Lentes Canon EF e RF – todos os motores de autofoco
(exclusivearchitecture.com)- Desde a introdução do EOS/EF, a Canon vem aplicando diferentes motores de autofoco nas lentes EF, EF-S, EF-M, RF e RF-S, e as diferenças no modo de acionamento de foco entre as gerações de lentes determinam o desempenho em foto e vídeo
- O grupo de lentes de foco se move ao longo do eixo óptico, mas a forma de gerar esse movimento se divide entre o acionamento rotativo, que converte rotação em movimento, e o acionamento linear, que empurra diretamente o grupo de lentes
- As linhas que vão de AFD, Ring-Type USM, DC Micro Motor, Micro USM, STM, Nano USM e VCM diferem em velocidade, ruído, torque e modo de controle, e apenas a indicação USM não basta para identificar a estrutura interna
- O Full-Time Manual Focus foi oferecido pela primeira vez no Ring-Type USM, e STM, Nano USM e VCM sempre oferecem override manual por meio de focus-by-wire, em que o anel de foco controla eletronicamente o conjunto de acionamento
- Os mais recentes Nano USM e VCM movem diretamente o grupo de lentes de foco sem um mecanismo de conversão rotativo-linear, e nas lentes híbridas RF atendem ao mesmo tempo às exigências de foto e vídeo
Estrutura básica dos sistemas de acionamento AF da Canon
- O autofoco funciona de modo que o autofocus detection system dentro da câmera determina a posição ideal de foco e instrui o conjunto de acionamento AF da lente a se mover
- A Canon projetou o autofoco como recurso padrão ao introduzir o sistema EOS e as lentes EF em 1987
- O grupo de lentes de foco se move linearmente ao longo do eixo óptico, mas os atuadores se dividem amplamente em duas categorias
- Sistema de acionamento rotativo: converte a rotação do motor em movimento linear por meio de mecanismos de precisão como barril com ranhura helicoidal ou fuso de avanço
- Sistema de acionamento linear: o grupo de lentes de foco é ligado diretamente a um atuador linear, sem necessidade de mecanismo de conversão separado
- Os primeiros sistemas de acionamento AF usavam movimento rotativo, como AFD, Ring-Type USM, DC Micro Motor, Micro USM, Micro USM II e STM, e depois se expandiram para acionamentos lineares como Nano USM e VCM
Indicações na lente e override de foco manual
- Se não houver indicação da tecnologia AF no corpo da lente, essa lente AF da Canon usa AFD ou DC Micro Motor
- A indicação USM não se refere a uma única estrutura de motor
- O sistema de acionamento USM da Canon inclui Ring-Type USM, Micro USM I/II e o Nano USM linear
- As três linhas usam tecnologia piezoelétrica, mas seus mecanismos são diferentes entre si
- A introdução do STM coincidiu com a introdução do sistema de montagem EF-M, e todas as lentes EF-M usam tecnologia Stepper Motor
- O Full-Time Manual Focus, que permite sobrescrever manualmente o foco mesmo com o AF ativo, varia bastante conforme a tecnologia AF
- O Ring-Type USM foi o primeiro sistema AF a oferecer esse recurso
- Até 2012, a maioria das outras lentes não oferecia ajuste manual de foco com o AF ativo
- STM, Nano USM e VCM sempre oferecem FTM por meio de focus-by-wire, em que o anel de foco controla eletronicamente o conjunto de acionamento AF
Arc-Form Drive, AFD
- O AFD foi usado de 1987 a 1990; no início, era abreviação de autofocus drive, mas depois seu significado mudou para Arc-Form Drive
- Foi o primeiro motor AF usado em lentes EF, incluindo unidade do motor, conjunto de engrenagens e mecanismo de transmissão para alternância manual/automática
- Como era um conjunto em forma de arco, era fácil de acomodar dentro de um barril de lente cilíndrico
- Exemplos de lentes que o utilizam são os seguintes
- Canon EF 15mm F2.8 Fisheye
- Canon EF 24mm F2.8
- Canon EF 28mm F2.8
- Canon EF 35mm F2
- Canon EF 50mm F1.8
- Canon EF 50mm F2.5 Compact Macro
- Canon EF 135mm F2.8 Softfocus
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Acionamento e feedback
- O AFD usa um motor de passo bipolar assimétrico de 2 fases
- É composto por núcleo do estator, duas bobinas eletromagnéticas e rotor de ímã permanente
- Por ser bipolar, a corrente pode fluir nos dois sentidos em cada bobina
- Assimétrico significa que a forma do estator não tem simetria rotacional como em um motor de passo comum
- O trem de engrenagens redutor reduz a velocidade da engrenagem de saída e aumenta o torque
- Dois sistemas de feedback monitoram o estado de funcionamento
- Dois sensores de efeito Hall posicionados perto do rotor detectam mudanças no campo magnético para confirmar a rotação do rotor
