昨天拆的那條 270–330 毫秒延遲鏈，從頭到尾只有一個受控對象：你的手指。但同一條時間軸上還有第二個迴路在跑，跟你的手指完全平行、互不通報——相機決定焦點的過程。它一樣有偵測、有計算、有致動器、有延遲，一樣會在快門開啟那一刻交出一個已經過期的答案。今天處理三件事：這個迴路由哪四段延遲組成、使用者能調的那幾個選單項目到底在調迴路裡的什麼參數，以及怎麼用二十分鐘在自家走廊量出合焦率，並把「AF 沒跟上」跟「手震」這兩種失敗分開記帳。這篇跟 07-31 那篇 是分工：那篇講原理與詞彙（CDAF/PDAF、AF-S/AF-C、對焦區域、背鈕對焦、餘弦誤差），今天預設你已經知道那些定義，直接把整套 AF 當閉迴路控制系統來拆。下面不會再解釋什麼是相位偵測。
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迴路的四段：讀出、推論、外插、驅動
第一段是相位訊號讀出，它的節奏廠商直接標在規格上。 Nikon 官方規格頁寫 Z 9 的 AF 與 AE 運算是每秒 120 次，連拍的張與張之間也維持這個頻率（Nikon Z 9 產品頁）；Sony 在 a9 III 官方新聞稿同樣寫最高每秒 120 次 AF/AE 運算。這等於一個迴路週期 8.33 毫秒，是整個系統的取樣率上限，也是後面所有推導的基準單位。
第二段是主體偵測的推論時間。 現代追蹤靠訓練過的神經網路在每一幀跑前向推論，輸出「這是人、這是上半身、這是右眼」。Canon 官方把這套叫 Dual Pixel Intelligent AF，明說演算法用深度學習開發，支援人物、動物（狗貓鳥馬）與交通工具，並依賴 DIGIC Accelerator 這顆專責 AE/AF 偵測的加速器。重點在於推論本身要花時間，而且它處理的是一張已經讀出來的、屬於過去的畫面。所以 EVF 裡那個綠框永遠落後被攝體；框黏得緊不代表焦點對得準，框只是模型對上一幀的答案。
第三段是預測外插，這是整個迴路的關鍵。 AF 要對的不是主體現在在哪，是快門真正開啟那一瞬間主體會在哪。它拿前幾幀的距離序列估出速度（有時還有加速度），外插到未來那個時間點。為什麼非做不可，算一下就懂：主體以 10 m/s（36 km/h，全速衝刺的人）正面接近，一個 8.33 毫秒週期就走了 83 毫米，而 400mm f/2.8 對在 15 公尺時的半景深只有 118 毫米——單一個純取樣週期就吃掉七成容差。換成 20 m/s，一個週期 167 毫米，直接超出景深。不外插，就必然脫焦。
第四段是鏡頭驅動，這一段是純物理，改韌體改不動。
| 驅動方式 | 代表 | 特性 | 弱點 |
|---|---|---|---|
| 環形超音波 | Canon USM、Nikon SWM、Sony SSM | 扭力大、起步快 | 摩擦驅動，微步進與反向切換有滯後 |
| 步進馬達 | Canon STM | 安靜、定位精確、適合輕的對焦群 | 推力有限，推重的對焦群就慢 |
| 線性／音圈馬達 | Sony XD Linear、Nikon SSVCM | 直驅無齒隙、加速度高、反向快 | 成本高，重負載需多顆並聯 |
Nikon 對 Silky Swift VCM 的官方說法是「用磁鐵取代齒輪來移動對焦群」，並強調「即使是重的鏡頭也能高速精確控制」（NIKKOR Z 400mm f/2.8 TC VR S 產品頁）。特別強調「重的鏡頭」，正因為 F = ma 逃不掉：對焦群質量越大，同樣推力下加速度越小，走完行程更久、到位後整定時間更長、更容易過衝再回修。這是大光圈望遠的先天劣勢，也是它們都不移動前組、而是把一個盡量輕的中間群當對焦群的原因。
行程距離與焦點呼吸
