¿Por qué Canon y Nikon limitan o deshabilitan el enfoque automático más allá de ciertos números f?

Una cosa que he notado con la cámara DSLR de Canon es que deshabilitarán o limitarán el enfoque automático cuando la apertura máxima de la lente sea más estrecha que ciertos valores, que se especifican en mi respuesta a Qué aberturas se requieren para habilitar el enfoque automático, incluido el tipo cruzado o enfoque de alta precisión, en cámaras DSLR Canon? Tenga en cuenta que las cámaras Nikon también suelen estar limitadas a f / 5.6, excepto en los modelos que cuentan con la última revisión del sistema AF Multi-CAM 3500 como en la D4 y D800.

Que yo sepa, Olympus y Pentax no tienen estas limitaciones, incluso si el enfoque automático puede ser lento o poco confiable más allá de f / 5.6. (Sony / Minolta requiere al menos f / 6.3, con una excepción para una lente de espejo de enfoque automático f / 8 de 500 mm, y las Alpha 850 y 900 tienen un punto AF central con alta precisión en f / 2.8.) Por ejemplo, en Pentax, 9 de los 11 puntos son de tipo cruzado y lo siguen siendo en todas las aberturas. Se ha informado que el sistema Pentax AF funciona a f / 8 y más, aunque extremadamente lento. Las cámaras Olympus Four Thirds también seguirán intentando enfocar por debajo de f / 5.6. ¿Por qué Canon y Nikon eligen limitar la funcionalidad AF en lugar de intentar enfocar con un rendimiento reducido más allá de los límites anteriores?

Los sistemas de enfoque automático no son capaces de utilizar los puntos de enfoque de tipo cruzado de mayor precisión si no utiliza una lente de gran apertura. No están limitando artificialmente la precisión, simplemente están trabajando dentro de las restricciones de la apertura máxima.

Canon establece estos límites para garantizar un AF confiable . Si no cree en esa teoría, agregue un trozo de cinta adhesiva entre su teleconvertidor y la lente, en los tres pines superiores izquierdos. Esto engañará a su cuerpo para que piense que no tiene un teleconvertidor conectado, y su lente es simplemente un 300 / 4.0 o lo que sea que tenga.

Además, solo las cámaras Canon de la serie 1 son capaces de AF con lente af / 8, aunque solo en el punto central. Por lo general, esta configuración proviene de combinar una lente larga con un extensor. (Nota: más recientemente, la Canon 5D Mark III, 7D con firmware v.2.0 o posterior, y 7D Mark II pueden AF con el punto central hasta f / 8. Las Canon 5D Mark IV y 1D X Mark II pueden AF con múltiples Puntos AF con una lente f / 8. La Canon 1D X requiere firmware posterior para AF una lente f / 8 con el punto central. Como se envió originalmente, solo AF con lentes f / 5.6 y más anchas).

Esto realmente se reduce a un problema de experiencia del usuario . Claro, podrían incluir ISO 204800 o 409600, pero la calidad no haría feliz a nadie. Están tratando de mantener a la mayoría de los usuarios satisfechos con lo que la cámara puede hacer, y la mayoría de los consumidores están satisfechos si la FA no caza sin cesar.

Las limitaciones de apertura son una consecuencia del diseño de los sistemas de enfoque automático de detección de fase y no son específicos de Canon.

El autoenfoque de detección de fase en SLR funciona dirigiendo la luz al sensor de AF mediante un segundo espejo detrás del espejo principal semi plateado. El sensor AF utiliza un par de lentes para enfocar la luz del sujeto en un par de sensores unidimensionales, efectivamente líneas de píxeles. Al medir el desplazamiento entre los patrones de contraste medidos en cada sensor, se puede calcular la distancia al sujeto. Vea este diagrama crudo (¡no a escala!)

El tamaño y la separación entre el par de sensores de AF determina la precisión de la medición de AF. Sin embargo, existe una compensación: cuanto más separados estén, más amplia debe ser la apertura para que la luz llegue a ambos sensores. En el diagrama he incluido un tope de apertura que representa, digamos f / 4.0 (la lente está abierta f / 2.8). Con la lente detenida a f / 4.0, la luz entrante no podría alcanzar los sensores AF.

Las unidades AF modernas tienen múltiples puntos AF, cada uno compuesto por un par de sensores en diferentes separaciones y orientaciones. El punto central a menudo tiene un par de sensores de separación extra anchos y, por lo tanto, solo funciona con la máxima precisión en f / 2.8. A menudo, los puntos AF tienen pares de píxeles 1D a 90 grados para detectar detalles horizontales o verticales. Una fila de píxeles tendrá una mayor separación, por lo que el punto AF solo funciona como un sensor de "tipo cruzado" cuando se usa una lente de gran apertura, de lo contrario, el sensor vertical u horizontal se desactiva, dejando un punto AF regular de orientación única.

Los sensores pueden funcionar un poco más allá de su apertura especificada, ya que el patrón de luz puede superponerse al sensor lo suficiente como para obtener una coincidencia y calcular la distancia, por lo que a veces funciona la grabación de los pines de un teleconvertidor. Pero, en general, no está diseñado para hacerlo, por lo que para evitar un rendimiento impreciso o intermitente, Canon desactiva el AF cuando la apertura informada es demasiado pequeña.

Canon ha optimizado sus unidades AF para que sean muy precisas con lentes de gran apertura (que Canon ofrece incluso a distancias focales largas, por ejemplo, 400 mm f / 2.8 o 600 mm f / 4.0), en lugar de ser más flexibles para continuar trabajando pero con menos Velocidad y precisión en pequeñas aberturas.