- Uma roda codificadora óptica com áreas pretas/refletivas alternadas e um sensor de reflexão infravermelha medem o número de passos da rotação
- Como o comando AF normalmente inclui quantos passos mover em uma direção específica, o feedback do codificador é importante para o controlador da lente
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Limitações
- A engrenagem de saída do AFD também é o elemento de transmissão que aciona diretamente o barril de foco helicoidal
- Uma alavanca metálica ligada ao seletor AF/MF conecta a engrenagem de saída apenas ao trem de engrenagens do motor ou à engrenagem de entrada manual
- Quando conectada a um lado, ela se desconecta do outro, por isso não oferece suporte a Full-Time Manual Focus
- O ruído de operação é alto e ele é mais lento que outros acionamentos AF, com tempo de resposta perceptível ao acompanhar sujeitos em movimento
- Após focar, é preciso executar de forma sequencial a ação de fechar a abertura, enquanto lentes com outros motores AF podem operar o motor AF e a abertura simultaneamente
- Apesar dessas limitações, as lentes AFD oferecem desempenho de autofoco confiável
Motor ultrassônico do tipo anel, USM
- O USM do tipo anel foi introduzido em novembro de 1987 junto com a lente Canon EF 300mm F2.8L USM e é usado de 1987 até hoje
- É um atuador que gera rotação combinando o efeito piezoelétrico com atrito, em vez de bobinas eletromagnéticas ou rotores magnéticos
- Por ter formato de anel, se encaixa bem dentro do barril da lente, e o sistema óptico passa pelo centro do anel
- Na época do lançamento, foi revolucionário em termos de projeto e funcionalidade por seu acionamento muito rápido e silencioso
- Com alto torque, consegue mover até grupos de lentes de foco pesados em lentes superteleobjetivas, e pode ser conectado ao mecanismo de foco sem um trem de redução
- Mesmo com potência de entrada 0, tem alto torque de retenção, e como a inércia do rotor é baixa, permite partidas e paradas rápidas sem ser afetado por campos eletromagnéticos
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Estrutura
- Os principais componentes se dividem em rotor, estator piezoelétrico e vários anéis de suporte
- O rotor é a única peça que realmente gira em torno do eixo óptico durante o funcionamento do motor, e tem um trilho deslizante no lado do estator
- O estator é um corpo metálico elástico, e na parte traseira há um anel de elemento cerâmico piezoelétrico soldado
- Quando a camada piezoelétrica é excitada eletricamente, o estator vibra, e a energia vibracional é transmitida ao rotor por atrito
- Um anel de feltro protege a sensível camada piezoelétrica do anel metálico de suporte e reduz a vibração transmitida ao barril da lente
- A mola de compressão fornece a pré-carga que pressiona fortemente o estator e o rotor, algo essencial para o funcionamento do USM do tipo anel
- A Canon usa anéis de estator em dois tamanhos de diâmetro externo: 62mm e 77mm
- Exemplos de 62mm: Canon EF 24mm F1.4 L USM, EF 50mm F1.2 L USM, EF 100mm F2 USM
- Exemplos de 77mm: Canon EF 400mm F2.8 L IS USM, EF 600mm F4 L IS USM
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Anel piezoelétrico e onda progressiva
- O motor só funciona se o estator vibrar com precisão, e essa vibração é gerada por um anel segmentado de cerâmica piezoelétrica soldado na parte traseira do estator elástico
- Os elementos piezoelétricos são agrupados em grupos A e B, e os dois grupos são posicionados com uma diferença de fase espacial de λ/4
- Cada elemento piezoelétrico fica entre eletrodos e, quando um campo elétrico é aplicado, se curva para cima ou para baixo pelo efeito piezoelétrico inverso
- Quando uma tensão CA de alta frequência é aplicada, o anel do estator vibra, e a amplitude da vibração fica em torno de 1–2µm
- Ao excitar separadamente os grupos A e B, surgem ondas estacionárias; ao excitar os dois grupos ao mesmo tempo com uma diferença de fase temporal de λ/4, essas ondas estacionárias se combinam e formam uma onda progressiva
- A frequência de ressonância do USM do tipo anel da Canon é de cerca de 27.000Hz, e por estar na faixa ultrassônica recebe o nome de Ultrasonic Motor
- A direção da onda progressiva muda conforme o sinal da diferença de fase temporal, e com isso também muda a direção de rotação do rotor
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Feedback e conversão de energia
- No anel do estator, além dos elementos piezoelétricos que geram a onda, há pequenos elementos piezoelétricos sensores que medem a intensidade da vibração