同樣「從 3 公尺對到無限遠」，兩支鏡頭要走的路差了兩個數量級。 用薄透鏡共軛式 v = f·s/(s−f)：24mm 對 3 公尺是 24×3000/2976 = 24.19 mm，對無限遠 24.00 mm，整段共軛距只變 0.19 毫米；400mm 對 3 公尺是 400×3000/2600 = 461.5 mm，對無限遠 400 mm，整段變 61.5 毫米。差 324 倍。真實鏡頭是內對焦，會用光學槓桿把對焦群實際位移縮小（比例依設計而異，已標存疑），但量級關係不變。這解釋了兩個日常觀察：廣角 AF 幾乎瞬間完成，因為它根本沒路要走；望遠一旦失去主體、焦點跑到端點，拉回來就是漫長一趟——所以對焦行程限制器在生態攝影是必開項。
焦點呼吸不只是錄影拉焦時的畫面縮放感。 對追焦它有兩個影響：一是主體在畫框中的大小會隨對焦距離飄動，而偵測模型的輸入就是畫框裡的像素，於是框的尺寸序列不穩、速度估計也跟著不穩，等於額外的量測雜訊；二是呼吸大的望遠鏡頭在近距離的有效焦距會低於標稱值（數值因鏡而異，已標存疑），實際景深比算出來的深一點。機身端的 Breathing Compensation 是錄影用的電子裁切，靜態拍照無效。
追蹤靈敏度：它是濾波器的時間常數，不是「好不好」的滑桿
這個名字取得很糟，因為它讓人以為越靈敏越好。 迴路每 8.33 毫秒收到一個距離量測值，這串值裡混著兩種擾動：遮擋（前景欄杆或另一名球員的手臂橫越，量測值突然跳走又跳回）與雜訊（弱光、低反差、主體太小造成的相位訊號抖動）。把靈敏度調低等於加長低通濾波器的時間常數，能同時壓掉這兩種，代價是相位落後——主體真的換了、真的加速了，輸出要花更久才追上。這是控制系統的老命題：抗擾動與追隨性不能同時最佳化。你不是在選好壞，是在選「這個場景我更怕誤鎖，還是更怕反應慢」。
| 廠 | 遮擋抗性 | 級距 | 加減速模型 |
|---|---|---|---|
| Canon R5 II（Case Manual） | Tracking sensitivity | −2 至 +2（Locked on ←→ Responsive） | Acceleration/deceleration tracking，−2 至 +2 |
| Nikon Z 9（a3） | Blocked shot AF response | 1（Quick）至 5（Delayed），預設 3 | Subject motion：Steady / Erratic |
| Sony 傳統機種 | AF Tracking Sensitivity | 1（Locked on）至 5（Responsive），3 標準 | — |
| Sony a9 III / a1 II 起 | AF Lvl for Crossing | 1 至 5，3 標準 | AF Trk for Spd Chng：Stable ←→ Responsive |
Canon 官方兩個方向的代價都寫了：往 Locked on 調，相機會試著繼續對在原主體上，但「如果相機對錯了主體，要切換回目標主體可能會花比較久」；往 Responsive 調，可以連續對在不同距離的主體上，但「相機更容易對到非預期的主體」（Canon EOS R5 Mark II：Servo AF Characteristics）。加減速那一軸是在調預測器的假設：Canon 說設 0 適合等速主體，設 +2 則「即使速度突然大幅改變也能繼續對上」，但「對細微移動也會敏感，對焦可能短暫不穩定」。Nikon 的 Steady 與 Erratic 是同一件事的二值版：Steady＝「我相信等速模型」，Erratic＝「加速度隨時可能跳變，請放寬」。
