以不变应万变----话说精灵相机采用的“超焦距”对焦方式

写在前面的关键点：如果对“超焦距”这技术名词不感兴趣，只要了解这一部分提出的问题就够了。

1、从拆机图片看，无论是精灵系列和黑狗系列的运动相机都没有调焦部件，基本上可以判断这类运动相机采用的是出厂前对相机“超焦距”的成像校准设定的方式，用户不必对焦便可以由近及远获得最大的景深范围。这种以不变应万变的对焦方式比较简单可靠，特别对拍摄的景物基本上是远景的情况下特别适用。早期的卡片机、手机也经历过这样的对焦技术发展阶段。

2、精灵3的FC300X相机镜头焦距为20mm（等效于35mm，如果弥散圆直径0.03mm）计算表明：在相机前的2.391米距离内景物是模糊的，而由2.391米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。

3、同理，gopro3/4 相机镜头焦距按照不同视角分3档，光圈均为2.8。计算表明，当镜头在下列不同焦距情况下：
   15mm---- 在相机前的1.347米距离内拍摄的景物是模糊的，而由1.347米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。
   22mm---- 在相机前的2.892米距离内拍摄的景物是模糊的，而由2.892米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。
   30mm---- 在相机前的5.372米距离内拍摄的景物是模糊的，而由5.372米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。

4、结论：采用运动相机是不必调焦的，但应该注意：如果景物离相机太近，则处于不能准确对焦的距离范围内，此时拍摄的影像一定是模糊的，此时不必怀疑厂商相机的问题。至于拆相机后加垫片调整对焦的距离的尝试建议大家要慎重。

--------------------------------对“超焦距”感兴趣者可以继续往下看--------------------------------------

一、相机用什么方式实现调焦
大家都用过相机，不知道你是否留意：各种相机的调焦方式是不一样的
1、单反相机: 手动对焦----通过用户旋转调焦环改变镜头与感光元件的距离的方式调焦；自动对焦----检测画面的影像边缘对比度或相位得到反馈电信号，驱动超声马达代替人手旋转调焦环到适当位置实现对焦。（注：所谓“变焦”说的是改变镜头组内部镜片的距离来放大缩小视场，“定焦”则说的是镜头组内的镜片相对位置是不可调整的。和这里说的“调焦”不是一回事儿）
2、手机相机：镜头嵌入到音圈马达内圈中，用户点击屏幕对焦位置时，手机电路将自动检测画面的影像边缘对比度或相位得到反馈电信号，甚至通过激光或红外得到反馈信号，从而驱动音圈马达改变镜头和感光元件之间的距离实现调焦。
3、运动相机：镜头和感光元件之间的距离不可调，用户不能调焦，只有通过出厂前通过“超焦距”调焦对准的设定，使相机获得最广泛的合焦拍摄范围。精灵相机FC200X/300X，黑狗相机gopro 3/4就是这类相机。

二、超焦距
在相机手动操作的早期，超焦距似乎是所有摄影师都明白的概念。自相机进入自动对焦阶段后，“超焦距”这个概念就很少人留意了。
1、“超焦距”是位于相机前方的一个特定位置。这个位置的远近与此镜头的焦距和光圈数值有关。请看图中解释

2、如果相机对准了位于超焦距位置的景物，则相机拍下的景物从相机到超焦距之间距离的1/2开始，直到无穷远之间的景象都是合焦清晰的。如下图所示

3、超焦距用下面的公式可以计算

4、例子：（以下弥散圆以通用值0.03mm计算）
A、精灵相机FC300X的镜头焦距为20mm（等效35mm全幅）。光圈固定为2.8。
      超焦距=20+20X20/（0.03X2.8）=4780mm=4.782m
      FC300X出厂设置是按照超焦距校准镜头的，故FC300X相机拍摄的清晰景物范围将在1/2 X 4.782m=2.391m 开始到无穷远。换句话说，从精灵镜头开始的2.391米距离内的景物是模糊的，而且无法改善。大家想想自己的精灵停在地面上的时候拍下来的景物清晰度随距离的变化是否这个规律？
B、同理，gopro3 相机镜头焦距分3档，光圈均为2.8。计算表明：       15mm---- 在相机前的1.347米距离内拍摄的景物是模糊的，而由1.347米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。
      22mm---- 在相机前的2.892米距离内拍摄的景物是模糊的，而由2.892米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。
      30mm---- 在相机前的5.372米距离内拍摄的景物是模糊的，而由5.372米开始----无穷远范围，不必调焦但所拍摄的景物都是清晰的。