- Como elementos piezoelétricos geram tensão quando se deformam, a saída do sensor reflete a amplitude da onda no estator naquele ponto
- O circuito de controle usa esse sinal para ajustar a frequência das fases A/B, alinhando-a com a frequência natural de ressonância do estator e maximizando a amplitude da onda progressiva
- A frequência natural de ressonância pode variar conforme as tolerâncias de fabricação e a temperatura do estator
- O funcionamento é uma conversão em duas etapas: a energia elétrica vira vibração ondulatória do estator piezoelétrico, e depois a vibração ultrassônica de cerca de 27kHz vira rotação contínua em um único sentido por meio do atrito
- Em uma condição de exemplo, se houver 9 cristas de onda no estator e ele for excitado a 27.000Hz, isso significa que uma crista dá a volta na circunferência do estator 3.000 vezes por segundo
- A velocidade real do rotor em excitação contínua normalmente fica em 70–90rpm e pode ser reduzida com modulação por largura de pulso
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Limitações e FTM
- Como usa atrito, não foi projetado para operação contínua, e a expectativa de vida é menor do que a de motores elétricos comuns
- O ruído ultrassônico não é audível ao ouvido humano, mas pode ser captado por microfones sensíveis, o que pode causar problemas na gravação de vídeo
- O custo de produção é alto por causa dos dentes do estator usinados com precisão por CNC, da produção e aplicação da cerâmica piezoelétrica, e dos circuitos de alimentação de alta frequência e controle por feedback
- O Full-Time Manual Focus do USM do tipo anel não é uma função da própria unidade de acionamento ultrassônico, e sim resultado de um mecanismo diferencial rotativo
- No anel de saída há 3 pequenas rodas, encaixadas entre o anel de entrada manual e o anel de entrada do motor
- Graças à estrutura diferencial, tanto o anel de foco manual quanto a entrada do motor podem girar o anel de saída sem forçar a transmissão de força para a outra entrada
- Quando um dos anéis de entrada não se move, a velocidade de saída se torna metade da velocidade de entrada
Micromotor DC
- O DC Micro Motor foi usado de 1990 a 2012 e às vezes também é chamado abreviadamente de MM
- A aparência externa é parecida com a do AFD, e a potência do motor é transmitida ao barril da lente de foco por um trem de redução, mas o motor em si não é de passo e sim um minúsculo motor de corrente contínua
- Junto com o AFD, é considerado um dos tipos de motor AF menos evoluídos usados em lentes Canon, sendo aplicado principalmente em lentes AF de entrada
- Exemplos de lentes que o usam incluem Canon EF-S 18-55mm F3.5-5.6, EF 50mm F1.8 II e a linha EF 75-300mm F4-5.6
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Trem de engrenagens e encoder
- Como o motor DC gira muito rápido quando recebe energia, o trem de engrenagens reduz a velocidade de rotação com uma alta relação de redução e aumenta o torque de saída
- Uma alavanca move uma engrenagem entre duas posições
- Na posição padrão, o trem de engrenagens fica engatado e a rotação do motor é transmitida para a engrenagem de saída
- Ao mover a chave AF/MF para MF, as engrenagens se desacoplam e a conexão entre o motor e a engrenagem de saída é interrompida
- Por causa dessa estrutura, o DC Micro Motor não oferece Full-Time Manual Focus
- Uma pequena polia no eixo do rotor aciona uma polia maior por uma correia de borracha, e esse acionamento por correia ajuda a reduzir a vibração causada pelo funcionamento do motor
- Na primeira engrenagem há uma roda de encoder com muitos pequenos furos ao redor da circunferência, e um feixe infravermelho com sensor detecta a passagem desses furos para contar os passos
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Funcionamento do motor DC com escovas
- O tipo exato de motor é um motor DC com escovas de 2 polos e 3 bobinas
- Os dois terminais traseiros são ligados a escovas metálicas, e as escovas tocam o comutador do rotor para fornecer energia
- No rotor há 3 bobinas enroladas em um núcleo metálico, e cada bobina é um eletroímã cuja polaridade pode ser invertida
- A tensão de operação é 4–6V DC e, graças à estrutura do comutador, a polaridade elétrica e magnética das bobinas muda no momento em que elas ficam mais próximas dos ímãs permanentes
- Por esse princípio, esse pequeno motor DC pode operar a até 6.000rpm, e se a polaridade da tensão nas escovas for invertida ele gira na direção oposta
