高清外摄镜头的自动聚焦系统.PDFVIP

高清外摄镜头的自动聚焦系统 Laurence J. Thorpe Yasuyuki Tomita Ken Ito 作者： 、 和 使用当代高清镜头-摄像机系统报道体育赛事和特别活动，是一种全方位的工作， 需要摄像师与节目导演密切协作，应用娴熟的构图、左右摇摄和上下摇摄等技巧，对复 Laurence J . Thorpe 杂三维场景中的目标物体进行准确的聚焦。由于缺少真正的高清寻像器；高清拍摄中的 聚焦敏感度远远高于标清；各种不同的场景照明条件需要较大的镜头光圈设置(导致景 深变浅)等因素综合在一起，使对场景中快速移动物体进行准确聚焦尤为困难。这对摄 像师造成了较大的压力，使其在长时间拍摄时过于疲劳。本文介绍了功能强大的创新自 动聚焦技术，最近推出的两款大变焦高清外摄镜头(用于当今体育报道的镜头变焦范围 达到了100:1)中采用了这种技术。它借用了拍摄静止图像的单反数码相机的一项核心技 术—— “二次成像相位检测系统”。该技术加入了保证高成像聚焦精度的检测功能，在 跟踪场景中快速移动的物体时可保持精确聚焦。从而实现了稳定的高清图像锐度，使摄 Yasuyuki Tomita 像师可以全力关注极为重要的构图创作，并减少镜头-摄像机位置控制带来的疲劳。 统 在开发当前大变焦高清系列镜头过程中，最重要的考虑因素是当拍摄环境中各种不受欢 系 焦 迎的物理干扰被系统放大时必须保持图像稳定性，如风、摄像机平台震动、强干扰声或 聚 其他扰动等。当前非常先进的光学稳定系统，是我们多年研究改进的重要成果，也是各 动 自 种相关技术不断发展和源于现场经验的持续改善的明证。 的 头 要解决任何镜头聚焦操作的自动放大问题，必须采取更为谨慎的方法。清晰聚焦是优质 镜 高清的最重要的特性，不能有任何妥协。这就需要提高镜头聚焦控制灵敏度，并要求摄 摄 外 Ken lto 像师的注意力持续高度集中。摄像师既要努力确保高清图像构图，又要跟踪高速移动的 清 体育赛事中的相关动作，同时还要保证清晰聚焦——要求毫不松懈关注所有这些因素， 高 这对摄像师造成了极大的压力。如何解决该问题是一项很有价值的工程技术挑战。 我们很早就认识到，在较小的2/3英寸宽屏高清画幅的物理限制下确保清晰聚焦，一直 是行业内普遍面临的挑战，即使是最有经验的摄像师也束手无策。与标清相比，高清本 身就意味较小的光学 “允许弥散圆”。摄像师不但要克服当代最好的高清寻像器也无法 避免的锐度限制，还要同时应对多种影响成像的操作动态条件，这使聚焦更加困难。 开发自动聚焦(AF)系统的一个核心理念，是要确保摄像师能够全心专注于自己的首要职 责。这些只有摄像师才能掌控的任务包括：操作镜头-摄像机系统、对目标图像构图、 在导演的指示下调整焦距以及(在复杂场景中)选择最清晰聚焦的场景物体等。 在2006年，我们推出了自动聚焦系统的原型，并将其应用于100:1的大变焦比高清变 焦镜头。随后，为达成以下目标在全世界范围内进行了早期技术展示： ■