡歪一邊的情況出現...
2. 鏡頭本身的控制參數、組裝品質（光軸），還有鏡頭本身的原始設計問題。
3. AF感應器的精準度
把以上一堆變因加總起來，各位就會知道為何我說準焦是異常、移焦才是正常...很無力吧？
何以昨是今非？
那為何DSLR當初要用如此複雜精確度與耐用度不是很理想的反光鏡對焦設計原理？我也不是很清楚，但是我知道的是，這個問題很久以前的底片機就存在了，當時公差或許更大（尤其是早期的L鏡，往往移焦程度都是比現在大），但是多數人都是洗成4X6照片，所以看不太出來問題。
可是到數位時代，此問題越來越明顯了：
1. 電腦LCD越來越大。從以前的15吋，現在都升級到22~27吋、甚至30吋。準與不準，根本不用一比一看，只要放到全螢幕就看的出來了。
2. 機身的畫素越來越高。畫素越高，一比一看原圖的時候，對於準焦的要求更高
3. 大光圈鏡頭成為風潮。F/1.2~1.8的鏡頭成為潮流，大光圈拍攝加上高畫素機身，準與不準，會讓照片看起來有如天堂與地獄般的差別
4. 數位拍攝量大。以前底片機時代，底片和沖洗照片的價錢來平均計算，大概每按一下快門約10元，所以大家都是很節省的在拍照。現在數位攝影往往一天的拍攝量，可能是以前底片機一年的拍攝數量！所以以前的老式反光鏡設計與對焦系統，在大量使用下的耐用性、磨損程度、損耗後的精準度，都變成一大考驗，以往的設計似乎已經無法負荷數位時代大家大量拍攝的習慣。
未來徹底解決移焦的方式
唯一可以肯定的一點，如果要徹底解決移焦問題，只有一個方法：就是去掉反光鏡與快門簾，把三條路線不等長的問題廢除，這樣一來測光、測焦、曝光，通通都採用同一條路線（L2）。唯有這樣，才有辦法徹底解決DSLR對焦不準的問題。所以目前最簡單的解答就是Live View，在Live View的機身上，找一顆肯定移焦的鏡頭，只要透過Live View來完成對焦（不論用自動、手動對焦），拍出來的照片哪一張會不準？這就是因為Live View已經捨棄L1、L3路線，讓測光、對焦、曝光統一都用L2路線，透過相機LCD調整鏡頭到最清楚畫面，肯定拍出來也會是最清楚的。
但是，這還是一條很漫長的路...因為要統一改走L2路線，要克服很多問題：
1. 使用CMOS的對焦速度太慢（現在Live View的速度依然不夠快）
2. 移除快門簾，要CMOS本身的設計改變，加入電子式快門
3. 要移除光學觀景窗、改用電子觀景窗，必須要讓電子觀景窗如何做到類似光學觀景窗的性能，才能讓專業使用者接受。
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DSLR對焦基本原理
為何會有移焦？其實，深入瞭解DSLR的構造之後，就不會對這個狀況產生意外了...反倒會開始認為，移焦才是正常的，準焦反倒是異常的狀況...
先看看下面這張圖：
照片引用自：由光路的幾何關係來探討DSLR移焦的原因
在DSLR的對焦中，測光與曝光分別走上圖的三條路線
L1：光線從鏡頭到反光鏡，然後90度向上反射到五菱鏡內，接著再到拍攝者的眼睛
L2：按下快門之後，反光鏡掀起、快門簾打開，然後光線從鏡頭直射到CMOS，開始進行曝光
L3：光線從鏡頭穿透反光鏡中央的半透明區域，穿透反光鏡之後到反光鏡後方的副反光鏡，反射到下方的對焦感應AF SENSOR
通常測光的Sensor都在5菱鏡內側，所以L1路線也有測光的功能
所以
L1路線：進行測光+觀景窗觀看
L2路線：進行曝光
L3路線：進行對焦
理論上來說，完美的狀況是三條路線要等長（L1 = L2 = L3）。此時半按快門對焦，機身顯示合焦後，觀景窗內的影像應該是最清楚的，然後按下快門拍照、進行曝光，得到的照片可以看到對焦處是準焦的。
L1、L2、L3三條路線不等長
但是如果三條路線不等長時會怎樣？
L3不等於L2是最常見的移焦，就是在L3測焦路線上，對焦感應器確認已經驅動鏡頭，然後完成合焦動作，可是實際拍攝走的L2路線和L3測焦的路線不等長，使得拍出來的照片對焦處並不是最清楚的。
另一種就是L1與L3不等長，或L1與L2不等長，這時可能AF感應器合焦了，但是觀窗看出去是模糊的。這時候就算機身裝上裂像對焦屏在裂像對焦屏上把鏡頭轉到影像最清楚，可是拍出來照片卻是模糊的。
簡單的來說，只要是機械做的機身，內部所有的材質都是會消耗於磨損的，只是時間上的問題...。不管是長期使用磨損，或是新機出場就調不準，都會導致L1、L2、L3三條路線不等長，以致於會有移焦的情況發生。