- Ele funciona apenas com tensão DC, então não precisa de um circuito driver complexo como o de um motor de passo, mas o circuito de controle precisa conseguir lidar com correntes relativamente altas
- Como o torque é limitado, quase sempre é usado em lentes compactas com grupos de lentes de foco pequenos e leves, e o ruído de operação é relativamente alto
Micro USM e Micro USM II
- O Micro USM foi introduzido em 1992, e o Micro USM II veio em 2002 com um projeto ultracompacto de metade do tamanho da versão original
- As duas linhas foram usadas até 2016 e são outros membros da família de motores ultrassônicos da Canon
- É um pequeno motor ultrassônico cilíndrico de 11 mm de diâmetro, que cria vibração com elementos cerâmicos piezoelétricos
- O comprimento do Micro USM original é de 26,7 mm, enquanto o do Micro USM II é de 13,4 mm
- A engrenagem de saída é conectada ao barril do came de foco por meio de uma caixa de redução e aumento de torque
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Elemento piezoelétrico laminado e nutação
- O Micro USM tem uma estrutura em que rotor, estator, peças auxiliares e estrutura de suporte são empilhados por compressão em um eixo metálico
- O estator tem a forma de um LPE, ou seja, laminated piezoelectric element, encaixado entre dois osciladores metálicos
- Como a amplitude de vibração de cada disco piezoelétrico individual é muito pequena, cerca de 25 discos circulares são empilhados para formar uma única peça cilíndrica multicamadas
- As metades dos discos são polarizadas em direções opostas e podem ser excitadas em duas fases, A/B
- Quando o LPE é excitado nas duas fases com tensão de alta frequência com defasagem temporal de λ/4, o estator faz um movimento de nutação ao redor do eixo
- Essa nutação age como um único pico e vale movendo-se ao longo da circunferência na superfície superior do oscilador, com amplitude de cerca de 2 µm, invisível a olho nu
- O atrito gerado no contato sob pressão entre estator e rotor transfere energia ao rotor, e o rotor e a engrenagem de saída giram em direção oposta à onda progressiva do estator
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Semelhanças e diferenças em relação ao Ring-Type USM
- Ambos os motores usam elementos piezoelétricos para criar vibração de flexão no estator e ampliam a vibração do oscilador por excitação ultrassônica
- Criam uma onda progressiva na superfície do estator e, por atrito, giram o rotor na direção oposta à onda progressiva
- Ambos os motores são inaudíveis ao ouvido humano, mas microfones sensíveis podem captar ruído durante gravação de vídeo, e eles não são voltados para operação contínua prolongada
- O Ring-Type USM cria de 7 a 9 ondas progressivas em um estator em forma de anel
- O Micro USM faz um movimento de nutação em um estator cilíndrico, próximo de um único pico e vale
- O Micro USM é muito menor, mas sua velocidade de saída é relativamente alta, por isso precisa de uma caixa de redução
- O Micro USM e o Micro USM II têm custo de produção relativamente baixo, por isso são usados em lentes de entrada e intermediárias
- Exemplos de lentes incluem Canon EF 70-300mm F4-5.6 IS USM, EF 90-300mm F4.5-5.6 USM, EF 28-105mm F4-5.6 USM e EF-S 18-55mm F3.5-5.6 II USM
Motor de passo, STM
- Em junho de 2012, a Canon anunciou as lentes EF 40mm F2.8 STM e EF-S 18-135mm F3.5-5.6 IS STM, as primeiras a usar a marcação STM
- STM é a sigla de stepper motor; a tecnologia de motor de passo já era usada no AFD, mas o motor das lentes STM é muito menor e tem estrutura diferente
- As lentes Canon STM oferecem AF muito silencioso e suave, sendo consideradas uma escolha adequada tanto para fotografia quanto para vídeo
- O STM é amplamente usado não só em lentes EF e EF-S, mas também nas mais recentes RF e RF-S
- Exemplos de lentes que o utilizam incluem Canon EF 40mm F2.8 STM, EF-S 24mm F2.8 STM, RF 28-70mm F2.8 IS STM e RF-S 18-45mm F4.5-6.3 IS STM
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Dois métodos de transmissão
- A Canon usa dois métodos de transmissão para converter o movimento rotativo do STM em movimento linear do grupo de lentes de foco
- Lead-Screw-Type STM: usa acionamento por rosca sem-fim para mover a unidade da lente de foco axialmente ao longo de dois trilhos-guia
- Gear-Type STM: usa rodas dentadas e, no estágio final, se conecta a um barril de foco com ranhuras helicoidais
- Embora o método de transmissão seja diferente, o motor de passo em si é o mesmo
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Projeto can-stack
- O motor das lentes STM é um motor de passo bipolar de 2 fases e usa um rotor de ímã permanente
