電磁光圈 的概念是相對於老的鏡頭機械撥杆調整光圈； 也就是在機械光圈上加裝了電磁馬達，相機控制鏡頭光圈， 是給電磁馬達電訊號，從而透過馬達驅動調整或改變光圈 大小！
在Canon EOS-1D系列專業高速單反相機的介紹中，常常提到兩點：一是開啟縮短快門釋放時滯選項後，在最大光圈下，快門時滯可以降至xx毫秒，二是最高連拍速度是在使用最大光圈的前提下實現的。快門時滯、連拍速度為啥和光圈有關係？這就要從EMD電磁光圈驅動開始說起。
1987年，Canon推出了EOS單反系統和全電子化的EF卡口，成為相機發展史上的里程碑之一。EF鏡頭的對焦驅動已經有很多介紹了，光圈驅動卻不多。撞針n年前就想聊聊EMD電磁光圈，但是一直沒有足夠的官方資料支撐，這裡只是分享自己的認識，拋磚引玉。有不妥之處，歡迎指正。
一、鏡頭卡口和光圈驅動
單反相機需要全開光圈取景，收縮光圈拍攝。全開光圈一方面讓取景畫面更明亮，便於取景，另一方面景深最淺，便於準確對焦。在自動對焦時代，單反對焦系統採用相位對焦原理，有一些環節類似三角測距儀，要測量寬光束兩側光線的成像相位。當代單反普遍需要f/5.6光圈才能完成對焦，用某些f/2.8光圈對焦點精度更高。全開光圈可以保證對焦系統有足夠的光線強度和光束寬度。
因此，光圈葉片必須在拍攝時收縮到設定的光圈值，拍攝完成之後回覆最大光圈，此外，單反發展初期，透過成像鏡頭（TTL）測光還要求收縮到拍攝光圈來測光。後來也都改為全開光圈測光了。總之，光圈的需要隨著快門縮放，必須有驅動裝置。
FD鏡頭的雙光圈撥杆（自動光圈撥杆和光圈值撥杆）
相機在全電子化之前，機身透過連桿驅動光圈。Canon從來沒有官方解釋過早期FL、FD卡口的字母含義，但有人認為，F指焦平面快門，L指具有光圈連線，D指有雙重光圈連線，撞針覺得還挺有道理的。R鏡頭、FL鏡頭和FD鏡頭光圈控制方式對應了測光方式的發展，可見光圈控制對鏡頭的重要意義。
EF卡口和觸點
EF卡口是完全電子化的，EF鏡頭上沒有光圈環，EOS機身也沒有鏡頭撥杆。光圈的由EMD電磁驅動光圈單元驅動。EMD電磁光圈由變形步進馬達、定子、齒輪等構成，步進馬達透過小齒輪控制嵌有光圈葉片的旋轉環。
二、步進馬達
這兩年由於微單、反差對焦、影片對焦的需要，步進馬達這個名詞也熱起來。例如Canon 2012年推出了“全新的”STM對焦馬達。其實步進馬達真的不是什麼高新尖的玩意兒，很早就存在，很多方面的效能不算好。
步進馬達的工作原理
普通直流馬達透過電刷和換向器不斷改變電磁方向，驅動轉子轉動。步進馬達沒有電刷，透過控制電路輸出的電訊號改變電磁方向，驅動轉子轉動。每收到一個脈衝訊號，步進馬達就按設定的方向轉動一個固定的角度。
步進馬達有很多優點：
1.很容易控制旋轉角度，特別適於數字化控制，控制機構成本低。
2.精度高，每一步的誤差不累計。
3.抗過載性好，其轉速不受負載大小的影響。
4.可以以很低的轉速執行，減少減速傳動。
這些優點使得步進電機特別受到精確控制裝置的青睞。但步進馬達也有不少缺點：
1.整體工作效率低，不如普通直流馬達。
2.不適於高轉速執行，力矩會隨轉速的升高而下降，直至停轉，最高轉速有限。
3.工作電流高，易發熱，不適於長時間高強度執行。
三、EMD電磁光圈
EMD電磁光圈的步進馬達，每接受一個電訊號脈衝則旋轉一步。當相機傳遞光圈值訊號時，訊號被鏡頭內建CPU轉換成所對應的脈衝數。透過該脈衝數可精確控制光圈口徑。步進馬達轉子較小，起動、停止時的響應、控制性都非常好，不需要有與相機之間的機械連線。
EMD電磁光圈的變形步進馬達
EMD電磁光圈無論收縮還是復位，都依靠步進馬達驅動。因此有一個小竅門：在倒接、轉接EF鏡頭的時候，如果想用小光圈，可以先在機身上透過景深預視收縮光圈，同時取下鏡頭。由於鏡頭和馬達沒有收到控制訊號，光圈會保持在收縮位置。一旦重新裝上EOS機身，光圈就會恢復。
透過景深預視收縮光圈
得益於步進馬達，EMD電磁光圈有很多優點：
