对焦性能PK：新固件索尼A9对决佳能1DX2

其实想做索尼A9和佳能1DX2对焦性能PK这个主题已经很久了，因为这两台机器在我手上也已经有相当长的时间，一开始没做的原因是我并没有在相同的主题下使用它们，即便它们都定位为体育和野生动物摄影主题。而最近A9升级了5.0版固件，而且我同时又入手了135GM来拍摄人像，正好与原本1DX2+135L的用途相重合，这才有了正式比较它俩的契机……

注意：这篇文章只比较A9和1DX2的对焦及其衍生体验而不涉及其它。严格来说这其实也就是在对比片上对焦系统和分光二次成像独立线性CCD对焦模块的性能差异。此前一直没用A9拍摄人像的一个关键因素就是它缺乏人脸和眼部追焦机制，所以一直以来的索尼人像主力是A7R3，而5.0版固件正好就为它更新了动态物体触控追踪和人脸眼控识别……这恰恰是这两大对焦系统的第一个区别：片上对焦系统可以有成百万对对焦检测像素，本质上是检测点扩散函数的最小收敛值，通过升级固件的方式，把已成熟训练的人脸、人眼点扩散算法录入其中，就能实现人脸人眼识别，基本可以理解为数字化程度很高的对焦模式。而单反相机的独立线性CCD对焦模块，是通过检测二次分光后的点扩散函数在极大值时空间位置，以此为依据来确定对焦镜片的推动方向，而这个过程是以模拟的形式呈现，几乎没有办法通过数字算法来后期加成。

换言之，单反的对焦系统上限基本取决于硬件端，而无反对焦的上限则更多取决于算法（当然，传感器设计也很重要）。那么，正式进入对比环节，一点一点来逐步梳理吧。

首先来看相位差对焦覆盖区域，无反的片上相位差对焦点与成像像素同等大小，所以可以做到非常小且几乎可以完全覆盖整个画幅，单反的线性CCD因为是分光二次成像，只能利用入射光线的1/3左右来对焦，因此CCD上的对焦像素需要做比较大才能保证足够的灵敏度，再加上一分为二的对焦光线也意味着对焦基线也必须符合配对原则，所以检测线会受空间位置限制，对焦点相对少且覆盖面积小（要做到幅面覆盖且支持较大光圈，线性CCD的面积就要做得比成像传感器还要大不少，这显然是不现实的），在拍摄时A9几乎可以满取景器追焦，对焦点而1DX2只能在有限的取景范围内对焦，当然对于技术非常成熟的职业摄影师来说，这个差距是可以用经验弥补的，但A9的门槛显然要更低一点。

不过，单反的单个对焦点可以做不同方向的检测线交叉，比如十字和X字，片上相位差对单个焦点只能做一个方向，目前所有都做的是一字型，所以在拍摄水平条纹时片上相位差会比较容易对焦失败，而此时单反可以通过纵向或X方向检测线来实现对焦，注意看下图同一颜色的检测线交叉点就是对焦屏上对应的米字、十字、一字对焦点：

当然，在实时取景模式下1DX2有覆盖整个画幅的全像素双核对焦机制，这个设计其实就是片上相位差对焦设计的变式，理论性能上限还更高一些，但当把取景、对焦、成像全都压在传感器上时，也就意味着对读出速度有着很高的要求，特别是既想要快速追焦和高速连拍的情况下，A9有台积电16nm制程数字层的堆栈式传感器压阵，速度足以碾压抬起反光板后的前照式1DX2。

接下来进行追焦性能测试，1DX2搭载135mm F2镜头，A9则选择了135mm F1.8 GM，这两者都是超声波对焦马达，速度都很快（毕竟只需要推动极少数小尺寸镜片），如果硬要说135L时代久远，那1DX2作为高电压机型的高驱动力也能补上这个所谓的不足。

