Objectifs Canon EF et RF – tous les moteurs autofocus

Technologie des objectifs Canon

Système d’autofocus

• L’introduction des objectifs autofocus a profondément transformé la photographie. Elle a permis de capturer des sujets en mouvement rapide avec plus de précision et de fiabilité.
• Depuis le lancement du premier objectif autofocus en 1981, Canon a continuellement fait évoluer sa technologie d’objectifs à travers diverses approches.
• Canon a développé sept technologies de moteurs autofocus utilisées dans les objectifs EF, EF-S, RF et RF-S.

Types d’actionneurs autofocus

• Les éléments d’objectif autofocus se déplacent toujours de façon linéaire le long de l’axe optique.
• Les actionneurs autofocus se divisent en systèmes d’entraînement rotatifs et systèmes d’entraînement linéaires.
  • Systèmes d’entraînement rotatifs : convertissent une rotation en mouvement linéaire de glissement.
  • Systèmes d’entraînement linéaires : effectuent directement le mouvement de glissement.

Comparaison des autofocus Canon

• Le système d’entraînement autofocus USM de Canon se compose de plusieurs familles de mécanismes.
• Le moteur ultrasonique de type annulaire a été le premier système autofocus à permettre le FTM (Full-Time Manual) pour la reprise manuelle de la mise au point.
• Les entraînements autofocus les plus récents proposent le focus-by-wire, ce qui signifie que la bague de mise au point manuelle sur le fût de l’objectif n’est pas mécaniquement reliée au groupe de mise au point, mais contrôlée électroniquement.

Arc Form Drive (AFD)

• Utilisé de 1987 à 1990, il s’agissait du premier moteur autofocus employé dans les objectifs EF.
• L’AFD comprend un entraînement par engrenages et un mécanisme de transmission permettant de basculer entre mise au point manuelle et autofocus.
• Les objectifs AFD sont bruyants en fonctionnement et ont un temps de réponse lent, mais offrent des performances autofocus fiables.

Moteur ultrasonique de type annulaire (USM)

• Utilisé de 1987 à aujourd’hui, le moteur ultrasonique emploie l’effet piézoélectrique et la friction plutôt qu’un champ magnétique, contrairement aux moteurs traditionnels.
• Le Ring-type USM offre une vitesse extrêmement élevée, un fonctionnement silencieux et un couple important, ce qui lui permet de déplacer de grands éléments de mise au point.
• Ce moteur n’est pas affecté par les champs électromagnétiques et nécessite des circuits d’alimentation et de commande complexes.

Micro-moteur DC

• Utilisé de 1990 à 2012, il entraîne l’autofocus à l’aide d’un moteur à courant continu ultra-compact.
• Ce moteur est principalement utilisé dans les objectifs autofocus d’entrée de gamme, et il est bruyant avec un couple limité.

Micro USM et Micro USM II

• Utilisés de 1992 à 2016, ce sont des moteurs ultrasoniques ultra-compacts qui utilisent des éléments piézoélectriques en céramique pour générer des vibrations.
• Le Micro USM II a été conçu avec une taille réduite de moitié par rapport à la version d’origine.

Ce résumé présente les différentes technologies autofocus de Canon et leur évolution, en abordant les caractéristiques, avantages et inconvénients de chaque technologie.

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Commentaire Hacker News

• À une époque, je devais faire la mise au point manuellement pour photographier mon chien. Le bruit de l’AF Ring USM des débuts le rendait fou, et il s’enfuyait de la pièce

  • Je me demandais si le fait de pointer l’appareil vers mon chien avait un effet psychologique, mais même en me cachant derrière le rideau et en utilisant le moteur AF, il sortait en courant de la pièce
  • Plus tard, les moteurs AF USM sont devenus plus silencieux, et mon chien a fini par accepter tranquillement d’être photographié

• C’est vraiment un site web formidable

  • Dans d’autres articles du même auteur, il est question d’un problème algorithmique : la manière dont le boîtier utilise les moteurs quand on appuie sur le bouton de « mise au point »
  • Je n’ai pas trouvé d’article expliquant comment le boîtier détermine le sujet recherché. Il doit probablement y avoir des techniques liées au machine learning pour détecter les visages humains ou d’oiseaux

• En tant qu’utilisateur de Canon depuis le milieu des années 80, c’était une lecture intéressante