1.大幅度擴充套件了鏡頭光圈設計的自由度，超長焦鏡頭的超大光圈葉片、TS-E鏡頭的偏轉光圈葉片都不是問題。
2.控制精度高，調節靈活。快門葉片啟動和停止反映速度快。
3.大幅減少了傳動機構，噪聲大幅減小，執行安靜穩定。
4.不會出現機械撥杆磨損、鬆動、缺潤滑油的情況，持久可靠，壽命幾乎不是問題。
5.光圈元件小型化，減少了鏡頭體積重量。
正因為如此，EMD電磁光圈成為了EOS系統最基本的元件，搭載在所有的EF鏡頭中。
四、EMD驅動速度
回到前文光圈影響高速相機時滯和連拍速度的主題。我們知道，單反快門需要在反光板抬起，光圈收縮到位兩個動作完成後才能開啟。如果是機身驅動光圈，可以讓光圈和反光板達到同樣的速度。鏡頭馬達驅動就不一定了，步進馬達在動力輸出和速度方面不算突出，比不上強悍的機身馬達。
EMD完全收縮光圈需要多少時間？應該略小於55ms（毫秒）。從1989年的EOS-1到今天的EOS-1D X，Canon EOS-1系列單反相機標準快門時滯始終都是55ms，這個時間允許所有EF鏡頭將光圈從最大收縮到最小。透過光圈收縮的慢動作影片分析，撞針計算了一下，EF光圈完全收縮或者完全復位（最多8級光圈），一般需要在40-45ms左右。
光圈完全收縮到復位，一個標準流程需要110ms，就算已經包含了快門本身的動作時間（最少6ms），EOS相機連拍速度無法超過1000ms÷110ms≈9.1fps。當然，這是指普通模式下所能達到的速度。
五、EOS-1D系列的時滯和連拍速度
再回到文章開頭說的，EOS-1D系列在最大光圈下快門時滯可以比55ms更低。這個功能是在自定義選單中“快門釋放時滯”選項開啟實現的。1DIV及以前的機型，可以在光圈縮小超過3級時，將快門時滯短約20%。官方標稱，最快快門時滯為40ms。
透過慢動作回放，撞針計算1D系列反光板抬起基本上都在36ms左右，放下的速度卻比抬起要快，大致不到25ms。加上光圈收縮時滯的55ms，差不多就是III到IV代官方標稱的80ms左右的取景器黒視時間（黒視時間時滯反光板抬起後，取景器看不見東西，無法取景的時間）（II代黒視時間標稱87ms）。
這裡有個問題，光圈收縮和張開都需要接近55ms，黒視時間怎麼能小於110ms呢？很簡單，光圈完全動作到位後快門才能工作，所以快門時滯必須大於光圈收縮時間。但是反光板回位後，不管光圈有沒有完全開啟，取景器都可以取景了，無非是暗一些而已。
EOS-1D X更上一層樓，官方聲稱在縮短快門釋放時滯後，最高快門時滯為36ms。官方還說起黒視時間為60ms，和以前機型標註的80ms相比，撞針估計有些水分，如果沒有減少快門釋放時滯，或者光圈收縮級數更多，是不可能達到的。
使用最大光圈時，相機高速連拍只需要考慮反光板和快門的動作時間，EOS-1D X能達到12fps連拍速度也就不奇怪了。光圈一旦收縮，連拍速度就會慢下來。這就是文章開頭提到的“高連拍速度是在使用最大光圈的前提下實現的”。
六、提升EMD光圈驅動效能
Nikon某些專業高速機型，由於採用機身馬達驅動光圈，快門時滯和最高連拍速度完全不用考慮光圈收縮的影響。
Canon如何提升光圈驅動效能呢？對於以前的老鏡頭，最直接的辦法是提升步進馬達轉速。然而前面說過，步進馬達最高轉速有限，增加功率可以讓步進馬達驅動超長焦鏡頭的巨大光圈，卻不能提升光圈反應速度。
投機取巧的辦法就是進一步挖掘光圈縮放的餘地。例如，在連拍過程中，光圈只復位到f/5.6或者f/2.8，足夠對焦系統工作就行，不再回復到最大光圈。最大的幾級光圈，也是葉片運動幅度最大的，這樣應該能節省不少時間。不知道Canon考慮過沒有。
根本的辦法，還是改進EF鏡頭，採用雙馬達光圈，一個馬達負責光圈葉片高速大幅度調整，另一個步進馬達負責光圈調節到位。兩個馬達同時執行，大幅減少光圈調節時間。由於EF鏡頭是全電子介面、CPU控制，實現兩個馬達的聯動並不困難。雙馬達光圈對於EF卡口以及控制相容性要求最低。
