自动对焦的开放光圈限制

很有趣的一件事,how2fly发推文表示适马可能有一款自动对焦的65mm镜头,且最大光圈大于F1.2。
不由得想回顾一下以135规格为主的相机自动对焦的开放光圈限制。

目录

  • 单反世代 SLR
    • 相位对焦模块
    • 上下限的探索
    • 极限镜头
  • 无反世代 Mirrorless
    • 混合对焦模式
    • 全面开花的F1.2
    • F11也可以对焦
  • 单反镜头转接到无反机身
    • Metabones的小技巧
    • 减焦增光镜的小插曲

单反世代的发展 SLR


AF SLR世代有相对清晰的上下限,其中上限大概在F1.2,虽然有突破性的F1.0的尝试,但更多是F1.2类型,稍后展开。
另一端即最小可AF光圈,大概是F8,以美能达 Minolta AF 500mm F8 为代表,且限定在中心对焦点上。

像尼康厂牌,后期 D4、D800 等机身才开始支持F8对焦。
佳能厂牌在EOS-1V、EOS 3,以及数码上渐渐放开支持。

相位对焦模块

20世纪80年代,进入AF世代,绝大多数的自动对焦单反设立了镜后(TTL)独立的对焦模块,并使用相位方式进行对焦检测。

在主反光镜后,藏着一面副反光镜,由其将光线反射到,通常位于相机底部的对焦模块上。

从原理不难看出,对焦模块只能使用穿过镜头的一小部分光线,使得弱光及小光圈对焦效果不佳。

另一方面,在AF开发早期,布置的是泛用性的大开口相位检测,即便是F5.6光圈也可以触发。
但在第一批大光圈镜头上市后,这种单一依赖泛用检测的效果不佳;厂商们开发了开口较窄,仅利用边缘(即大光圈)检测的模块,实践中通常为针对F2.8光圈配置。

在多年经验下来,厂商形成了「F2.8+F5.6」的组合搭配;
通常在中心位置布置F2.8及5.6类型,周边广布F5.6类型。

上下限的探索

光圈上下限来说,首当其冲的就是作为高规格代表的F1.4的定焦镜头。
其中作为标准镜头段,经常作为套组售卖的50mm成为AF先行者。

4家日本AF相机厂商,除了佳能,在各自AF系统第一时间均发布了配套的50mm F1.4镜头。

之后延续到35mm和85mm,这一时间也伴随对于对焦模块的重新审视,并探索性加入F2.8检测模块,或者十字型对焦检测。
在之后的发展中,F1.4向更广角和更长焦推进。

在单反时代,最广角的F1.4实现是适马公司的20mm F1.4;
最长焦是尼康和适马分别达成的105mm F1.4。
下一小节会回顾这些产品。

在F8端的争夺冷清许多。
美能达为其折返设计 Reflex 的镜头,500mm F8配置了对焦。

这是一个系统性设计,这枚镜头加入了美能达自己的白名单。
相关机身检测到该镜头插上,即开启特别模式,锁定只可使用中心点检测对焦。

以F8原生进行设计的镜头不多,更多的是长焦端搭配增距镜使用时,出现的开放光圈衰减而需要的搭配。


极限镜头

我将这些触及AF上下限的镜头,称作极限镜头。
单反世代大于F1.4的AF镜头都是佳能带来的。

135大光圈量产型AF单反镜头列表
镜头名称推出时间
规格类型
美能达 Minolta / 索尼 SONY
美能达 Minolta
AF
50mm F1.4
1985-02
7枚6组
最近对焦0.45m
滤镜口径49
φxx×49
235g
AF
35mm F1.4

1987-09
10枚8组
最近对焦0.3m
滤镜口径55
φ×76
470g
AF
85mm F1.4
1987-09
7枚6组
最近对焦0.85m
滤镜口径72
φ79×71.5
550g
AF
85mm F1.4 G
1993
7枚6组
最近对焦0.85m
滤镜口径72
φxx×71.5
550g
AF
50mm F1.4 New
1998
7枚6组
最近对焦0.45m
滤镜口径55
φxx×38
235g
AF
35mm F1.4 G
1998
10枚8组
最近对焦0.3m
滤镜口径55
φxx×xx
x0g
AF
85mm F1.4 G D
2000
7枚6组
最近对焦0.85m
滤镜口径72
φxx×72.5
550g
AF
85mm F1.4 G D
Limited
2001
7枚6组
最近对焦0.85m
φxx×85.5
755g
索尼 SONY
AF
50mm F1.4