Sony 官方指南更給了可抄的場景數字：美式足球這種球員擠在一起的場合用 2；有人會從主體前面經過時用 3；足球因球員間距大建議用 4，並描述了 4 的行為邊界：「另一名球員的手臂經過時焦點不會轉移，但如果他整個人擋住原主體，焦點會轉移過去」（Sony ILCE-1M2 Focus Setting Guide）。這段把抽象的「靈敏度」翻譯成了可觀察的行為門檻，值得抄進筆記本。
景深容差：同一個誤差，在 400mm f/2.8 是廢片，在 24mm f/8 看不出來
對焦誤差本身沒有意義，要跟景深比才有意義。 用標準全片幅容許模糊圈 c = 0.030 mm（100% 檢視高像素檔案時應收緊到 0.015 mm）。
影像面的容差最單純：失焦量 δ 造成的模糊圈 b ≈ δ/N，要維持 b ≤ c 就需要 δ ≤ c·N。f/2.8 是 0.030×2.8 = 0.084 mm，f/8 是 0.24 mm，只差 2.86 倍。但物方景深還要乘上放大率平方，這才是爆炸的地方。用「總景深 ≈ 2·N·c·s²/f²」：
- 400mm f/2.8 @ 15 m：2×2.8×0.030×(15000²/400²) = 0.168×1406.25 = 236 mm，前後各 ±118 mm。
- 400mm f/2.8 @ 3 m：0.168×56.25 = 9.45 mm，前後各 ±4.7 mm。這就是毫米級容差；若在 45MP 機身上 100% 檢視、c 取 0.015，再砍半到 ±2.4 mm——一隻鳥從眼睛到後腦都不只這麼多。
- 24mm f/8 對在 3 m：超焦距 H = f²/(N·c)+f = 576/0.24+24 = 2424 mm，已小於對焦距離，所以遠界是無限遠，近界 = 2424×3000/5400 = 1346 mm。景深從 1.35 公尺到無限遠。
關鍵對照：假設迴路留下同樣 10 公分的物方誤差，換算成影像面位移 δ = m²·Δs（m = f/(s−f)）。400mm @ 15 m：m = 0.02740，m² = 7.51×10⁻⁴，δ = 0.0751 mm，除以容差 0.084 mm ＝ 佔掉 89%，站在懸崖邊。24mm @ 3 m：m = 0.008065，m² = 6.50×10⁻⁵，δ = 0.0065 mm，除以容差 0.24 mm ＝ 佔掉 2.7%。同一個迴路、同一個誤差，嚴重程度差 33 倍。 所以：拍廣角紀實從來沒覺得 AF 有問題，不代表機身準，只代表容差寬到掩蓋了誤差；換到 400mm f/2.8 開始覺得「這台相機不行」，先算一次景深再下結論。
更正一：「對焦點越多越準」
對焦點的數量決定的是覆蓋率與空間解析度，不是深度方向的精度。 這兩件事在物理上分開：點的密度回答「畫面上哪些位置我能量距離」，深度精度回答「量出來的距離有多準」，後者取決於相位偵測的等效基線（受鏡頭光圈與出瞳位置影響）、訊噪比與訊號強度。把畫面切成兩倍多的格子，不會讓每一格量得更準。
規格上那個大數字也常被誤讀。Canon 官方規格頁把 EOS R5 Mark II 的靜態拍攝分成兩個數字：自動選擇時最多 1053 個 AF 區（39×27），手動選擇時最多 5850 個可選位置（90×65）（Canon EOS R5 Mark II 規格）。兩個都不是感測單元數——5850 是對焦框能放的離散位置數，1053 是自動模式的分區粒度。要判斷機身 AF 好壞，該看弱光最低偵測 EV、實測合焦率、以及主體偵測在你題材上的命中率，不是點數。
更正二：「主體偵測開了就不用選對焦區域」
對焦區域決定候選集合，主體偵測在候選集合裡做推論，兩者是串聯不是二選一。 把區域設成全畫面自動，等於告訴模型「整張圖都是候選」，那它就有權利在背景那隻更大更清楚的鳥、跟你要的這隻小鳥之間自己選，而它並不知道你的意圖。