- Diferentemente do motor de passo do AFD, a versão STM usa um estator com simetria rotacional
- O motor Canon STM tem 20 polos de campo, ou seja, 10 polos de campo por fase
- Cada enrolamento de fase é envolvido por uma carcaça de aço, e dentes triangulares entram para a parte central em arranjo alternado
- Os anéis de dentes do estator das fases A e B precisam estar deslocados em 18 graus entre si, e essa estrutura é chamada de projeto can-stack ou tin-can
- O rotor é um cilindro de cerâmica de ferrite magnetizado em um padrão de 10 polos
- Após 4 etapas de operação, o rotor gira 72 graus, e são necessários 20 passos para completar uma volta
- Como o rotor segue o campo magnético com precisão, não é necessário um sistema de controle com feedback separado
- O motor das lentes Canon STM é uma unidade muito pequena, com 8 mm de diâmetro, menor até do que um DC Micro Motor
- Por esse tamanho, o STM é mais adequado para elementos de foco menores e tem baixa probabilidade de ser usado em lentes supertele pesadas
- As lentes Canon STM usam focus-by-wire, portanto oferecem Full-Time Manual Focus a qualquer momento
Nano USM
- O Nano USM é a adição mais recente à família de motores ultrassônicos da Canon, em uso de 2016 até hoje
- A Canon aplicou o Nano USM pela primeira vez ao anunciar a lente EF-S 18-135mm F3.5-5.6 IS USM e, no mesmo ano, descontinuou o motor ultrassônico anterior, o Micro USM
- O Nano USM cria vibração com elementos cerâmicos piezoelétricos, mas não gera saída rotativa
- É um acionamento linear que produz movimento linear sem barril helicoidal nem lead screw, empurrando diretamente a célula da lente de foco no sentido axial ao longo de trilhos-guia
- Na unidade da lente de foco há um codificador de posição com faixas escuras e refletivas alternadas, e um sensor infravermelho conta os passos de deslocamento
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Estrutura do atuador
- O componente principal é o atuador Nano USM, uma pequena peça de metal elástico com cerca de 20 mm de comprimento
- Na parte inferior há um elemento cerâmico piezoelétrico fixado, e na superfície inferior da camada piezoelétrica existem 3 eletrodos
- Na parte superior, duas pequenas saliências ficam em contato sob pressão com um trilho deslizante fixo
- Embora muito pequeno, ele gera torque de saída relativamente alto e oferece características de partida e parada rápidas, além de velocidade de saída alta e controlável
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Dois modos de vibração e movimento linear
- O Nano USM entra em dois modos de vibração por flexão durante a operação
- O Modo 1 é um modo de flexão fora do plano que faz o atuador assumir a forma de sela
- O Modo 2 é outro modo de flexão fora do plano que faz o atuador assumir uma forma ondulada
- Os dois modos são excitados por tensão de alta frequência próxima da frequência natural de ressonância do corpo metálico elástico
- Quando os dois modos de vibração se combinam, o ponto de contato faz um movimento elíptico, e a reação de atrito com o trilho deslizante fixo move linearmente o chassi do Nano USM
- A amplitude real é muito pequena, então a deformação não é visível durante a operação
- A frequência de excitação ultrassônica é inaudível ao ouvido humano e também tem baixa chance de ser captada por microfones
- Como a saída é um pouco menor, o Nano USM é preferido para mover grupos de elementos de lente menores
- As lentes Nano USM também usam focus-by-wire e oferecem Full-Time Manual Focus
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Dual Nano USM
- A Canon RF 70-200mm F2.8L IS USM, lançada em 2019, foi a primeira lente a incorporar a tecnologia Dual Nano USM
- O Dual Nano USM consiste em instalar dois pequenos sistemas de acionamento ultrassônico dentro do barril da lente
- Cada unidade de acionamento AF move um dos dois grupos de foco internos
- Um é responsável pelo grupo de foco
- Um é responsável pelo grupo flutuante
- O sistema Dual Nano USM também foi integrado à lente Canon RF 100-300mm F2.8 L IS USM
Voice Coil Motor, VCM
- VCM começou a ser usado como acionamento de AF em lentes fotográficas da Canon a partir de 2024
- A Canon já vinha usando voice coil motor para acionar a image stabilization unit, e nas lentes de cinema ele também já era usado como acionamento de AF havia décadas
- A Canon RF 35mm F1.4 L VCM é a primeira lente fotográfica com voice coil motor