SAL50F14
2006
7枚6组
最近对焦0.45m
滤镜口径55
φxx×38
220g
AF
35mm F1.4 G

SAL35F14G
2006
10枚8组
最近对焦0.3m
滤镜口径55
φxx×76
510g
Carl Zeiss
85mm F1.4 ZA
Planar T*

SAL85F14Z
2006
8枚7组
最近对焦0.85m
滤镜口径72
φxx×72.5
640g
Carl Zeiss
50mm F1.4 ZA
SSM Planar T*

SAL50F14Z
2013
8枚5组
最近对焦0.45m
滤镜口径72
φxx×71.5
518g
尼康 Nikon
AF
50mm F1.4
1986
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
宾得 Pentax
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
x1992
x枚x组
最近对焦xm
φxx×xx
x0g
佳能 Canon
EF
50mm F1.0L
USM
1989-09(上市)
11枚9组
最近对焦0.95m
φ91.5×81.5
985g
EF
85mm F1.2L
USM
1989-09(上市)
8枚7组
最近对焦0.95m
φ91.5×84
1,025g
EF
50mm F1.4
USM
1993-06(上市)
7枚6组
最近对焦0.45m
φ73.8×50.5
290g
EF
24mm F1.4L
USM
1997-12(上市)
11枚9组
最近对焦0.25m
φ83.5×77.4
550g
EF
35mm F1.4L
USM
1998-12(上市)
11枚9组
最近对焦0.3m
φ72×86
580g
EF
85mm F1.2L II
USM
2006-03(上市)
8枚7组
最近对焦0.95m
φ91.5×84
1,025g
EF
50mm F1.2L
USM
2007-01(上市)
8枚6组
最近对焦0.45m
φ85.8×65.5
590g
EF
24mm F1.4L II
USM
2008-12(上市)
13枚10组
最近对焦0.25m
φ83.5×86.9
650g
EF
35mm F1.4L II
USM
2015-08
2015-10(上市)
14枚11组
最近对焦0.28m
φ80.4×105.5
760g
EF
85mm F1.4L
IS USM
2017-08
2017-11(上市)
14枚10组
最近对焦xm
φ88.6×105.4
950g
适马 Sigma
*以佳能EF卡口数据
EX
50mm F1.4
HSM
2008-05
8枚6组
最近对焦0.45m
φ84.5×68.2
505g

EX
85mm F1.4
HSM

2010-11
11枚8组
最近对焦0.85m
φ86.4×87.6
725g
ART
35mm F1.4
DG HSM
2012-09
13枚11组
最近对焦0.3m
滤镜口径67
φ77×94
665g
ART
50mm F1.4
DG HSM
2014-01
13枚8组
最近对焦0.4m
滤镜口径77
φ85×100
815g
ART
24mm F1.4
DG HSM
2015-02
15枚11组
最近对焦0.25m
滤镜口径77
φ85×90
665g
ART
20mm F1.4
DG HSM
2015-10
15枚11组
最近对焦0.3m
φ91×130
950g
ART
85mm F1.4
DG HSM
2016-09
14枚12组
最近对焦0.85m
滤镜口径86
φ95×126
g
ART
105mm F1.4
DG HSM
2018-02
17枚12组
最近对焦1m
滤镜口径105
φ116×132
1,645g
ART
28mm F1.4
DG HSM
2018-09
17枚12组
最近对焦0.28m
滤镜口径77
φ83×108
865g
ART
40mm F1.4
DG HSM
2018-09
16枚12组
最近对焦0.4m
滤镜口径82
φ88×131
1,200g
图丽 Tokina
opera
50mm F1.4
FF
2018-02 开发发表
2018-09
14枚10组
最近对焦0.3m
φ80.9×1.4.8
815g
腾龙 Tamron
SP
35mm F1.4
Di USD

F045
2019-02 开发发表
2019-06
14枚10组
最近对焦0.3m
φ80.9×114.8
815g

其中,美能达似乎刷版本太过勤快,50/35/85刷New/G,后面加上距离编码器诞生多个版本,但光学设计一致。
2001年的85GDL是一个例外,根据小伙伴的说法,当年财务恶化,兼并合资成立新公司势在必行;出于「最后的美能达」这一执念,将初代竞选未通过的85/1.4方案拿出来,并限量生产,其中多数被赠予相关人员,以纪念为美能达品牌工作多年。

