除非追求非常特殊的效果，我們都希望被攝主體在影像中以清晰的狀態(tài)呈現(xiàn)。影響影像清晰度的一個重要因素是拍攝對象與相機(jī)之間的相對運動。相機(jī)拍攝每幅照片時，感光片都會曝光一定的時間。如果拍攝對象與相機(jī)之間有相對運動，拍攝對象上的一點在影像中不只對應(yīng)單一的點，而是一個運動軌跡。與景深的情況相同，如果景物點的影像軌跡在人眼的分辨域限之內(nèi)，景物仍然會被看成清晰的。
拍攝對象與相機(jī)之間的相對運動可以來自拍攝對象的運動（運動物體），相機(jī)的運動（手持相機(jī)拍攝）或兩者同時的運動。減少相機(jī)運動的主要方法是使用三腳架。拍攝清晰的運動物體的主要方法是使用非常短的快門。影像清晰度的運動因素不是這組文章的主題。
即便在拍攝對象與相機(jī)保持相對靜止的情況下，影像也不能達(dá)到完全清晰。在上一章我們已經(jīng)看到，由于光學(xué)成像原理和人眼的分辨機(jī)制，影像的清晰范圍是有一定限度的。這個影像清晰范圍稱為影像的景深，而景深圍繞著對焦平面。于是，對影像清晰度的控制就可以通過對焦控制和景深范圍控制來實現(xiàn)。這分別是下面兩章的主題。
對焦和曝光是攝影的兩項基本技法。和曝光一樣，在攝影發(fā)展的早期，攝影師需要花費很大的心思準(zhǔn)確地對焦。那時，對焦都是手動進(jìn)行的，在取景器中有多種技術(shù)去驗證對焦的準(zhǔn)確性。對快速運動物體的對焦幾乎不可能實現(xiàn)。和自動曝光一樣，自動對焦技術(shù)大大簡化了攝影對焦過程。
自動對焦
自動曝光基于相機(jī)對光強(qiáng)的自動測定。這由內(nèi)置測光表來實現(xiàn)。同樣，自動對焦可以基于相機(jī)對景物距離的自動測定。知道了景物到感光平面的距離，鏡頭的對焦位置就可以參照鏡頭的焦距計算出來。對焦就是調(diào)節(jié)鏡頭與感光平面間距離的過程。
景物的距離可以通過向景物發(fā)射超聲波或紅外線，然后測定相機(jī)接收到從景物反射回聲波或光波的延時計算出來。這種向景物發(fā)射聲波或光波的自動對焦機(jī)制稱為主動對焦機(jī)制。這種機(jī)制是自動對焦技術(shù)發(fā)展早期相機(jī)采用的方法。它的一個主要缺陷是，測距聲波或光波會受到途中物體的干擾。一個明顯例子是透過玻璃對焦。在這種情況下，主動對焦機(jī)制往往會失靈。
為此，人們后來在自動對焦技術(shù)中引入被動對焦機(jī)制。在這種機(jī)制中，相機(jī)只根據(jù)對當(dāng)前影像的分析來實現(xiàn)自動對焦。對影像的分析又包括相位檢測和對比度檢測兩種方法。相位檢測方法的原理與我們的立體視覺類似。舉起右手的食指放在眼前。當(dāng)我們把眼睛對焦在食指上時，我們的兩只眼睛會看到同一個指頭。此時，食指在兩只眼睛中影像的相位相同。當(dāng)我們把眼睛的聚焦點移到食指的前后，我們立刻會看到重影。此時，食指在兩只眼睛中影像的相位出現(xiàn)偏差。這樣，立體影像的相位差便可以作為指導(dǎo)對焦的一個重要依據(jù)。對比度檢測方法的原理相對簡單。與模糊的影像相比，在聚焦的影像中，景物或景物不同部分之間的對比度最大。這兩種方法是目前高端相機(jī)中自動對焦所采用的方法。