- O VCM oferece ao mesmo tempo tamanho compacto e baixo peso, resposta rápida, controle preciso de posição, alta força de acionamento e baixa perda por atrito
- Como tem um projeto linear, não precisa de barril helicoidal nem de lead screw para converter rotação em movimento linear, e é praticamente silencioso mesmo em microfonação sensível, sendo adequado tanto para foto quanto para vídeo
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Princípio de funcionamento
- Na Canon RF 35mm F1.4 L VCM, há dois voice coil motors idênticos presos ao conjunto da lente de foco
- A estrutura simétrica evita que surjam tensões desequilibradas no mecanismo e garante um movimento de deslizamento suave
- Cada voice coil é sustentado por um trilho deslizante que passa pelo centro, e esse trilho define o intervalo de deslocamento no eixo
- Em ambos os lados da bobina, fortes ímãs permanentes são posicionados acima e abaixo, fazendo o campo magnético atravessar a bobina
- Quando a corrente passa pela bobina, a força de Lorentz atua sobre ela e a desloca axialmente ao longo do trilho deslizante
- A força gerada é proporcional à densidade de fluxo do campo magnético e à intensidade da corrente, e sua direção varia conforme o sentido da corrente
- Aplicando pulsos de tensão ultracurtos à bobina, é possível acioná-la com altíssima precisão na direção desejada
- A desvantagem é que, mesmo quando a lente de foco não está se movendo, o controle de posição precisa permanecer ativo para manter a posição da bobina
Lentes híbridas RF e a combinação VCM/Nano USM
- Ao adotar VCM nas lentes RF, a Canon introduziu uma série de lentes híbridas voltada ao mesmo tempo para as necessidades de fotógrafos e videomakers
- Essas lentes são lentes L de montagem RF e foram projetadas para combinar vantagens de tecnologias de foto e vídeo, como o anel de abertura manual mais comum em lentes de cinema
- Exemplos de lentes RF híbridas:
- Canon RF 24mm F1.4 L VCM
- Canon RF 35mm F1.4 L VCM
- Canon RF 50mm F1.4 L VCM
- A Canon RF 35mm F1.4 L VCM usa dois sistemas de acionamento de AF em conjunto
- Um par de VCM aciona o grupo principal da lente de foco
- Uma unidade Nano USM aciona o elemento de lente flutuante
- O grupo principal da lente de foco é composto por quatro elementos de lente e tem um peso considerável, por isso exige um sistema de AF potente
- Como a lente flutuante é um único elemento, um Nano USM menor é suficiente para acioná-la
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Depois que a Canon bloqueou terceiros nas lentes RF, a Canon deixou de ser uma opção para mim
Comprei a última lente AF da Viltrox, que era excelente, e me arrependi de ter comprado um corpo RF depois que a Canon pressionou a empresa
Hoje eles só permitem terceiros em corpos com sensor crop; Fuji, Sony, Leica e Nikon permitem lentes de terceiros, então migrei para a Fuji e não penso em voltar
Gosto da Canon, mas um sistema de lentes fechado não é o ideal, e os preços são absurdamente altos
Os adaptadores que dizem permitir usar lentes de terceiros também são todos ruins
Sinto falta da época em que a antiga baioneta EF era quase a língua franca das montagens com autofoco e havia um ecossistema ativo de lentes da Sigma, Tamron e outras
Mesmo hoje, algumas lentes Sigma Art para montagens SLR, como a 40mm e a 105mm f/1.4, são incomparáveis em qualidade de imagem
Eu achava que eles finalmente tinham começado a abrir a montagem para terceiros; saber que na prática não é bem assim é muito decepcionante
Eu ficaria menos irritado se a linha de lentes da Canon fosse excelente no geral, mas os zooms ultra grande-angulares RF são todos suaves demais ou têm vinhetamento forte
Devolvi a RF 15-35mm de US$ 2.200 e, para fotos de paisagem, agora simplesmente uso um iPhone Pro
Antigamente, para fotografar cachorros, eu precisava usar foco manual
O som aparentemente inaudível do Ring USM AF inicial da lente 85mm/1.8 deixava meu cachorro enlouquecido e fazia ele sair correndo do quarto
No começo achei que fosse um efeito psicológico de apontar a câmera, mas, certa noite, me escondi atrás da cortina e só acionei o motor AF; o cachorro saiu do quarto na hora
Os motores USM AF posteriores eram silenciosos para o cachorro e, a partir daí, ele passou a aceitar ser fotografado
Pode ter começado assim, mas hoje ele não gosta de nenhuma câmera, seja USM ou não
É um site realmente incrível
Este outro texto do mesmo autor trata de uma questão mais algorítmica: como o corpo da câmera decide usar esses motores quando o botão de “foco” é pressionado: https://exclusivearchitecture.com/03-technical-articles-DSLR...