索尼版本翻新了这些设计,其中85mm据称改用环保镜片,对光学微调增加镜片,并冠以ZA标。
后期额外生产一枚ZA标Planar的50/1.4。

美能达AF/索尼α F1.4更新时间段
50mm35mm85mm
1985 α-7000时期
初代--
1987  α-9000时期
-初代初代
1993 α-700si
--G
1998 α-9
New版G-
2000 α-7
-GD
2001
--变更设计
GDL
2006 索尼接手 α100
SALSAL微调 ZA版
2001
变更设计
SSM
--
佳能EOS/EF开口大,在光学设计方面占据优势,在平成年间F1.2/F1.4的推进相当热烈,特别是广角端打入24mm区间。

未更换卡口的尼康和宾得,在AF世代大光圈开发就相对稳健一些。

以副厂来说,因为单反跑焦问题和未开放授权等关系,大光圈对焦一直是不愿意触碰的区域。
但其确实存在市场,也推动副厂进行兼容性研究;其中以适马最为激进,于EX时代由APS-C的30/1.4试水,之后推出50和85作品,并在SGV世代以ART系列推动了其F1.4计划。
其一共生产了基于单反结构的8枚ART系列F1.4镜头。


适马 EX 50mm F1.4镜头

腾龙在大光圈单反镜头设计上颇为踌躇,在2015年开始制造F1.8镜头。
2019年,以SP系列40周年的名义,腾龙交出了一枚秀肌肉之作SP 35mm F1.4 Di USD (F045)。

在135幅面以外,单反时代还有两枚针对较小幅面制作的F1.4镜头,分别是松下25/1.4与适马30/1.4。

无反世代的探索 Mirrorless


混合对焦模式

到了无反世代,经历了旷日持久的路线之争,技术分作了两派,即画面识别/对比度对焦,和图像传感器内嵌相位点对焦。

对比度对焦一开始的高光时刻为奥林巴斯和松下交互开发的,基于M43系统的FAST。
图像传感器以高速率读出进行分析。

相位点对焦最早在富士胶片的EXR系列机型上使用,但早期最有成效的是尼康1系列,其实践了高速对焦性能。
之后的一个代表,则是2016年的奥林巴斯「E-M1 MarkII」,展现了高度可用性;
之后的索尼机身突破相像于这一技术。

无论哪一种方式,都以镜后光线的直接利用为基础,即避开了单反结构带来的跑焦困扰。
在大约2016或之后,进入了融合世代。

全面开花的F1.2

无反早期的F1.2自动对焦镜头,包括松下Lumix生产的 LEICA DG NOCTICRON 42.5mm F1.2、富士胶片的56mm F1.2产品。
松下的42.5/1.2算是好事多磨,从2012年开发发表,拖到2014年差不多是与富士胶片产品前后脚发表;
富士在56mm F1.2基础上,推出具有APD的版本。


到了2016年,奥林巴斯带着「E-M1 Mark II」登场Photokina,这是其历史上很重要的机型;
同时登场的除了协同防抖的12-100mm,还有「M.ZUIKO DIGITAL ED 25mm F1.2 PRO」。
25/1.2在2016年09月20日登场


奥林巴斯之后带来了若干F1.2,隶属于Pro系列的镜头产品
  • 「M.ZUIKO DIGITAL ED 17mm F1.2 PRO」
  • 「M.ZUIKO DIGITAL ED 45mm F1.2 PRO」
接下来,索尼的「G Master」系列追随推出了F1.2类型。

转接到无反机身


将单反镜头转接到无反机身上,如果配置了相位对焦,基本都可以获得不弱于单反时代的对焦性能。
对于大多数镜头,特别是大光圈类型,其性能获得了解放。

比如佳能的EF 50mm F1.2L USM,在单反非旗舰机型上的对焦性能受到限制,转接到EOS R或R5等机身,表现比单反5系更好。

Metabones的小技巧

索尼在2016年后才在E卡口支持F1.2镜头的自动对焦,加拿大的转接环制造商Metabones想了一个曲线路径,以辅助佳能的F1.2镜头的使用。

减焦增光镜的小插曲


18-35镜头名义覆盖APS-C,实际可能略大一些。
将其利用减焦镜应用于MFT/M43系统,可以获得约F1.3的光圈值。





之乎
发布于2026-06-29

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