Mengapa Canon dan Nikon membatasi atau menonaktifkan fokus otomatis di luar angka-f tertentu?

Satu hal yang saya perhatikan dengan kamera DSLR Canon adalah mereka akan menonaktifkan atau membatasi fokus otomatis ketika aperture maksimum lensa lebih sempit dari nilai-nilai tertentu, yang ditentukan dalam jawaban saya untuk Apa lubang yang diperlukan untuk mengaktifkan fokus otomatis, termasuk tipe silang atau pemfokusan presisi tinggi, pada kamera DSLR Canon? Perhatikan bahwa kamera Nikon juga biasanya terbatas pada f / 5.6 kecuali untuk model yang menampilkan revisi terbaru dari sistem Multi-CAM 3500 AF seperti pada D4 dan D800.

Sejauh yang saya ketahui, Olympus dan Pentax tidak memiliki batasan ini, bahkan jika autofocus mungkin lambat atau tidak dapat diandalkan di luar f / 5.6. (Sony / Minolta membutuhkan setidaknya f / 6.3, dengan satu pengecualian untuk lensa cermin fokus otomatis 500mm f / 8, dan Alpha 850 dan 900 memiliki titik AF pusat dengan presisi tinggi pada f / 2.8.) Misalnya, pada Pentax, 9 dari 11 poin adalah tipe silang dan tetap demikian di semua lubang. Sistem Pentax AF telah dilaporkan bekerja pada f / 8 dan seterusnya, meskipun sangat lambat. Kamera Olympus Four Thirds akan terus berupaya fokus di bawah f / 5.6 juga. Mengapa Canon dan Nikon memilih untuk membatasi fungsionalitas AF alih-alih berusaha fokus dengan penurunan kinerja di luar batas di atas?

Sistem fokus otomatis tidak dapat menggunakan titik fokus tipe lintas presisi tertinggi jika Anda tidak menggunakan lensa apertur besar. Mereka tidak secara artifisial membatasi presisi, mereka hanya bekerja dalam batasan aperture maksimum.

Canon menerapkan batasan ini untuk memastikan AF yang andal . Jika Anda tidak percaya teori itu, tambahkan selotip antara teleconverter dan lensa Anda, di tiga pin kiri atas. Ini akan menipu tubuh Anda untuk berpikir bahwa Anda tidak memiliki teleconverter yang terpasang, dan lensa Anda hanya 300 / 4.0 atau apa pun yang Anda miliki.

Selain itu, hanya kamera Canon 1-series yang mampu AF dengan lensa af / 8, meskipun pada titik tengah saja. Biasanya pengaturan ini berasal dari menggabungkan lensa panjang dengan extender. (Catatan: baru-baru ini Canon 5D Mark III, 7D dengan firmware v.2.0 atau lebih baru, dan 7D Mark II dapat AF dengan titik tengah hingga f / 8. Canon 5D Mark IV dan 1D X Mark II dapat AF dengan banyak AF menunjuk dengan lensa f / 8. Canon 1D X memerlukan firmware yang lebih baru untuk AF lensa f / 8 dengan titik tengah. Seperti yang awalnya dikirimkan, hanya AF dengan f / 5.6 dan lensa yang lebih lebar.)

Ini benar-benar bermuara pada masalah pengalaman pengguna . Tentu, mereka dapat menyertakan ISO 204800 atau 409600, tetapi kualitasnya tidak akan membuat siapa pun bahagia. Mereka berusaha membuat sebagian besar pengguna puas dengan apa yang dapat dilakukan kamera, dan sebagian besar konsumen puas jika AF tidak berburu tanpa henti.

Batasan bukaan adalah konsekuensi dari desain sistem pendeteksi fase autofokus dan tidak spesifik untuk Canon.

Fase mendeteksi autofokus dalam SLR bekerja dengan mengarahkan cahaya ke sensor AF menggunakan cermin kedua di belakang cermin utama semi-perak. Sensor AF menggunakan sepasang lensa untuk memfokuskan cahaya dari subjek ke sepasang sensor 1 dimensi, secara efektif garis piksel. Dengan mengukur offset antara pola kontras yang diukur pada setiap sensor, jarak ke subjek dapat dihitung. Lihat diagram kasar ini (bukan untuk menskala!)

Ukuran dan pemisahan antara pasangan sensor AF menentukan keakuratan pengukuran AF. Namun ada trade off - semakin jauh mereka, semakin lebar aperture untuk mengarahkan cahaya untuk mencapai kedua sensor. Dalam diagram saya telah menyertakan aperture stop yang mewakili, katakanlah f / 4.0 (lensa terbuka lebar f / 2.8). Dengan lensa berhenti turun ke f / 4.0 cahaya yang masuk akan terhalang dari mencapai sensor AF.

Unit AF modern memiliki beberapa titik AF, masing-masing terdiri dari sensor pasangan pada pemisahan dan orientasi yang berbeda. Titik pusat sering memiliki pasangan sensor pemisahan ekstra lebar dan karenanya hanya bekerja pada akurasi maksimum pada f / 2.8. Seringkali titik AF memiliki pasangan piksel 1D pada 90 derajat untuk mendeteksi detail horizontal atau vertikal. Satu baris piksel akan memiliki pemisahan yang lebih besar sehingga titik AF hanya berfungsi sebagai sensor "tipe silang" saat menggunakan lensa apertur besar, jika tidak baik sensor vertikal atau horizontal dinonaktifkan, meninggalkan titik AF orientasi tunggal biasa.

Sensor dapat bekerja sedikit melewati aperture yang ditentukan, karena pola cahaya mungkin tumpang tindih sensor hanya untuk mendapatkan kecocokan dan menghitung jarak, itulah sebabnya merekam pin dari teleconverter kadang-kadang berfungsi. Tetapi secara umum itu tidak dirancang untuk melakukan ini sehingga untuk mencegah kinerja yang tidak akurat atau terputus-putus, Canon menonaktifkan AF ketika aperture yang dilaporkan terlalu kecil.

Canon telah mengoptimalkan unit AF mereka menjadi sangat akurat dengan lensa aperture lebar (yang Canon tawarkan bahkan pada panjang fokus yang panjang, misalnya 400mm f / 2.8 atau 600mm f / 4.0), daripada menjadi lebih fleksibel untuk terus bekerja tetapi dengan lebih sedikit kecepatan dan ketepatan pada lubang kecil.