針對喜好深究的攝影愛好者，基于相位檢測的自動對焦技術(shù)的原理如下圖所示。其中，相機(jī)對從鏡頭兩側(cè)所采集到影像的相位進(jìn)行比較。第1種情況表明對焦過近，第2種情況對焦準(zhǔn)確，第3種情況對焦偏遠(yuǎn)，第4種情況對焦偏得更遠(yuǎn)。圖片取自wikipedia.org。
曾經(jīng)有一段時期，自動對焦只能針對位于取景域中央的景物。后來自動對焦區(qū)域分布到取景域的多個方位。這樣，自動對焦時我們還可以選擇不同的對焦區(qū)域，不一定非得對取景域的中央進(jìn)行對焦。這為拍攝主體不在取景域中央的情況提供了一個簡便的解決辦法。
一個相機(jī)上可選的對焦區(qū)域總是有限的，拍攝主體不在任何對焦區(qū)域上的情況也是會發(fā)生的。在這種情況下，我們可以使用自動對焦鎖。我們首先把拍攝主體放在已選的對焦區(qū)域上進(jìn)行自動對焦。此時按下自動對焦鎖，鏡頭就不會再前后移動。接著我們可以重新取景拍攝。
兩種自動對焦模式
自動對焦有兩種使用模式：對焦優(yōu)先模式和拍攝優(yōu)先模式。在尼康相機(jī)中，對焦優(yōu)先模式和拍攝優(yōu)先模式分別用AF-S和AF-C標(biāo)示。佳能相機(jī)的對應(yīng)名稱分別是One-Shot和AI Servo。
通常情況下我們使用的都是對焦優(yōu)先模式。當(dāng)快門按鈕輕按時，自動對焦即被啟動。如果相機(jī)已對某個物體對焦，當(dāng)我們把對焦點對準(zhǔn)另一個不同距離處的物體再輕按下快門按鈕時，相機(jī)又會對這個物體對焦。在對焦優(yōu)先模式下，只有當(dāng)相機(jī)對焦成功時，快門按鈕才能被完全按下進(jìn)行拍攝。這顯然是保證影像質(zhì)量的一種機(jī)制。
自動對焦需要時間。當(dāng)拍攝時間緊急時，例如在新聞攝影和體育攝影中，我們可能需要進(jìn)行快速連拍。這時對焦優(yōu)先模式很可能變成一種干擾，于是我們希望使用拍攝優(yōu)先模式。在拍攝優(yōu)先模式中，相機(jī)不需要對焦準(zhǔn)確，快門按鈕就可以完全按下進(jìn)行拍攝。
此外，當(dāng)快門按鈕輕按下時，兩種自動對焦模式的行為也不相同。在對焦優(yōu)先模式中，當(dāng)快門按鈕被輕按時，自動對焦完成后對焦即被鎖定。需要再一次輕按下快門按鈕，相機(jī)才會再次進(jìn)行對焦。相反，在拍攝優(yōu)先模式中，當(dāng)快門按鈕輕按下時，相機(jī)會不斷地進(jìn)行自動對焦。這也是為了便于拍攝運動物體。
對于大部分靜止的景物，對焦優(yōu)先自動對焦模式用起來最方便。只要對焦點選得合理，影像會很清晰。下面作品中對德國海德堡老城一角的俯拍就是一個例子。
然而對于拍攝運動的物體對焦優(yōu)先模式往往成為干擾，因為它遵從鎖定再拍攝的步驟。這時拍攝優(yōu)先模式就成為必需。下面作品中迎面跑來的孩子是拍攝優(yōu)先模式的一個最好的用例。作品攝于新加坡裕華園。
跟蹤對焦
拍攝優(yōu)先自動對焦可以很好地處理縱深方向運動的景物。然而當(dāng)景物同時有橫向運動時，手動追拍將很困難。為了解決這一問題，現(xiàn)代的高端相機(jī)上還提供了另外一個拍攝運動物體的先進(jìn)功能，我們可以把它稱為跟蹤對焦。