電磁光圈 的概念是相對於老的鏡頭機械撥杆調整光圈； 也就是在機械光圈上加裝了電磁馬達，相機控制鏡頭光圈， 是給電磁馬達電訊號，從而透過馬達驅動調整或改變光圈 大小！
在Canon EOS-1D系列專業高速單反相機的介紹中，常常提到兩點：一是開啟縮短快門釋放時滯選項後，在最大光圈下，快門時滯可以降至xx毫秒，二是最高連拍速度是在使用最大光圈的前提下實現的。快門時滯、連拍速度為啥和光圈有關係？這就要從EMD電磁光圈驅動開始說起。
1987年，Canon推出了EOS單反系統和全電子化的EF卡口，成為相機發展史上的里程碑之一。EF鏡頭的對焦驅動已經有很多介紹了，光圈驅動卻不多。撞針n年前就想聊聊EMD電磁光圈，但是一直沒有足夠的官方資料支撐，這裡只是分享自己的認識，拋磚引玉。有不妥之處，歡迎指正。
一、鏡頭卡口和光圈驅動
單反相機需要全開光圈取景，收縮光圈拍攝。全開光圈一方面讓取景畫面更明亮，便於取景，另一方面景深最淺，便於準確對焦。在自動對焦時代，單反對焦系統採用相位對焦原理，有一些環節類似三角測距儀，要測量寬光束兩側光線的成像相位。當代單反普遍需要f/5.6光圈才能完成對焦，用某些f/2.8光圈對焦點精度更高。全開光圈可以保證對焦系統有足夠的光線強度和光束寬度。
因此，光圈葉片必須在拍攝時收縮到設定的光圈值，拍攝完成之後回覆最大光圈，此外，單反發展初期，透過成像鏡頭（TTL）測光還要求收縮到拍攝光圈來測光。後來也都改為全開光圈測光了。總之，光圈的需要隨著快門縮放，必須有驅動裝置。
FD鏡頭的雙光圈撥杆（自動光圈撥杆和光圈值撥杆）
相機在全電子化之前，機身透過連桿驅動光圈。Canon從來沒有官方解釋過早期FL、FD卡口的字母含義，但有人認為，F指焦平面快門，L指具有光圈連線，D指有雙重光圈連線，撞針覺得還挺有道理的。R鏡頭、FL鏡頭和FD鏡頭光圈控制方式對應了測光方式的發展，可見光圈控制對鏡頭的重要意義。
EF卡口和觸點
EF卡口是完全電子化的，EF鏡頭上沒有光圈環，EOS機身也沒有鏡頭撥杆。光圈的由EMD電磁驅動光圈單元驅動。EMD電磁光圈由變形步進馬達、定子、齒輪等構成，步進馬達透過小齒輪控制嵌有光圈葉片的旋轉環。
二、步進馬達
這兩年由於微單、反差對焦、影片對焦的需要，步進馬達這個名詞也熱起來。例如Canon 2012年推出了“全新的”STM對焦馬達。其實步進馬達真的不是什麼高新尖的玩意兒，很早就存在，很多方面的效能不算好。
步進馬達的工作原理
普通直流馬達透過電刷和換向器不斷改變電磁方向，驅動轉子轉動。步進馬達沒有電刷，透過控制電路輸出的電訊號改變電磁方向，驅動轉子轉動。每收到一個脈衝訊號，步進馬達就按設定的方向轉動一個固定的角度。
步進馬達有很多優點：
1.很容易控制旋轉角度，特別適於數字化控制，控制機構成本低。
2.精度高，每一步的誤差不累計。
3.抗過載性好，其轉速不受負載大小的影響。
4.可以以很低的轉速執行，減少減速傳動。
這些優點使得步進電機特別受到精確控制裝置的青睞。但步進馬達也有不少缺點：
1.整體工作效率低，不如普通直流馬達。
2.不適於高轉速執行，力矩會隨轉速的升高而下降，直至停轉，最高轉速有限。
3.工作電流高，易發熱，不適於長時間高強度執行。
三、EMD電磁光圈
EMD電磁光圈的步進馬達，每接受一個電訊號脈衝則旋轉一步。當相機傳遞光圈值訊號時，訊號被鏡頭內建CPU轉換成所對應的脈衝數。透過該脈衝數可精確控制光圈口徑。步進馬達轉子較小，起動、停止時的響應、控制性都非常好，不需要有與相機之間的機械連線。
EMD電磁光圈的變形步進馬達
EMD電磁光圈無論收縮還是復位，都依靠步進馬達驅動。因此有一個小竅門：在倒接、轉接EF鏡頭的時候，如果想用小光圈，可以先在機身上透過景深預視收縮光圈，同時取下鏡頭。由於鏡頭和馬達沒有收到控制訊號，光圈會保持在收縮位置。一旦重新裝上EOS機身，光圈就會恢復。
透過景深預視收縮光圈
得益於步進馬達，EMD電磁光圈有很多優點：
