Lentes Canon EF y RF – todos los motores de autoenfoque

Tecnología de lentes Canon

Sistema de enfoque automático

• La introducción de los lentes con enfoque automático trajo muchos cambios a la fotografía. Permitió capturar sujetos en movimiento rápido con mayor precisión y confiabilidad.
• Desde el lanzamiento del primer lente con enfoque automático en 1981, Canon ha seguido desarrollando la tecnología de lentes mediante diversos enfoques.
• Canon desarrolló 7 tecnologías de motor de autoenfoque utilizadas en los lentes EF, EF-S, RF y RF-S.

Tipos de actuadores de enfoque automático

• Los elementos del lente de enfoque automático siempre se mueven linealmente a lo largo del eje óptico.
• Los actuadores de enfoque automático se dividen en sistemas de accionamiento rotativo y sistemas de accionamiento lineal.
  • Sistema de accionamiento rotativo: convierte la rotación en un movimiento deslizante lineal.
  • Sistema de accionamiento lineal: realiza directamente el movimiento deslizante.

Comparación del autoenfoque de Canon

• El sistema de accionamiento de autoenfoque USM de Canon está compuesto por varias familias de mecanismos.
• El motor ultrasónico tipo anillo fue el primer sistema de autoenfoque que permitió la anulación manual del enfoque FTM (Full-Time Manual).
• Los accionamientos de autoenfoque más recientes ofrecen focus by wire, lo que significa que el anillo de enfoque manual del barril del lente no está conectado mecánicamente al grupo de enfoque, sino que se controla electrónicamente.

Arc Form Drive (AFD)

• Se utilizó de 1987 a 1990 y fue el primer motor de autoenfoque usado en lentes EF.
• AFD incluye un sistema de engranajes y un mecanismo de transmisión que permite cambiar entre enfoque manual y automático.
• Los lentes AFD son ruidosos en funcionamiento y tienen un tiempo de respuesta lento, pero ofrecen un rendimiento de autoenfoque confiable.

Motor ultrasónico tipo anillo (USM)

• Se ha utilizado desde 1987 hasta la actualidad, y a diferencia de los motores tradicionales, el motor ultrasónico usa el efecto piezoeléctrico y la fricción en lugar de campos magnéticos.
• El USM tipo anillo ofrece velocidad extremadamente alta, funcionamiento silencioso y alto torque, lo que le permite mover elementos de enfoque grandes.
• Este motor no se ve afectado por campos electromagnéticos y requiere circuitos complejos de alimentación y control.

Micromotor DC

• Se utilizó de 1990 a 2012 y acciona el autoenfoque mediante un motor de corriente continua ultracompacto.
• Este motor se usa principalmente en lentes de autoenfoque de entrada y es ruidoso, con torque limitado.

Micro USM y Micro USM II

• Se utilizaron de 1992 a 2016, y son motores ultrasónicos ultracompactos que usan elementos cerámicos piezoeléctricos para generar vibración.
• Micro USM II fue diseñado con la mitad del tamaño de la versión original.

Este resumen describe las diversas tecnologías de autoenfoque de Canon y su proceso de evolución, y aborda las características, ventajas y desventajas de cada tecnología.

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Comentarios en Hacker News

• Antes, cuando le tomaba fotos a mi perro, tenía que enfocar manualmente. El ruido del AF Ring USM original volvía loco al perro y salía corriendo de la habitación

  • Me preguntaba si apuntarle la cámara al perro tenía algún efecto psicológico, pero incluso cuando usé el motor AF escondido detrás de una cortina, el perro salió corriendo de la habitación
  • Más adelante los motores AF USM se volvieron más silenciosos, y el perro pasó a sentirse cómodo con que le tomaran fotos

• Es un sitio web realmente genial

  • En otro artículo del mismo autor se abordan preguntas algorítmicas sobre cómo el cuerpo de la cámara usa el motor cuando se presiona el botón de "enfoque"
  • No pude encontrar un artículo sobre cómo el cuerpo de la cámara decide qué sujeto quiere. Supongo que probablemente incluya técnicas relacionadas con machine learning para detectar rostros de personas o aves