Não encontrei um texto sobre como o corpo da câmera decide se aquilo é ou não o assunto desejado
Considerando que ele consegue detectar rostos humanos ou rostos de pássaros, parece que deve haver algum tipo de aprendizado de máquina envolvido
Algumas DSLRs tradicionais de ponta tinham sensores de medição de “alta resolução”, de cerca de 0,1 MP, para auxiliar o sistema AF; exemplos disso são o iSA e o iTR da Canon https://www.canon.com.hk/cpx/en/technical/pa_Overview_of_65-...
Tradicionalmente, a câmera focava em um único ponto de foco escolhido pelo fotógrafo ou, em modos de foco com área mais ampla, normalmente escolhia o ponto mais próximo entre eles
Em modos de AF com rastreamento, ela precisa evitar que o foco salte de repente quando um objeto em primeiro plano encobre brevemente o assunto original, e também prever o movimento para acompanhar assuntos que se movem rapidamente
Modelos avançados permitem ajustar, no rastreamento de assunto, se a câmera deve ser mais responsiva ou se deve “segurar” o assunto por mais tempo, além de configurar a linearidade do movimento do assunto
Não sei como funcionava, mas eu gostaria de ver as fotos usadas para “treinar” esse sistema 25 anos atrás
Para alguém que usa Canon desde meados dos anos 80, foi uma leitura muito interessante
Havia também uma coletânea completa de textos sobre tecnologia de lentes Canon: https://exclusivearchitecture.com/03-technical-articles-CLT-...
A maioria já está concluída
Um trabalho realmente interessante
Eu vinha ficando irritado e reclamando sem parar porque é absurdamente impossível controlar diretamente os motores de foco dessas lentes com uma roda de follow focus durante a gravação de vídeo.
Videomakers já estão enrolando tiras improvisadas de dentes de engrenagem na parte externa de lentes que já têm motor de foco embutido, e ainda aparafusando dispositivos mecânicos volumosos de follow focus.
Parece que os fabricantes não abrem esse controle direto para proteger suas linhas de lentes “cinema”, nas quais vendem lentes padrão manuais por milhares de dólares.
Ainda assim, vendem lentes chamadas de “híbridas”, como se fossem melhores para vídeo, mas elas nem têm um anel de foco dentado compatível com dispositivos de follow focus, nem uma porta de controle para acionar o motor AF por uma roda de foco.
Olhei o SDK de controle de câmeras da Canon e, exceto por duas câmeras PTZ que não são adequadas para cinema, o controle de foco estava ausente em toda a linha.
https://www.nikon.com/company/news/2025/0213_imaging_02.html
A ideia é tirar dezenas de fotos com diferenças de foco muito pequenas e depois combiná-las no Photoshop.
Levei tempo para encontrar a API; a Sony criou uma, praticamente a apagou da internet e ignorou meus e-mails de solicitação.
Mesmo com a API, obter resultados é difícil.
Se o motor de foco se move corretamente passo a passo parece depender de quão ocupada a câmera está naquele momento, e estou tentando várias combinações de [disparar] - [esperar] - [mudar foco] - [esperar] - [disparar], mas parece aleatório demais qual etapa realmente tem sucesso.
Eu sempre quis saber como funcionam os vários sistemas de autofoco, e esta página é excelente.
O que eu uso de fato é Nikon, então seria bom haver também um artigo assim sobre o sistema de autofoco da Nikon.