Sony 官方指南直接把區域設定當成主體偵測的前置條件在教：建議用 [Custom] 依場景調整對焦範圍「讓相機更容易對到主體、比較不會對到背景」；並舉例溜冰場景若設 [Zone]，冰面線條會落在區域內、相機可能對到線條而不是選手，要對臉就該用 [Spot: M]；田徑要鎖領先者，就用 [Custom] 把區域高度設成剛好涵蓋「腰到頭」。這些全是在偵測已開啟的前提下給的。開了偵測之後，區域設定不但沒貶值，反而是你唯一還握著的意圖表達工具。
順帶一個幾乎沒人講的坑：Nikon 官方明白寫著，不管你把 Blocked shot AF response 設成幾，只要 AF 區域模式選的是 [3D-tracking]，它一律以 3 運作；選 [Auto-area AF] 時你設 2 或 1，也同樣以 3 運作（Nikon Z 9：a3 Focus Tracking with Lock-On）。「我把靈敏度調到最鈍讓它不要跳走」這個操作，在 3D 追蹤下是無效的。你調了、選單也顯示 1，但迴路沒有理你。
更正三：「AF 微調在無反機身仍然需要」
這句話對一半、錯一半，而錯的剛好是最多人講的那一半。 單眼跑焦有個很具體的成因：副反光鏡把光導到機身底部的獨立 AF 模組，那個模組的成像面跟感光元件的成像面是兩個不同的物理平面。只要有裝配公差，相位算出的「合焦」就不等於感光元件上的合焦，而且誤差是系統性的——同一支鏡頭永遠固定前移焦或後移焦，一個固定補償值就能修掉。這正是 AF 微調存在的理由。無反的片上相位畫素長在感光元件本身，兩個平面是同一個，這個誤差來源原理上不存在，所以「無反跟單眼一樣需要定期做 AF 微調」是錯的。
但機身確實還留著這個選單，Nikon Z 8 的設定選單裡就有 [AF Fine-Tuning Options]（Nikon Z 8 說明書）。留著是因為還有別的誤差來源：球面像差造成的相位／反差合焦點不一致（相位比對的是通過鏡頭不同區域的光束，有殘留球差的鏡頭在大光圈近距離時這些光束的最佳聚焦點不完全重合，偏差還會隨光圈與距離變化）、轉接環的法蘭距公差、以及鏡頭回報資料表的個體誤差。正確說法是：別把 AF 微調當保養項目定期做，但若你在特定鏡頭、特定光圈與距離下重複量到系統性偏移，它是有意義的補償手段。而判斷「是不是系統性」的唯一方法就是量測——單張照片、單次觀感，永遠無法區分系統性偏差與隨機誤差。
合焦率怎麼算才有意義
合焦率的定義必須包含三件事：檢視放大倍率、判定部位、失敗原因分類。 少任何一項，這數字就不能跨場次比較。倍率要固定並記下來——同一批照片縮圖看可能 95%，100% 檢視剩 60%，200% 剩 30%，三個都不算錯，但得永遠用同一個；建議固定 100%，因為它對應的模糊圈大約就是畫素間距量級，跟前面 c = 0.015 的假設一致。判定要落在特定部位：拍人拍鳥看近眼瞳孔邊緣，拍車看頭燈或號碼牌邊緣。
失敗分類是整套方法的核心，也是最多人省略的一步。「AF 沒跟上」跟「手震／快門不足」在縮圖上長得一模一樣，但成因相反、對策也相反。 分辨法：脫焦時主體糊，但畫面裡別的東西是清楚的（背景樹枝、前景草、主體身上更前或更後的部位），模糊各方向對稱；動態模糊時整張沒有任何一處銳利（手震），或主體有方向性拖影而背景清楚（快門不夠快）。分開記，因為脫焦要調迴路（靈敏度、區域、行程限制器），動態模糊要調曝光（快門、ISO、防手震）。混在一起算，你會花整個週末調追蹤靈敏度，結果真正的問題是快門停在 1/500。
🧠 記
- 對焦是閉迴路，四段延遲串聯：相位讀出 → 偵測推論 → 預測外插 → 鏡頭驅動。Nikon Z 9 與 Sony a9 III 官方都標每秒 120 次 AF/AE 運算，即一週期 8.33 毫秒——這是取樣率上限，不是總延遲。
- AF 要對的不是現在，是快門開啟的那一刻。 主體 10 m/s 接近時一週期走 83 mm，而 400mm f/2.8 @15m 半景深只有 118 mm；20 m/s 時一週期 167 mm，直接超出景深。偵測框則永遠落後被攝體——推論的輸入是已讀出的過去畫面，框黏得緊 ≠ 焦點準。