1.大幅度擴充套件了鏡頭光圈設計的自由度，超長焦鏡頭的超大光圈葉片、TS-E鏡頭的偏轉光圈葉片都不是問題。
2.控制精度高，調節靈活。快門葉片啟動和停止反映速度快。
3.大幅減少了傳動機構，噪聲大幅減小，執行安靜穩定。
4.不會出現機械撥杆磨損、鬆動、缺潤滑油的情況，持久可靠，壽命幾乎不是問題。
5.光圈元件小型化，減少了鏡頭體積重量。
正因為如此，EMD電磁光圈成為了EOS系統最基本的元件，搭載在所有的EF鏡頭中。
四、EMD驅動速度
回到前文光圈影響高速相機時滯和連拍速度的主題。我們知道，單反快門需要在反光板抬起，光圈收縮到位兩個動作完成後才能開啟。如果是機身驅動光圈，可以讓光圈和反光板達到同樣的速度。鏡頭馬達驅動就不一定了，步進馬達在動力輸出和速度方面不算突出，比不上強悍的機身馬達。
EMD完全收縮光圈需要多少時間？應該略小於55ms（毫秒）。從1989年的EOS-1到今天的EOS-1D X，Canon EOS-1系列單反相機標準快門時滯始終都是55ms，這個時間允許所有EF鏡頭將光圈從最大收縮到最小。透過光圈收縮的慢動作影片分析，撞針計算了一下，EF光圈完全收縮或者完全復位（最多8級光圈），一般需要在40-45ms左右。
光圈完全收縮到復位，一個標準流程需要110ms，就算已經包含了快門本身的動作時間（最少6ms），EOS相機連拍速度無法超過1000ms÷110ms≈9.1fps。當然，這是指普通模式下所能達到的速度。
五、EOS-1D系列的時滯和連拍速度
再回到文章開頭說的，EOS-1D系列在最大光圈下快門時滯可以比55ms更低。這個功能是在自定義選單中“快門釋放時滯”選項開啟實現的。1DIV及以前的機型，可以在光圈縮小超過3級時，將快門時滯短約20%。官方標稱，最快快門時滯為40ms。
透過慢動作回放，撞針計算1D系列反光板抬起基本上都在36ms左右，放下的速度卻比抬起要快，大致不到25ms。加上光圈收縮時滯的55ms，差不多就是III到IV代官方標稱的80ms左右的取景器黒視時間（黒視時間時滯反光板抬起後，取景器看不見東西，無法取景的時間）（II代黒視時間標稱87ms）。
這裡有個問題，光圈收縮和張開都需要接近55ms，黒視時間怎麼能小於110ms呢？很簡單，光圈完全動作到位後快門才能工作，所以快門時滯必須大於光圈收縮時間。但是反光板回位後，不管光圈有沒有完全開啟，取景器都可以取景了，無非是暗一些而已。
EOS-1D X更上一層樓，官方聲稱在縮短快門釋放時滯後，最高快門時滯為36ms。官方還說起黒視時間為60ms，和以前機型標註的80ms相比，撞針估計有些水分，如果沒有減少快門釋放時滯，或者光圈收縮級數更多，是不可能達到的。
使用最大光圈時，相機高速連拍只需要考慮反光板和快門的動作時間，EOS-1D X能達到12fps連拍速度也就不奇怪了。光圈一旦收縮，連拍速度就會慢下來。這就是文章開頭提到的“高連拍速度是在使用最大光圈的前提下實現的”。
六、提升EMD光圈驅動效能
Nikon某些專業高速機型，由於採用機身馬達驅動光圈，快門時滯和最高連拍速度完全不用考慮光圈收縮的影響。
Canon如何提升光圈驅動效能呢？對於以前的老鏡頭，最直接的辦法是提升步進馬達轉速。然而前面說過，步進馬達最高轉速有限，增加功率可以讓步進馬達驅動超長焦鏡頭的巨大光圈，卻不能提升光圈反應速度。
投機取巧的辦法就是進一步挖掘光圈縮放的餘地。例如，在連拍過程中，光圈只復位到f/5.6或者f/2.8，足夠對焦系統工作就行，不再回復到最大光圈。最大的幾級光圈，也是葉片運動幅度最大的，這樣應該能節省不少時間。不知道Canon考慮過沒有。
根本的辦法，還是改進EF鏡頭，採用雙馬達光圈，一個馬達負責光圈葉片高速大幅度調整，另一個步進馬達負責光圈調節到位。兩個馬達同時執行，大幅減少光圈調節時間。由於EF鏡頭是全電子介面、CPU控制，實現兩個馬達的聯動並不困難。雙馬達光圈對於EF卡口以及控制相容性要求最低。