  • Il y a beaucoup d’articles sur la technologie des objectifs Canon

• Travail vraiment intéressant

  • Je suis frustré par le fait qu’il n’existe aucun moyen de contrôler directement les moteurs de mise au point pour la vidéo
  • Les vidéastes continuent à coller des couronnes dentées sur les objectifs et à fixer à l’extérieur des mécanismes mécaniques de follow focus
  • On dirait que les fabricants ne proposent pas de contrôle direct pour protéger leur gamme d’objectifs « cinéma ». Des objectifs manuels se vendent encore plusieurs milliers de dollars
  • J’ai regardé le SDK de contrôle des appareils Canon, mais le contrôle de la mise au point est absent de toute la gamme, à l’exception de deux caméras PTZ

• @ExAr — une véritable mine d’informations, merci pour les efforts

  • Je me demande si tu tiens un blog sur la manière dont tu réalises les graphiques. Par exemple, cette image de viseur est très impressionnante
  • Je suis curieux de savoir comment tu simules les rayons lumineux et l’œil

• J’ai toujours voulu savoir comment fonctionnaient les différents systèmes d’autofocus. Cette page est une merveille

  • J’aimerais qu’il y ait aussi une page sur le système autofocus de Nikon
  • Il existe encore quelques objectifs sans moteur autofocus. Le moteur est dans le boîtier, et une petite vis dans la monture transmet la rotation du moteur aux composants autofocus de l’objectif. Mais c’était très lent et bruyant

• Excellent article, merci

  • J’ai une question. L’objectif EF 400mm f2.8 (2e génération) fait la mise au point très rapidement sur un ancien 7Dmk2, mais pas sur un nouveau R6Mk2. Pour d’autres objectifs, c’est l’inverse. Je me demande pourquoi cela se produit
  • J’ai entendu dire que les anciens boîtiers 7D et 1D envoyaient plus de puissance au moteur AF, mais je n’ai jamais pu le vérifier nulle part

• Ce driver piézoélectrique est vraiment très cool

  • Il y a une vidéo qui montre le mécanisme
  • Il y a aussi une vidéo du moteur fonctionnant à sa vitesse maximale

• Tous ces types de moteurs sont en boucle ouverte. Il est impossible de commander précisément un état donné

  • Par exemple, si on envoie au boîtier l’instruction de faire la mise au point à 3 m, il se peut que l’état ne soit pas exactement le même la fois suivante lorsqu’il refait la mise au point à 3 m
  • C’est pour cette raison que l’étalonnage de l’appareil peut être délicat, et qu’il vaut mieux ne plus toucher à l’appareil une fois l’étalonnage effectué

• Site web impressionnant. J’ai cru au départ que le contenu venait directement de Canon

  • Il y a un tableau comparatif montrant tous les types d’entraînement autofocus utilisés sur les objectifs Canon EF, EF-S, RF et RF-S
  • Il manque une mention d’EF-M, la gamme d’appareils hybrides à objectifs interchangeables de Canon
  • Le bruit ultrasonique est inaudible pour l’oreille humaine, mais des microphones sensibles peuvent le détecter, ce qui peut poser problème en vidéo
  • J’ai utilisé plusieurs objectifs Ring USM et je pouvais entendre du bruit lors de la mise au point. Cela ressemblait à un léger bruit blanc
  • Les types d’entraînement autofocus les plus récents, à savoir les moteurs pas à pas, Nano USM et les moteurs à bobine mobile, offrent le focus-by-wire
  • Je ne suis pas opposé au focus-by-wire en soi, mais l’implémentation laissait à désirer. En utilisant plusieurs objectifs EF-M (tous STM) et RF (certains STM et certains Nano USM), le fonctionnement du moteur était nettement plus lent que la rotation de la bague de mise au point par l’utilisateur, et la granularité des paliers de mise au point était visible
  • En revanche, le mode manuel permanent (FTM) des anciens EF Ring USM était plutôt bon. Il ne demandait pas beaucoup d’effort, répondait instantanément sans latence, était totalement analogique lorsqu’on tournait à la main et ne présentait pas de pas discrets. C’est dommage que les nouveaux objectifs n’utilisent plus cette conception
  • J’aimerais que des notations comme Canon EF 15mm F2.8 Fisheye soient changées en « f/2.8 ». C’est d’ailleurs ainsi que Canon l’écrit sur ses pages officielles
  • Parce que le f est en réalité une variable en italique minuscule représentant la focale, et que le « / » indique une division. L’ouverture vaut (15 mm / 2.8) = 5,4 mm, ce qui correspond au diamètre réel de l’ouverture par laquelle passe la lumière. L’ouverture absolue est de 5,4 mm, et l’ouverture relative est f/2.8