我设置的拍摄环对象是一个悬挂于天花板饰吊铃，目标的画幅占比不算小，背景与主体亮度反差较明显，拍摄物距在1.5米左右（静置吊铃时），算是一个比较利于追焦的环境。在拍摄时以左右、前后以及画圆等方式摇摆这颗吊铃，摇摆起始位置相同，所以每次拍摄的摆幅（大约前后、左右各1米）和摆速不会有明显差异（第一次单向摆动的时间是0.35秒左右，也就是峰值平均速度粗暴估算为12km/h），可以比较准确反应不同机身的追焦性能。

首先我采用的是中心追焦模式，也就是移动相机来追踪吊铃，使它尽量位于画幅中心来进行连续追焦，其实这也是大多数飞羽或体育摄影会用到的拍摄模式。在这个模式下1DX2和A9都能比较准确地抓住摆动中的吊铃，两者的出片率基本是相当的。

事实上在日常拍摄里，两者在这种追焦方式下拍摄确实也没什么区别，但当拍摄人像时就会有比较明显的差距，A9的新固件可以很好的追踪人脸，哪怕是侧脸也能认出来，稍微正面一点就能迅速抓到眼睛，如果是拍运动中的人物，比如运动员或很活泼的小孩，这个功能会牢牢锁定主体，非常好用，在这方面1DX2就要稍微逊色一点，特别是当主体一不小心跳出对焦区域后，再回来时就比较难找回了，而A9哪怕是主体离开取景器再回来，也会马上找到眼睛，拍摄单一或少量人物时会很好用，人物一多也会找错，需要通过注册人脸信息来随时瞄准你想要拍摄的对象。

第二个测试就是固定机位，让对焦系统在对焦范围内自动追踪摆动中的吊铃。这个对比测试的意义在于我们在拍摄不规则运动主体时，往往很容易脱离理想对焦位置（比如中心），这时候就需要在整个对焦范围内都能积极响应，事实1DX2有比较复杂而具体的运动对焦模式可选，而A9相对简单，只有对焦锁定与响应程度的五档调整，对于专业摄影师来说几乎都能满足各种主题需求，但前提是一定要熟悉各种模式的设定，比如穿过儿童滑梯密密麻麻的栏杆拍摄小孩时，用正确的跟踪模式才能保证出片效率。

实测结果为：无论前后、左右还是两者结合的摆动模式，只要在对焦区域内，A9和1DX2对焦成功率基本相当，但注意，这里有几个比较明显的差别：首先是前面提到的A9对焦范围更大，所以取景限制相对要小不少。然后是连拍速度有差别，拍摄均设置为对焦优先，在吊铃前后左右画圆摆动时，A9可以全程全速拍摄，重复拍摄了5次，其中只有1次是半途跟丢了，但连拍速度没有下降（虽然拍错即是废片），而1DX2则会出现犹豫，导致连拍速度下降，而且同样的5轮拍摄，它有2轮都跑掉了。这个样本或许比较小，实验环境也不算特别周全，但至少是公平的……所以新固件的A9确实是相当厉害。

而且前面的测试还是建立在对焦系统自动选择对象的前提下，A9的5.0新固件还可以手动设置追焦目标，AF-C模式下将对焦区域选择为跟踪：广域，就可以触控选择对焦点了（这时候对焦系统实际上是从纹理、亮度等细节记录对焦目标），这个模式下就算是让吊铃以更大幅度更快速度移动，A9也不会丢失目标，而且即便是目标在移动过程中短暂被遮挡，重新出现后也能准确重新识别，这是1DX2等单反对焦无法企及的。

除此之外还有一点，在A6400的测试里我提到过它在连续追焦时对焦点显示延迟的问题，也就是看取景器你还以为跟焦失败，但看照片其实是跟上了的，这就是传感器输出性能跟不上节奏的表现，而1DX2为代表的单反对焦系统也会有这个问题，因为放下反光板对焦+取景和抬起反光板成像有时间差，所以1DX2在固定机位自动跟焦快速移动物体时，对焦点显示是有延迟的，但A9就完全没有这个问题，主体跑得很快的情况下连拍，对焦点也能跟上。这是并不会影响实际出片，但却会影响拍摄体验的差异点之一。