• Como usuario de Canon desde mediados de los 80, fue una lectura interesante para mí

  • Hay muchos artículos sobre la tecnología de lentes de Canon

• Es un trabajo realmente interesante

  • Me ha frustrado que no exista una forma de controlar directamente el motor de enfoque durante la grabación de video
  • Los videógrafos todavía pegan tiras de dientes de engranaje a los lentes y montan un mecanismo externo de follow focus mecánico
  • Parece que los fabricantes no ofrecen control directo para proteger su línea de lentes "cinema". Se venden lentes manuales por miles de dólares
  • Revisé el SDK de control de cámaras de Canon, pero el control de enfoque está ausente en toda la línea, excepto en dos cámaras PTZ

• @ExAr - un tesoro de información, gracias por el esfuerzo

  • Me pregunto si tienes un blog sobre cómo haces los gráficos. Por ejemplo, esta imagen del visor es muy impactante
  • Me pregunto cómo simulas los rayos y el ojo

• Siempre quise saber cómo funcionan los distintos sistemas de autofoco. Esta página es increíble

  • Ojalá hubiera una página sobre el sistema de autofoco de Nikon también
  • Todavía hay algunos lentes sin motor de autofoco. El motor está en el cuerpo de la cámara y un pequeño tornillo en la montura del lente transmite la rotación del motor a las partes de autofoco del lente. Pero era muy lento y ruidoso

• Excelente artículo, gracias

  • Tengo una pregunta. Mi lente EF 400mm f2.8 (2da generación) enfoca muy rápido en una 7Dmk2 antigua, pero no así en una R6Mk2 nueva. Con otros lentes pasa lo contrario. Me intriga por qué ocurre esto
  • Escuché que los cuerpos 7D y 1D antiguos envían más potencia al motor AF, pero no pude confirmarlo en ningún lado

• Este driver piezoeléctrico es muy genial

  • Hay un video que muestra el mecanismo
  • También hay un video del motor funcionando a máxima velocidad

• Todos estos tipos de motor son de lazo abierto. No se puede ordenar con precisión un estado específico

  • Por ejemplo, si le envías al lente la señal de enfocar a 3 m, puede que no quede exactamente en el mismo estado la próxima vez que enfoque a 3 m
  • Por eso la calibración de la cámara puede ser complicada, y después de calibrarla conviene no tocar la cámara

• Es un sitio web asombroso. Pensé que era contenido oficial de Canon

  • Hay una tabla comparativa que muestra todos los tipos de accionamiento de autofoco usados en los lentes EF, EF-S, RF y RF-S de Canon
  • Falta mencionar EF-M, la línea de cámaras mirrorless de lentes intercambiables de Canon
  • El ruido ultrasónico no puede ser oído por el oído humano, pero los micrófonos sensibles sí pueden detectarlo, lo que puede ser un problema al grabar video
  • He usado varios lentes Ring USM y podía oír ruido al enfocar. Sonaba como un white noise suave
  • Los tipos de accionamiento de autofoco más recientes —motor paso a paso, Nano USM y motor de bobina móvil— ofrecen focus by wire
  • No me opongo al focus by wire en sí, pero la implementación no ha sido buena. Al usar varios lentes EF-M (todos STM) y RF (algunos STM y algunos Nano USM), la acción del motor era bastante más lenta que girar el anillo de enfoque uno mismo, y se notaba la granularidad de los pasos de enfoque
  • En cambio, el full-time manual (FTM) del antiguo EF Ring USM era relativamente bueno. No requería mucha fuerza, respondía por completo sin retraso, era totalmente analógico al girarlo con la mano y no tenía pasos discretos. Es una lástima que los lentes nuevos no usen este diseño
  • Me gustaría que cambiaran expresiones como Canon EF 15mm F2.8 Fisheye por "f/2.8". Incluso la página oficial de Canon lo escribe así
  • Porque la f en realidad representa la distancia focal, una variable en minúscula y en cursiva, y "/" significa división. El tamaño de la apertura es (15 mm / 2.8) = 5.4 mm, que es el diámetro real del orificio por donde pasa la luz. La apertura absoluta es 5.4 mm y la apertura relativa es f/2.8