现代无反相机使用两种自动对焦系统来配合完成对焦：对比度检测和相位检测。对比度检测自动对焦是通过反复调整直到传感器上采样区域的对比度达到最大值——即假定的锐焦点来进行对焦的。这种对焦方式是非常精确的，但可能很慢，并且依赖于大量的“反复试验”。

相位检测的工作原理更类似于人类的视觉，使用专门的像素来比较来自你的拍摄对象在同一时间从两个稍微不同的角度发出的光线。这使得相机可以判断深度，从而获得更快的对焦速度，而不需要像许多纯粹的对比度检测自动对焦系统那样进行“试探”。

传统的相位检测自动对焦系统依赖于对场景中垂直线敏感的像素。一些更复杂的系统使用“交叉类型”像素排列，它可以检测水平或垂直的细节，这意味着即使使用复杂的非线性主题也可以实现精确的对焦。

奥林巴斯OM-D E-M1 Mark III和E-M1X的121点自动对焦系统结合了十字型相位和对比度检测，以确保在一系列具有挑战性的环境中快速准确对焦。在这次采访中，奥林巴斯成像系统开发经理Tetsuo Kikuchi解释了E-M1 Mark III的自动对焦系统是如何开发的，以及为有要求的专业人士设计相机意味着什么。

 专业级自动对焦系统的用户要求是什么?

我们从专业人士那里收到的最常见的要求是，相机必须尽可能快而准确地对焦在他们想要的拍摄对象上，而且在任何情况下都必须持续抓在拍摄对象上。专业人士也经常强调操控的重要性。他们的工作需要根据拍摄情况和主题的变化来快速和高效地调整自动对焦设置。为了满足专业人士，我们相信，我们也必须能够满足所有这些要求。

在以往的型号中，关于自动对焦的主要客户反馈是什么?

我们发布的OM-D E-M1是奥林巴斯的第一个片上PDAF无反相机，我们收到的需要更多的对焦点的反馈有很多。这些要求来自专业和运动摄影师，特别是在体育、鸟类、野生动物和航空领域。我们整理了反馈，并特别注意了关于焦点漂移到背景的内容。然后，我们开始开发121点的全十字型PDAF系统来消除这个问题，在所有的AF点上提供高度精确的对焦，使摄影师能够保持他们的主体在焦点上。奥林巴斯的121点全十字型PDAF系统覆盖了画面中的绝大部分区域。

△奥林巴斯的121点全十字PDAF系统覆盖了画面中的绝大部分区域

为E-M1X和E-M1 Mark III开发自动对焦时的主要优先级是什么?

实际上有两个主要的目标:“使用自动对焦快速对焦于目标对象”和“在任何环境中稳定且高度准确地持续对焦于目标对象”。

121点全十字型片上相位检测AF点阵列背后的概念是什么?

我们开发了我们的片上PDAF系统，以实现我们的目标：在任何环境下准确和持续的自动对焦在任何主题上。CMOS的AF传感器阵列布局是我们独有的，其设计目的是检测环境中的任何垂直、水平或对角线线条，并在前景中发现散焦的主体。由于我们的AF传感器布局设计，我们的片上PDAF可以提供相位检测的高速对焦和十字类型传感器的精确主体检测。之前的单反相机通过专用的AF传感器已经实现了这个目标，但我们的系统具有更广泛的自动对焦区域覆盖的这个优势。

是什么让奥林巴斯的自动对焦技术不同于或优于竞争对手?

我们的PDAF系统可以同时检测垂直和水平的线条模式，使相机能够检测并聚焦在前景中的物体上，这是奥林匹斯的一个优点。由于PDAF传感器不是排列在一条高密度的直线上，而是分散在图像传感器的整个区域上，因此也减少了对图像质量的任何潜在的负面影响。

△奥林巴斯最新固件提供了准确的自动对焦，没有焦点漂移到背景的风险

实现十字型片上相位检测自动对焦技术有多难?

在开发我们的全十字型片上PDAF系统时，我们面临的最大挑战是确定PDAF传感器的最优布局：即在水平排列和垂直排列的AF传感器上实现最高水平的对焦精度。原则上，利用相位检测AF会导致测量误差，最小化这些误差是高精度对焦所必需的。

你能详细说明这些测量误差的来源吗?

测量误差是多种因素综合作用的结果，但测量误差的大小与PDAF传感器的布置有关。因此，我们需要建立一个专有的内部模型来评估测量距离数据的可靠性。当我们开始开发OM-D E-M1 Mark II时，这一点很重要，这是我们的第一款配备了全十字型PDAF传感器的相机型号。

我们的研发人员与专业摄影师紧密合作，使用前期生产的相机进行拍摄测试，并反复测试来完善我们的方法。因此，我们能够准确地评估我们的PDAF可靠性并提供卓越的性能。测量误差也可能来自镜头，但是，我们的相机可以根据镜头的已知特性自动纠正这些错误，从而消除任何影响。

△这里展示了十字型相位检测自聚焦像素如何排列在奥林巴斯的OM-D E-M1 Mark III和E-M1X传感器上

与APS-C或全画幅相比，更小的传感器是否有自动对焦的优势?

理论上PDAF性能与传感器尺寸之间没有相关性。不过我们的片上PDAF很好的完善了我们紧凑的系统尺寸（对于鸟类和野生动物摄影来说这是理想的尺寸），因为这种自动对焦系统可以放入一个小的机身里并实现快速对焦移动的物体。然而，镜头分辨率会影响自动对焦的精度，因为高分辨率的镜头可以更精确地检测对焦位置。

△OM-D E-M1X是奥林巴斯的旗舰，采用了对比度检测加全十字型相位检测自动对焦系统

我们在奥林巴斯相机上看到的基于计算和深度学习的方法未来将如何发展?

为了确保我们的产品提供最高水平的性能，持续的设备演化必须与不断发展的计算摄影技术相结合。我们已经投入了大量资源来应对这一挑战，例如，E-M1 Mark III拥有我们的手持高分辨率拍摄模式，这是一种可以产生高分辨率低噪声图像的技术，类似于全画幅相机，但系统的尺寸要小得多。

我们还利用基于人工智能的深度学习技术实现了先进的主体检测。诸如此类的功能将不断得到改进。展望未来，我们将开发新的技术，使摄影师可以使用奥林巴斯相机和镜头，并在不依赖额外的设备，特殊的拍摄技巧，或复杂的后处理下能够捕捉具有挑战性的图像。

△OM-D E-M1X具有121点全十字型相位检测自动对焦和对比度检测系统，基于ai的深度学习技术实现了主体对焦检测

今天的智能手机相机可以进行动态和局部调整，自动完成一个令人愉快的图像。你认为奥林巴斯的相机将来也会采用这种“自动”方式吗?

我们未来的发展不包括严重限制用户个人创造力和表达能力的技术。相反，我们开发相机是促进创作过程，帮助摄影师把他们的形象概念具体化。虽然让摄影师能够利用他们的技能和知识是很重要的，但我们也看到了改进摄影辅助功能的价值。因此，我们将努力保持自由创作和自动功能之间的平衡，新技术可以使所有技能水平和类型的摄影师受益。