无反做高速机型还有一个曾经饱受批评的槽点是取景器黑视问题，也就是电子取景器的帧间延迟问题，但实际上从A9开始，这个问题就已经不再是问题了，因为它的连拍速度很快，有20fps，而且取景器刷新率很高（120Hz），所以连拍时已经几乎不会出现黑视，对不规则移动物体的拍摄也并没有影响，从我这近1年的体验来看，已经基本与单反光学取景器表现相当，弱光下还更好用。

所以，阶段性总结一下：在拍摄快速移动的物体时（想象一个500ml水瓶在你面前1.5米位置以接近12km/h速度飞过，跑过跑步机的朋友们应该知道这个速度一点儿也不慢，而且相机还要以至少14fps的速度抓拍它），索尼A9的跟焦性能大于/等于佳能1DX2，但注意这个领先是基于双方都已经可以很好满足专业摄影师需求的前提下，A9的综合体验会更出色一些，而且在关乎于高速拍摄的体验细节设计上A9和1DX2也是各有优劣，比如5.0固件的A9支持连拍组回放，也就是每一组连拍你可以单独看，而1DX2就只能混在一起。1DX2可使用CFast2.0存储卡，标称写入450MB/s，而机身给出的写入在200MB/s左右，A9最高支持UHS-II SDXC，标称最高可到299MB/s，但机身只能到120MB/s左右，所以在大量连拍后1DX2的写入时间要比A9短很多。

追焦的部分到这里告一段落，接下来简单比较一下弱光对焦性能，这其实是无反对焦的先天优势项目，因为所有入射光线都可以用来进行对焦，而单反独立对焦模块则只能利用小部分光线，只能用超大的对焦像素去补偿灵敏度，但亮度的降低是无法避免的。在一个ISO 6400，F2.0也需要1/30秒的光照条件下，A9和1DX2的追焦速度都会下降，像前面测试的吊铃摇摆就没办法跟上了，不过慢速移动的物体还是勉强能追焦，相对而言，A9的降幅更小，1DX2会更容易丢失目标。

而当环境亮度降低到ISO 32000，F2.0也只有1/10秒的环境时，两者的相位差对焦都无法工作，但区别在于A9会切换到反差对焦模式，而这也是为什么在一块这么先进的传感器上还要保留反差对焦的关键因素之一，1DX2此时只能抬起反光板来同样使用传感器反差对焦才能进行拍摄，否则就是无止境的拉风箱。

还有一个不得不说的部分是对焦精度，从原理来看，独立线性CCD对焦模块是将对焦光线再次分光二次成像后，对比位置信息，对焦光圈越大，二次分光的间隔位置就越大，需要更大的CCD面积，这是有设计空间上限的，再复习一下这张图吧：

所以1DX2也只是中心纵列5点可以利用对焦CCD相对更长的对角线来做X方向的F2.8斜向对焦点，其他方向最大只能到F4。这也意味着目前的单反相机最高只能利用F2.8的对焦基线来进行对焦，因为单反镜头是最大光圈对焦，所以最大光圈值大于F2.8的镜头只能凑合利用F2.8的基线来对焦，导致的问题就是对焦精度下降。当然，因为是利用镜头的入射光线来二次分光，所以单反镜头的对焦精度也受镜头球差、场曲等像差的影响，除此之外到成像传感器和对焦传感器的装配光程公差也会导致跑焦。