- 追蹤靈敏度是低通濾波器的時間常數。 調鈍＝抗遮擋抗雜訊但相位落後，調靈敏＝反應快但易被前景搶焦。三家兩軸對應：遮擋抗性（Canon −2~+2／Nikon 1
5／Sony AF Lvl for Crossing 15）與加減速模型（Canon Accel/decel／Nikon Steady-Erratic／Sony AF Trk for Spd Chng）。Sony 官方數字：美式足球 2、有人橫越 3、足球 4。 - Nikon 官方明寫：選 [3D-tracking] 時 Blocked shot AF response 一律以 3 運作，[Auto-area AF] 設 1 或 2 也以 3 運作。 你以為調了，其實沒調。
- 影像面容差 δ = c·N：f/2.8 是 0.084 mm、f/8 是 0.24 mm，只差 2.86 倍；但物方景深 ≈ 2Ncs²/f²，放大率平方讓差距爆炸。400mm f/2.8 @15m 是 ±118 mm、@3m 只剩 ±4.7 mm（c 取 0.015 則 ±2.4 mm）；24mm f/8 對 3 m 則從 1.35 m 到無限遠。
- 同樣 10 公分物方誤差，在 400mm f/2.8 @15m 佔掉 89% 容差，在 24mm f/8 @3m 只佔 2.7%——差 33 倍。
- 24mm 從 3 m 到無限遠共軛距只變 0.19 mm，400mm 變 61.5 mm，差 324 倍，所以望遠必開 focus limiter。焦點呼吸則讓主體在畫框中的尺寸飄動，是追蹤演算法的額外雜訊。
- 更正：對焦點越多不等於越準。 R5 II 的 1053（自動分區）與 5850（手動可選位置）意義不同，都不是感測單元數。
- 更正：主體偵測開了，區域設定反而更重要。 區域決定候選集合，偵測在集合內推論。
- 更正：AF 微調在無反不是保養項目。 副反光鏡與感光元件不同平面造成的系統性移焦，在片上相位原理上不存在；選單留著是為了球差、轉接、鏡頭資料表誤差。動它前先量出「系統性」的證據。
- 合焦率要固定放大倍率（建議 100%）、指定判定部位、把「AF 沒跟上」與「手震」分開記。
✍️ 實踐
今天 20 分鐘，在自家走廊或院子量出你的第一組合焦率基線，不用買任何器材。
場地（2 分鐘）：一條至少 8 公尺的走廊或一段直路，光線越平越好（不要逆光）。找家人當被攝體；沒有人就用推著走的嬰兒車或一隻會朝你走來的狗。用你手上最長的鏡頭，光圈開到最大。
設定（3 分鐘）：
- AF-C（Canon 為 Servo AF），對焦區域先用你平常最常用的那一個，不要改。主體偵測開啟並選對應類別。
- 快門固定 1/1000 秒或更快，ISO 自動。這步是先把動態模糊這個變因壓掉，讓失敗盡量歸因到 AF。連拍中速即可。
- 靈敏度與加減速全設預設（Canon Case Manual 全 0；Nikon a3 設 3 + Steady；Sony 設 3 + Standard）。這是基線，不是最佳解。
- 記下焦距、光圈、快門、區域模式、靈敏度值。沒記下來的實驗等於沒做。
拍攝（8 分鐘）：請被攝體從 8 公尺外用正常步速朝你直線走來，走到約 2 公尺為止。從他起步就按住 AF-ON 不放，一路連拍到底，一趟約 15–25 張。重複 3 趟，共約 50–70 張，中途不改任何設定。
判讀（7 分鐘）：用 100% 檢視看近眼瞳孔邊緣，分三類填表。眼睛糊但背景或身體其他部位有東西清楚 → 失敗A；整張無一處銳利或有方向性拖影 → 失敗B；瞳孔邊緣是硬邊 → 合焦。