Ainda tenho algumas lentes com autofoco que não têm motor AF algum dentro da lente; o motor fica no corpo da câmera, e um pequeno parafuso no encaixe da lente transmite a rotação para os componentes de foco dentro da lente.
Nas minhas câmeras, esse sistema era muito lento e barulhento.
Em contraste, na Canon acho que “sem medição” quase nunca é um problema.
Ao longo de décadas usando DSLRs Canon, vi a Nikon dar um tiro no próprio pé duas vezes.
Quando a Nikon introduziu as lentes “E”, que usam diafragma eletrônico como a Canon e todos os projetos modernos, havia pouquíssimos corpos compatíveis, e faltou a visão de preparar primeiro uma base de corpos compatíveis antes de lançar as lentes.
Por exemplo, para esta lente de 2008 https://www.kenrockwell.com/nikon/24mm-pc.htm, o corpo compatível mais antigo é de 2007, e ela não funciona em muitos corpos DX como a D90, nem em nenhuma câmera de filme.
Quando a Nikon introduziu lentes AF-P com motor de passo em 2016, também não havia corpos compatíveis anteriores a 2013, outra falta de preparo para o futuro.
A Canon irritou os usuários duas vezes ao passar do mount FL para o FD e do FD para o EF, mas no EF ela acertou quase tudo: totalmente eletrônico, sem alavanca de diafragma, sem parafuso de foco, e com diâmetro grande.
Se eu montar uma lente Canon Ring USM AF e IS de 2017 no primeiro corpo de filme EOS 650, lançado em 1987, o AF e o IS funcionam perfeitamente.
Eram recursos que nem existiam quando a EOS nasceu, mas o protocolo eletrônico de AF parece ser independente da tecnologia do motor dentro da lente, e o IS parece poder ser tratado apenas pela lente mesmo que o corpo não saiba dele.
As armadilhas de compatibilidade da Nikon nem se comparam à compatibilidade excelente, embora não perfeita, da Canon.
A Nikon repete os mesmos erros, como não colocar um motor de acionamento por parafuso no adaptador de mount F-Z, e parece uma empresa que não gosta de quem tem lentes e corpos antigos.
Isso também não é exatamente novidade: o adaptador Nikon F-1 também deixava de fora certos recursos.
motor ultrassônico = AF-S (1998), motor de passo = AF-P (2016), motor de bobina móvel = SSVCM (2022)
https://imaging.nikon.com/imaging/lineup/lens/glossary/
Esses atuadores piezoelétricos são muito legais.
Vídeo mostrando o mecanismo: https://www.youtube.com/watch?v=7iHL4ZCkCKc
Vídeo de um motor desses girando na velocidade máxima: https://www.youtube.com/watch?v=JtttNnmCVmU
O atuador do segundo vídeo parece ter relação com o Nano USM da Canon.
Ou existem outras empresas especializadas nesse tipo de componente?
Um ponto que leitores daqui talvez achem interessante é que todos esses tipos de motor são de malha aberta, então não é possível comandar um estado específico de forma exata e repetível.
Ou seja, mesmo que você envie um sinal para a lente focar, por exemplo, a 3 m, não há garantia de que ela ficará exatamente no mesmo estado da próxima vez que focar a 3 m.
Por isso a calibração da câmera pode ser complicada, e muitas vezes você não quer mexer na câmera depois de calibrá-la uma vez.
Excelente texto.
Tenho uma lente EF 400mm f2.8 de segunda geração, e ela foca muito mais rápido na antiga 7Dmk2 do que na novíssima R6Mk2.
Com todas as outras lentes acontece o contrário, então fico curioso para saber por que isso ocorre.
Já ouvi dizer que talvez seja porque os corpos antigos 7D e 1D enviam mais energia para o motor de AF, mas nunca vi material que confirme isso.
Desculpe por não conseguir dar uma explicação; se eu tiver tempo, posso investigar mais a fundo, mas não posso prometer.
@ExAr, é um material que parece um verdadeiro tesouro de informações; obrigado pelo esforço.
Fico curioso se você também escreve no blog sobre como faz esses gráficos.
Por exemplo, esta imagem do visor https://exclusivearchitecture.com/images/technical-articles/... é realmente impressionante.
Gostaria de saber como os raios e o olho foram simulados.
O trajeto real da luz na imagem do visor foi desenhado com a ajuda de um engenheiro óptico japonês que conseguiu fornecer uma simulação profissional de traçado de raios.