片上相位差对焦因为对焦像素不需要固定配对，而且可以覆盖绝大部分传感器区域，所以对焦点没有最大光圈的上限，再加上在相位差完成后还能用取点扩散亮度极值，也就是最准确的反差对焦来进行确认，所以无反相机的对焦精度可以做得很高。但说了这么多，落到实际设计了就必须结合具体的对焦像素分配才能有效发挥，这一点其实A9做得并不好，它的对焦框没有办法像富士、松下等品牌机型那样可以手动调整大小（也就是一次使用多少个对焦像素），A9的单点对焦是反差对焦那种范围较大的对焦框，在需要精确瞄准画幅中非常小部分区域时，A9的单点对焦是不够准确的：

而1DX2的对焦像素虽然比较大，但比起A9的单点对焦框还是小不少，反而可以做到比较准确：

当然，很多时候日常拍摄会觉得相机对焦不准其实都是拍摄方式的问题，特别是景深很浅的大光圈人像镜头很容易出现对焦方面的问题，AF-S的情况下半按快门一个吸气的位移就可以让焦点飘掉。这也是人像拍摄时我会优先选择A9+AF-C眼控的原因，独立线性CCD对焦系统没有办法做人脸识别，自动跟踪的时候能不能选中眼睛就听天由命了（事实上大多数时候都不能），所以人像，特别是半身和特写是日常拍摄里最需要精度的主题（体育与野生动物摄影因为距离的关系，很多时候正确对上主体就算成功，而且索尼也已经预告了A9的6.0版本固件还会加入动物眼部追踪），如果从这个角度谈精度，A9还是更强的选择。

然后说一说视频对焦，5.0版固件并没有把强大的追焦性能使用到A9的视频模式当中，只能以反差对焦来做AF-C，导致的结果就是响应速度大幅下降，比如追拍较快速度跑动的小孩，照片模式下的相位差AF-C只要能看到眼睛且快门速度足够的话，就可以达到超九成的出片率，但视频模式下虽然可以识别人脸，但因为主体移动速度快且不规则，基本上一直在苦苦追焦，特别是使用135GM这种浅景深镜头拍摄时，很容易拍完一分钟下来脸就没几秒是清楚的……而且A9在视频模式下的触控对焦设计是“定点对焦”，指哪定哪，系统直接就切换为MF模式了，还得再在屏幕上点取消定点对焦才行。

相对而言1DX2在视频对焦上反而更聪明一点，虽然面对快速移动的人脸也是苦苦追赶，但至少它的触控对焦逻辑是对的，可以指哪跟哪，非人像类追焦拍摄更加顺手。

如果要说快速对焦和连拍带来的影响，A9在20fps下只做了12bit RAW应该是很多人吐槽的地方，这也确实一定会降低它的量化噪声信噪比，同时降低动态范围等等，但索尼之所以敢这么做的出发点应该还是它的主要对象是以“拍得到”为优先的职业摄影师，比如几乎只拍JPEG的体育记者，12bit RAW带来的负面影响微乎其微，换来的20fps却实实在在能提升他们的工作效率。

顺道说说，A9没做20fps@12bit并不是传感器的问题，4240万像素的A99M2就可以做12fps@14bit，这个输出数据带宽已经超过了A9，而且A99M2还只是背照式而非堆栈式，事实上A9很大程度是被输出电路带宽给限制了，偏慢的写卡速度就是表象之一，而这应该会是A9M2会着重改观的一个方向。

总结一下，A9在我刚拿到的时候其实也有过很多问题，那时候我也觉得它并不能替代速度型单反相机的功能地位，但每一次固件升级都会带来一些比较明显的提升，这一次的5.0版直接就让它实现了超越1DX2等主流体育机的重要一步，而且坊间传闻今年夏天就会推出A9M2……也就是说它会直接与佳能1DX3和尼康D6正面对抗，考虑到线性CCD对焦模块的进步空间着实有限，这很有可能就是全画幅速度机的最后一次形态之争，佳能尼康应该很快就会推出自家的速度型无反，并发力于下一个奥运年。

最后，还是那句话，在时下来看1DX2和A9都能满足职业摄影师的对焦需求，这是一个强与更强的讨论——基于我的长期使用经验，从对焦的角度而言，我更看好无反的未来……

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