在目前的許多相機(jī)上，我們可以根據(jù)需要對多個不同的對焦區(qū)域進(jìn)行選擇。但不論是用對焦優(yōu)先模式還是拍攝優(yōu)先模式，我們同時都只能選中某一個對焦區(qū)域。當(dāng)用拍攝優(yōu)先模式去拍攝橫向運動物體時，我們要將選中的對焦區(qū)域不時地對準(zhǔn)被拍物體，以盡量保持對焦?fàn)顟B(tài)。這就意味著我們需要轉(zhuǎn)動相機(jī)。
在跟蹤對焦中，相機(jī)本身不需要轉(zhuǎn)動，對運動物體的跟蹤由不同對焦區(qū)域的切換來自動進(jìn)行。當(dāng)運動物體位于某個對焦區(qū)域時，該區(qū)域就起作用。當(dāng)物體運動到另一個對焦區(qū)域，那個區(qū)域就開始起作用。這樣橫向運動物體將持續(xù)自動地處于對焦?fàn)顟B(tài)。
跟蹤對焦主要用在體育攝影中。當(dāng)然，在拍攝航空表演時，它也會有很大的幫助。作品攝于新加坡航空展。
手動對焦
雖然自動對焦在大部分情況下用起來很方便，但是它并不適用于所有的情況。在某些情況下，手動對焦仍然是必要的。
首先，在自動對焦失靈的場合，我們就不得不借助手動對焦。相機(jī)在檢測相位或?qū)Ρ榷葧r需要借助明顯的線條。如果景物中線條很少，會給自動對焦帶來困難。兩個常見的例子是天空和沙丘。天空中云彩之間的過渡有時很緩和，沙丘中有時也沒有明顯的線條。在拍攝這兩種景物時，我們就需要使用手動對焦。而下面作品中黃山的山巒是另一個例子。
其次，在微拍中也時常使用手動對焦。在微拍中景物的距離變化很大。往往當(dāng)相機(jī)轉(zhuǎn)過一個很小的角度，落在對焦區(qū)域中的景物的距離就會發(fā)生很大變化。這樣，在取景時如果使用自動對焦，會出現(xiàn)鏡頭前后不停移動試圖對焦的情況。這不但耗費相機(jī)鏡頭，而且干擾取景。這時我們就需要切換到手動對焦。在手動對焦模式中，我們也容易對對焦點做細(xì)微的調(diào)節(jié)。下面作品中花卉的特寫就是一個很好的例子。作品攝于北京植物園。
再次，對于不斷變化的景物，我們也只能使用手動對焦。焰火是一個最明顯的例子。焰火是一個不斷變化的拍攝對象，我們很難對其進(jìn)行自動對焦。我們還沒有來得及選取對焦區(qū)域，它就已消失在夜空中了。在這種情況下，我們需要先手工對焰火將出現(xiàn)的天空進(jìn)行對焦，然后等待焰火的出現(xiàn)。下面的作品攝于新加坡濱海灣。
需要手動對焦時，我們首先要把對焦模式設(shè)到手動對焦檔。這一般需在機(jī)身上設(shè)定。但對于高端的鏡頭，在鏡頭上也可以從自動對焦切換到手動對焦。在手動對焦時，我們轉(zhuǎn)動鏡頭上的對焦環(huán)，前后移動鏡頭。我們可以通過觀察取景器來判斷是否對焦。大部分相機(jī)有對焦成功顯示。對短暫的景物進(jìn)行手動對焦時，我們也可以使用鏡頭上的對焦標(biāo)尺。從對焦標(biāo)尺上我們可以讀出鏡頭大約對焦在多遠(yuǎn)的距離上?；蛘咭部梢哉乙粋€和景物距離相近的參照物進(jìn)行預(yù)先對焦。
