主动式AF自动对焦技术原理 

    上一节我们提到被动式AF系统的缺点，特别是当现场的照明光线比较暗或主体本身的反差太小时，AF 就无法精密测距，另外，被动式系统对焦所需时间太长，反应太慢也是为人所诟病。为了解决室内光源照明不足的问题，部分相机开始具有投射对焦辅助灯的能力，甚至稍后也有厂家推出具有红外线照明的机种。

图左：宝丽莱SX-70 Sonar。AFSX-70具有很多衍生机型，
只有 SX-70 Sonar AF才具有超音波对焦功能
图右：红外线与超音波两类主动式对焦系统操作流程示意图

    真正的主动式对焦系统，在 1978年美国宝丽莱公司(Polaroid - 也就是以即可拍照相机成名的公司)，首次推出了具有超音波自动对焦功能的照相机 SX-70 Sonar AF。这是首次有照相机采用了『主动式』AF系统，利用照相机本身发出超音波信号，测量从主体来回的信号时间差，从而得到正确的距离参数。『主动式』的优点是完全不受环境光线影响，也不会因为主体本身的反差条件而影响对焦操作，甚至能在黑暗的情况下工作。受到宝丽莱的激励，1979年11月，日本佳能则推出了第一部用红外线测距的自动对焦照相机 AF35M，其工作原理与超音波AF系统相似。

    虽然，主动式AF补强了被动式的缺点，但是确也产生了更多的问题。例如：初期的超音波或红外线发射距离太短，无法满足专业相机长焦段的需求，又不能太近所以连带的影响微距的使用，加上不能透过玻璃工作（因为玻璃会把主动信号反射回来，相对的被动式就没有这个问题），而对具有吸收红外线能力的主体也会得出不正确的测距结果。诸多因素使得初期的主动式AF系统还是停留在35mm传统傻瓜相机上。由于这一类型的相机必须在机身前方开辟自动对焦窗，我们也称这种相机为“双反相机”，对照可以交换镜头的“单反相机”作为区别。

    135单反相机自动对焦技术（镜头对焦技术的先驱） 

    早期的自动对焦系统虽然暂时解决傻瓜相机的自动对焦的问题，但是对于135单反相机和中大型相机来说，这样的设计还是不足。1980年，最早提出自动对焦解决方案的美国的ONEYWELL公司再次推出更有力的的AF自动对焦系统，企图抢占单反相机的市场。不过，这时的日本厂商却另有打算。 

图左：世界上第一至AF驱动能力的自动对焦镜头佳能FD35-70/4.0
图右：佳能早期的自动对焦相机AF35M后来改装了SST系统成为AF35ML

    新的想法来自如果受限于机身无法容纳更多的对焦系统设计，那么为什么不能把对焦系统直接做在可交换镜头上呢？首先入手的两家公司佳能和奥林巴斯因而转研制AF镜头为主。由于这个决定带动了80～90年代AF镜头与对焦机身的发展。早期的 AF 镜头是作给常规的手动对焦单眼相机所使用，AF镜头本身就配有『伺服马达』和『感应装置』。到了后期才出现带有对焦『感应装置』的机身，有效的降低镜头成本（因为镜头只需配置『伺服马达』就够了），同时也因此减轻了后面推出的镜头重量（配合机身的对焦系统，镜头设计就无须太过复杂），方便携带。相对的内建『马达』的自动对焦镜头无法在纯手动对焦相机做自动对焦，不过同学也无须担心，这些自动对焦镜头也可以将它门当作手动对焦镜头来使用。

    佳能于1980年初推出了一支FD35-70/4的AF变焦镜头，这支镜头的特点是在镜身上装有对焦系统和驱动马达及电源装置，从外观上看显得相当笨重，在圆形的镜筒外附加了一个方型的大包，有点类似警察开罚单用的测速器。佳能的FD镜头采用了自己研开SST系统（Solid State Triangulation)，基本原理和HoneyWELL有些类似，最大的特色在于将两组光线传感器，浓缩为一组，方便减小体积。SST的在镜头底部的CCD传感器上安装有超过240感测单元，分别用来接收来自主体的光线。一启动AF对焦系统，传感器会不断进行扫瞄水平影像，测试其亮度，并将亮度信息藉由内建的计算机转换成的数据振幅。内建的伺服马达则带动镜头中的镜片，寻求振幅最大的位置。因为对焦清楚的影像是锐利的，所以讯号振幅上下差距最大，对焦模糊时，影像也跟着模糊，讯号振幅也就不明显。

