[心得] 測焦的兩大問題

很多消費者買相機的時候都會知道要測焦, 然而, 測焦除了之前我講過的(碎碎唸?), 很多人都不知道怎麼測之外, 還有兩大潛在的問題 – 數字的錯誤計算和對焦面的角度所造成的誤差.

1. 數字的錯誤計算
通常各個攝影網或是相機網上面都有很多熱心的朋友製作了一堆測焦圖. 只要印出來之後就可以使用. 然後從上面的刻度就可以得之說, “喔, 這支鏡頭後移一公分, 前移0.6公分”…這類的數字. 然而, 這個數字其實是有誤的. 說穿了可能連國中生都會笑出來, 請聽我以下簡單說明.

左上圖: 我們大家國一(還是小學?)的時候就已經從數學課學到了一個東西叫做”畢氏定理”. 也就是我們講的A平方+B平方=C平方 (條件是直角三角形, A和B是兩短邊, C是斜長邊). 這個公式大家可以稍微的注意一下, 應該不難想起來吧. 一比一比根號二的公式, 相信有些人應該都還記得(左上圖).

由於我們測量的時候是把這個測量的圖案斜放(通常是放45度, 就先以此為說明), 相對的, 上面的尺, 刻度的測量, 也是以那個平面為基準所表現出來的刻度. 照相的時候我們都知道要和對焦面保持水平, 也就是0度, 但是當我們所測量出來的刻度, 打個比方說, 後移1cm的時候, 那個刻度所量出來的是45度角的刻度, 並非水平的角度. 於是依照上面所提到國中基礎三角函數中的畢氏定理, 1cm要除以根號2, 也就是打七折, 變成0.7cm. 這個數字才是真正的水平角度之下的測量數字 (右上圖).

簡單的講, 以45度測試的時候, 上面的刻度都要打七折. 例如你測量出來的數字是5mm, 除以根號2之後是3.5mm, 這個3.5mm才是你該注意的偏移植, 而非5mm.

2. 對焦面的角度
通常網路上印下來的圖大家都是貼在什麼面紙盒, 紙箱, 紙板之類的東西. 然後才用美工刀割出來那個對焦面. 偏偏這個東西看起來不是很重要, 很多人都只是想說有對焦面, 有測量用的刻度就可以做很不錯的測量了. 事實上那真的是一個很大的錯誤觀念. 這部分的解說我沒有時間多畫圖解說, 而且需要一些sinθ和cosθ的基礎數理概念, 看不懂的話可以動筆算算看就知道我在說什麼了.

好, 回到對焦面的角度. 如果說一般對焦面的長度是5cm好了, 今天如果對焦面並非是垂直90度, 而是往前翻10度的話, 那就會有以下的偏差度狀況:
斜邊是5cm, 上方偏差角度10度, 我們首先要求的是下面的水平邊長, 也就是偏差角度的對邊.

依照三角公式, sinθ=X/5cm. 我們知道θ是10度, 要找出X.
按一下計算機就知道, X=5cm*sinθ = 0.87cm. 這個是最下面的水平邊長度. 這個數字是代表, 如果你的對焦點是設定在對角板的最下緣的話, 會造成0.87cm的偏差值. 而通常我們測量的時候對焦點大都是正中央, 所以這個數字要除以2之後才是正中央對焦點所在的水平數字. 在這個範例中, 0.87cm/2=4.3mm, 簡單捨去, 算4mm就好.

從以上的簡單計算我們可以得到結論, 當測量板”不小心”沒有放在垂直90度的時候, 只要小小的前後誤差10度(左下, 右下圖), 你的鏡頭就有可能前後移4mm. 10度聽起來很多, 但是拿個三角板來的時候你會發現, 有10度的差距的時候還真不容易用肉眼看出來(特別是在盒子中, 更不容易注意到)

綜合以上的結論和簡易的科學計算, 我個人認為, 當你測試鏡頭的時候, 如果測量出來是+-5mm內的移焦數字, 那多半是可以忽略的. 由於人工測試的容易有誤差, 差個10度就可以輕易 “製造出” 4mm的焦移 (而且+-5mm還要先除以根號2, 那數字比4mm更小許多), 光是以這麼小的數字來講一個鏡頭或是機身有問題, 那真的除非你是在實驗室, 以光學儀器來作環境設定, 才有科學上的說服力. 除此之外, 我真的覺得+-5mm內的測試結果變數太大, 不需要擔心. 除非今天你測量出來的結果是 “每一張” 都超過+-1cm以上的那才要開始擔心是否有其他的問題或是可能性.

以上這些想法我認為以科學上的解釋是合理的, 希望可以為大家解決一點和測試移焦的問題 🙂