5、彩蛋---扩展知识：利用“超焦距”原理，不管用什么相机，只要对着画面构图的下1/3 对焦，自然会获得较大的景深范围。见下图：
实验A、对焦点在左数第4个杯子上（相当于对准风景照的极远处）。此时第1、2个杯子模糊，只有第3、4个杯子才清晰（因为这里只利用了前景深，浪费了后景深）

实验B、如果对焦点在第2个杯子上（相当于画面下方约三分之一高的位置），此时第1、2、3、4个杯子都同时清晰了。（因为前、后景深都利用上了）很多人在照片拍多后也会自觉或不自觉地这么做。

如需更详细的介绍，请自行百度“超焦距”去了解。

tsopin.tw@gmail

學習了, 感謝分享, 收藏起來 ^ ^

woqiwole

学习了。

静夜听风

科普贴，学习了！

jackangel14

非常简单明了的教学贴，但是垫纸的问题也非常明显的效果

封龙苍鹰

楼主多虑了，没人拿大疆飞机和狗扑肉拍微距，你的科普也没意义。

事实已经证明，很多a版飞机镜头失焦严重，加垫片调整即可恢复清晰。

封龙苍鹰

我这个截图是室内的照片，五块地板砖正好4m的距离拍的，按照楼主的科普正好接近超焦距，看对比图，左原厂，右加垫片。

封龙苍鹰

至于室外拍的，效果更加明显。截图都是选取的图片中心部分，大约600像素见方。所以，这些加垫片的坛友不是追求的微距效果，真的只是相机模糊而已。

呵呵

灌水

332077852@qq.co

学习了很有用啊

Homsheng

学习了。。。

阑珊

高手在民间，学习了

Hyilue073.qq

感谢楼主分享学习了

125168798.qq

计算公式都用上了，专业。必须顶。

ggyy

0.03毫米是当年的参考值，现在应该不适用了。按0.03毫米当作一个像素的直经算，全副相机的底只能容下1200*800=96万像素而己。

在身边

封龙苍鹰发表于 2016-3-10 15:38
我这个截图是室内的照片，五块地板砖正好4m的距离拍的，按照楼主的科普正好接近超焦距，看对比图，左原厂， ...

请问在哪里加垫片呢

lin 211

封龙苍鹰发表于 2016-3-10 15:05
楼主多虑了，没人拿大疆飞机和狗扑肉拍微距，你的科普也没意义。

事实已经证明，很多a版飞机镜头失焦严重 ...

纸片要怎么垫啊？有没有相关的教程，能贴个链接吗？谢谢

todd

纸片要怎么垫啊？有没有相关的教程，能贴个链接吗？谢谢

杨家小小森

大疆的相机fc300系列是很不错的，但是因为装配问题，造成很多精灵3高级版的相机失焦。但奇怪的是专业版和后期的标准版4k版，这样的问题少之又少。不由心中感叹，也许这就是大疆的一种营销策略吧！

大头弥勒

有不是很正确的部分，但是结论方向是没有问题的。

封龙苍鹰

todd 发表于 2016-3-23 12:30
纸片要怎么垫啊？有没有相关的教程，能贴个链接吗？谢谢

http://bbs.dji.com/forum.php?mod ... mp;page=2#pid504697
45到50楼，注意仔细看

封龙苍鹰

lin 211 发表于 2016-3-23 11:32
纸片要怎么垫啊？有没有相关的教程，能贴个链接吗？谢谢

http://bbs.dji.com/forum.php?mod ... mp;page=2#pid504697
45到50楼，注意仔细看

封龙苍鹰

在身边发表于 2016-3-12 18:24
请问在哪里加垫片呢

http://bbs.dji.com/forum.php?mod ... mp;page=2#pid504697
45到50楼，注意仔细看

lin 211

封龙苍鹰发表于 2016-3-23 18:50
http://bbs.dji.com/forum.php?mod ... mp;page=2#pid504697
45到50楼，注意仔细看

谢谢您了

老百姓

图文并茂！好帖。