| 趟次 | 總張數 | 合焦 | 失敗A：AF 沒跟上 | 失敗B：動態模糊 | 合焦率 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第 1 趟 | |||||
| 第 2 趟 | |||||
| 第 3 趟 | |||||
| 合計 |
自我檢查：
- 焦距／光圈／快門三個欄位我都寫下來了，不是只記得「用長鏡頭拍的」。
- 我全程用同一個放大倍率判讀，沒有對某些張特別放大。
- 失敗B 是 0 或接近 0。若不是，代表 1/1000 對這場景仍不夠，先提高一級重做，否則失敗A 的數字不乾淨。
- 我看出失敗A 集中在哪一段距離了嗎？集中在最後 3 公尺（距離變化率最大處）是迴路跟不上，符合預期；若均勻分佈甚至集中在遠端，更可能是偵測沒鎖住，該檢查區域設定而不是靈敏度。
- 我用 2Ncs²/f² 估過這組合在 4 公尺處的容差了嗎？若只有一兩公分，那 70% 合焦率其實不算差。
下一步：下次只改一個變數再跑同樣三趟——例如靈敏度從 3 調到 1，或區域從全畫面自動改成中央區域，把新表跟今天的並排比。單一變數、固定其他一切、記錄數字，這是唯一能把「感覺」變成「知識」的路。
🔗 延伸學習
- Canon EOS R5 Mark II 說明書：Servo AF Characteristics — Case Auto／Manual／Special 的完整定義，Tracking sensitivity 與 Acceleration/deceleration tracking 每一級的官方描述，兩個方向的代價都寫清楚。
- Sony ILCE-1M2（a1 II）Focus Setting Guide：Setting item hints — AF Lvl for Crossing 與 AF Trk for Spd Chng 的官方說明，附各運動項目的建議級數與行為門檻；對焦區域大小與主體佔比的對照也在這頁。
- Nikon Z 9 說明書：a3 Focus Tracking with Lock-On — Blocked shot AF response 1–5 與 Subject motion 的定義，以及那條關鍵但書：3D-tracking 與 Auto-area AF 會覆寫你的設定。
- Sony ILCE-7RM5 Help Guide：AF Tracking Sensitivity — 傳統五級版本（1 Locked on 至 5 Responsive）的官方定義，適合 a9 III 之前的機身對照。
💬 問 AI
我在用 [機身型號] 搭 [鏡頭型號]，拍 [題材，例如：小學運動會 100 公尺、雨燕飛行、室內籃球]。
我剛做完一次走廊追焦測試，數據如下：
- 焦距 [ ] mm，光圈 f/[ ]，快門 1/[ ]，ISO [ ]
- 對焦區域：[ ]，主體偵測：[ ]，追蹤靈敏度：[ ]
- 總張數 [ ]，合焦 [ ]，AF 沒跟上 [ ]，動態模糊 [ ]
- 失敗集中在 [ 遠端 / 中段 / 最後 3 公尺 / 均勻分佈 ]
請幫我做三件事：
1. 用「總景深 ≈ 2·N·c·s²/f²」，分別以 c = 0.030 mm 和 c = 0.015 mm，
算出我這個組合在 [ ] 公尺處的前後容差是幾毫米，並寫出代入的算式。
2. 根據失敗集中的位置，判斷我的瓶頸比較可能是
(a) 預測外插跟不上距離變化率
(b) 主體偵測沒鎖住／鎖錯目標
(c) 鏡頭驅動速度或對焦行程
(d) 快門速度不足被我誤判成 AF 問題
請說明你是從哪個數據推出來的。
3. 給我下一次測試「只改一個變數」的具體建議：
改哪一個選單項目、從幾調到幾、我應該預期合焦率往哪個方向動、
以及如果動的方向跟預期相反代表什麼。
請不要直接給我一組「推薦設定」。我要的是能自己驗證的下一步實驗。