不過，就算L1=L2=L3，三者等長，還有另外一個問題...那就是如果反光鏡稍微磨損歪一邊，假設在左邊對焦點L3=L2，可是右邊對焦點L3不等於L2，那就會變成左邊準、右邊不準。所以再專業的機身、再耐用的材質，反光鏡用久了，遲早都會磨損與產生誤差，進而導致三條路徑有些許的不同，產生不同狀況的移焦不準。
那麼反光鏡構造要多大的誤差，才會出現L1、L2、L3這三條路線不等長的情況呢？如果各位有嚐試過5D反光鏡用膠帶DIY調焦，就會發現在反光鏡背後頂住下降固定點螺絲的地方，只要貼上一片薄薄透明膠帶，就會讓機身對焦位置往前移...即使是那麼小的間隙改變，就會產生L1、L2、L3路線產生變化，這麼一來反光鏡機構用久了，只要有些微的磨損，產生三條路線不等長的問題肯定會存在。
所以為何我會說，移焦是正常的、準焦才是異常的？因為DSLR的構造，假使你的機身現階段有辦法達到每個對焦點都能L3=L2，長期使用下也會磨損偏移，導致L3與L2不等長。
其他導致移焦的因素
假設有一台超完美機身，L1=L2=L3，而且怎麼拍都不會磨損，這樣就一定不會移焦了吧？並非如此，這時候還要再加入另一個導致移焦的變因：鏡頭本身的準度。
鏡頭裡面的控制電路，本身有一個控制參數，自動對焦則是由AF感應器來驅動。若控制參數值有誤差，就會導致對焦前移或後移。
另一個考量就是這顆鏡頭的組裝公差，如果鏡頭本身組裝的公差比較大，可能光軸會偏移，這樣就可能導致這顆鏡頭出現某一邊的對焦點會比較不準。
再者還有機身的問題，AF Sensor也會影響到對焦的精準度。若對焦感應器本身的精確度比較差，也會導致L3路線誤判。比如說APS機身上的對焦感應器的面積就比較小，所以精準度相對的就比較差一點。有些機身對於不同光源下，對焦的準確度還會受到影響。
還有第四種變因，那就是鏡頭的本身的設計問題。例如：Canon EF 24-70mm F/2.8 L在廣角端的移焦、Canon EF 50mm F/1.2 L的縮光圈移焦，都是這一類的問題。
影響對焦準度的變因
所以，綜合以上論述，影響對焦準度的變因有：
1. 機身本身L1、L2、L3三條路徑到底等不等長，還有機身每個對焦點的L2等不等於L3，會不會有反光鏡歪一邊的情況出現...
2. 鏡頭本身的控制參數、組裝品質（光軸），還有鏡頭本身的原始設計問題。
3. AF感應器的精準度
把以上一堆變因加總起來，各位就會知道為何我說準焦是異常、移焦才是正常...很無力吧？
何以昨是今非？
那為何DSLR當初要用如此複雜精確度與耐用度不是很理想的反光鏡對焦設計原理？我也不是很清楚，但是我知道的是，這個問題很久以前的底片機就存在了，當時公差或許更大（尤其是早期的L鏡，往往移焦程度都是比現在大），但是多數人都是洗成4X6照片，所以看不太出來問題。
可是到數位時代，此問題越來越明顯了：
1. 電腦LCD越來越大。從以前的15吋，現在都升級到22~27吋、甚至30吋。準與不準，根本不用一比一看，只要放到全螢幕就看的出來了。
2. 機身的畫素越來越高。畫素越高，一比一看原圖的時候，對於準焦的要求更高
3. 大光圈鏡頭成為風潮。F/1.2~1.8的鏡頭成為潮流，大光圈拍攝加上高畫素機身，準與不準，會讓照片看起來有如天堂與地獄般的差別
4. 數位拍攝量大。以前底片機時代，底片和沖洗照片的價錢來平均計算，大概每按一下快門約10元，所以大家都是很節省的在拍照。現在數位攝影往往一天的拍攝量，可能是以前底片機一年的拍攝數量！所以以前的老式反光鏡設計與對焦系統，在大量使用下的耐用性、磨損程度、損耗後的精準度，都變成一大考驗，以往的設計似乎已經無法負荷數位時代大家大量拍攝的習慣。
未來徹底解決移焦的方式
唯一可以肯定的一點，如果要徹底解決移焦問題，只有一個方法：就是去掉反光鏡與快門簾，把三條路線不等長的問題廢除，這樣一來測光、測焦、曝光，通通都採用同一條路線（L2）。唯有這樣，才有辦法徹底解決DSLR對焦不準的問題。所以目前最簡單的解答就是Live View，在Live View的機身上，找一顆肯定移焦的鏡頭，只要透過Live View來完成對焦（不論用自動、手動對焦），拍出來的照片哪一張會不準？這就是因為Live View已經捨棄L1、L3路線，讓測光、對焦、曝光統一都用L2路線，透過相機LCD調整鏡頭到最清楚畫面，肯定拍出來也會是最清楚的。
但是，這還是一條很漫長的路...因為要統一改走L2路線，要克服很多問題：
1. 使用CMOS的對焦速度太慢（現在Live View的速度依然不夠快）
2. 移除快門簾，要CMOS本身的設計改變，加入電子式快門
3. 要移除光學觀景窗、改用電子觀景窗，必須要讓電子觀景窗如何做到類似光學觀景窗的性能，才能讓專業使用者接受。
國外旅遊攝影 (6)