    135单反相机自动对焦技术（SST机身）

宾得ME-F世界第一台量产AF单反相机

    在现实的工业世界中，先进的发明往往直接带动革命的诞生。SST 的测试成功代表，AF 自动对焦系统进入新一波的高峰。由于佳能FD镜头的使用，必须让摄影师先将相机对准主体，然后再按下镜头上自动对焦钮对焦，之后才是按下快门拍照。严格来说，这离全面自动化的对焦完美程度，还有一段距离。1981年，佳能将 SST 系统移植到了傻瓜相机上，制造了第一台SST 自动对焦相机 AF35ML(为1979年生产的 AF35M改良型）。1981年11月，日本 Pentax终于将ME型，加装上了自动对焦和对焦指示系统，完成了首部单眼机身自动对焦相机ME-F。这是有史以来第一部真正符合消费者使用需求的自动对焦单眼机身。

    135单反相机自动对焦技术（TTL） 

     宾得ME-F之所以比佳能、尼康更早研究出AF单反相机对焦系统，主要引进了一个全新的概念“TTL THROUGH THE LENS”。这个概念类似今日计算机软件操作接口上强调“所见即所得”，基本原理与 SST 或 VAF 相去不远，只是将原先挂载在镜头上的自动对焦装置移到单反机身上，从而实践了机身与镜头整合。自1983年后，TTL 帮助了许多日本相机厂商实现135单反相机的自动对焦的心愿。例如：1983年，美能达公司推出了带有TTL相位对焦系统的X-600。

    整体来说，这个时期仍属于市场上的萌芽期，消费者对于其选择是在主动和被动式系统之间还不甚了解，由早先推出的傻瓜相机柯尼卡C35AF、佳能AF35ML以及尼康L35AF等，打下口碑，加上AF单反机身的宾得ME-F、奥林巴斯OM-30和尼康F3AF等，配上大且昂贵的AF镜头，虽然这些产品拥有自动对焦的光环，但还不算是真正的明星机种，这样的情形颇类似数码相机刚起步的阶段。而真正让AF系统大放光芒的创世纪系列。

    美能达α7000：自动对焦技术量产指标

    AF自动对焦技术不断演进，到了1984年日本相机制造业普遍认为 AF 将是引领未来相机业的主流 ，特别是针对当时最有能力购买相机的族群 - 中年人士！同学们可以想象一下，在一个经济尚未起飞的时代，摄影器材的价格是相当昂贵，也只有中年事业有成的人士，在有钱有闲的前提下才有能力拥有专业摄影器材，这与今日傻瓜相机、数字相机已经普及到2～3万元一台的价位来说，在那时是无法想象。不过，这些有能力购买专业摄影器材的人士，普遍都有一个困扰“视力”退化！这件事严重影响手动对焦的准确性。

美能达α7000：第一部真正实现AF完美自动对焦梦想的单反相机

日本版的美能达α7000

    1985年2月，美能达整合先前的 AF 设计经验，以市场导向推出了世界上第一部真真正正的 AF单反相机 α7000( A7000为欧洲市场销售代号，日本市场为α7000，美洲则为MAXXUM 7000)，不同于我们在上一讲提到的 X系列，α7000是一台全新设计的机种 ，特别的是美能达放弃了传统 MD接环，改用新型的AF接环，机顶设有液晶显示面板(LCD)，用来显示如各种参数，替代了原来的刻度盘。α7000还一反过去的光圈调整是作在镜头上的设计，将光圈调节改在机身上操作。全部取消过去常用的转盘旋纽，改以按键代替，同时创新 PASM 四种曝光方式加入，打下未来机身的标准。美能达α7000 系自 X-600推出之后最大手笔的研究开发，总投资超过 15亿日元，影响所及让美能达一举成为领先尼康、佳能、宾得以及奥林巴斯等日本同业公司，由于α7000性能优异，价格合理，总计全球销售了265万部，连带启动美能达交换镜头工业的升起，并成功击败当时销售第一的佳能公司。美能达α7000连续夺得了1985～86年度TIPA欧洲相机最佳推荐和1985年日本相机大赏。一连串的功成名就，让美能达尝到了一夕成名的滋味，也从此美能达的顶级产品就特别偏好“7”和“α”这两个字（例如：数码相机DiMAGE 7i等）。

    不过，纯就技术上来说α7000其实并没有原理上的创新突破，α7000之所以能让AF系统如此成功(其应用的是后期TTL检测系统)，主要是解决了将对焦系统与马达微型化并成功的塞进机身，又能提供使用者方便且直觉的操作 AF 系统，是一真正的以AF为主导，而非像以前的机种多将AF列为辅助装置的相机。α7000的出现，成功的刺激了当时正逐步萎缩的单眼机身市场，颇类似今日数码机身D-SLR的出现，带动摄影另一波高潮一般。