Автофокус фазовый: Типы автофокуса: фазовый, контрастный и гибридный

Содержание

Как работает фазовый автофокус

Когда дело доходит до технологии DSLR, кажется, есть некоторая путаница в том, как именно работает автофокус с определением фазы. Фотограф Назим Мансуров (Nosim Mansurov) в этой статье рассказывает, как и почему у камеры может быть проблема с автофокусом, и что происходит внутри нее с точки зрения автофокуса, когда делается снимок.

Большинство фотографов, не понимают, что основная проблема необязательно связана с конкретной моделью или типом камеры, а скорее с конкретным способом фокусировки этих камер. Проблемы с передним и задним фокусом в современных камерах, не являются чем-то новым — они существуют с тех пор, как была создана первая зеркалка с датчиком фазового обнаружения. 

Как работают зеркальные камеры

Чтобы разобраться в этом вопросе более подробно, важно сначала узнать, как работает зеркальная камера. Обычно на иллюстрациях показывается только одно зеркало, расположенное под углом 45 градусов. Однако за ним есть также вторичное зеркало, отражающее часть света на фазовый датчик.

Взгляните на упрощенную иллюстрацию ниже, которую Назим сделал на примере Nikon D800.

  1. Луч света.
  2. Главное/Отражающее зеркало.
  3. Вторичное зеркало, также известное как «Дополнительное».
  4. Затвор камеры и датчик изображения.
  5. Эксцентриковый штифт (шестигранник 1,5 мм) для регулировки главного зеркала.
  6. Эксцентриковый штифт (шестигранник 1,5 мм) для регулировки вторичного зеркала.
  7. Датчик определения фазы (датчик AF).
  8. Пентапризма.
  9. Видоискатель.

Давайте посмотрим, что происходит внутри камеры, когда делается снимок. 

Лучи света попадают в объектив (1) и в камеру. Частично прозрачное главное зеркало (2) расположено под углом 45 градусов, поэтому оно отражает большую часть света вертикально в пентапризму (8). Пентапризма «волшебным образом» преобразует вертикальный свет обратно в горизонтальный и переворачивает его, так что вы видите именно то, что получаете, когда смотрите в видоискатель (9). Небольшая часть света проходит через главное зеркало и отражается вторичным (3), которое также наклонено под углом (54 градуса на многих современных камерах Nikon, как показано выше). Затем свет достигает датчика фазового обнаружения / автофокусировки (7), который перенаправляет его на группу датчиков (два датчика на точку автофокусировки). 

Затем камера анализирует и сравнивает изображения с этих датчиков (аналогично тому, как оценивается фокусировка на дальномере), и, если они не выглядят одинаково, она дает команду объективу произвести правильную настройку. 

Хотя описанный выше процесс выглядит более или менее простым, у этого подхода есть одна серьезная проблема. Датчик фазового определения дает команду объективу выполнить правильную настройку, в то время как изображение захватывается совершенно другим устройством — датчиком на задней панели камеры. В чем тогда проблема? 

Помните, что когда вы делаете снимок, оба зеркала заднего вида поднимаются, затвор открывается, и свет от объектива попадает прямо на датчик камеры (4). Для правильной работы фазового автофокуса расстояние между креплением объектива и датчиком камеры, а также расстояние между креплением объектива и датчиком фазового определения должны быть одинаковыми. Если есть даже небольшое отклонение, автофокус будет некорректным. Вдобавок ко всему, если угол вторичного зеркала не совсем такой, каким должен быть, это также приведет к проблемам с автофокусировкой. 

Как работает датчик фазового определения 

Как было сказано выше, система фазового детектирования работает так же, как и дальномерные камеры. Свет, отражающийся от вторичного зеркала, принимается двумя или более небольшими датчиками изображения (в зависимости от того, сколько точек фокусировки в системе автофокусировки) с микролинзами над ними. Для каждой точки фокусировки, которую вы видите в видоискателе, есть два крошечных датчика разности фаз — по одному для каждой стороны объектива, как показано на иллюстрации (7) (хотя на иллюстрации это поведение чрезмерно преувеличено, показаны два отдельных световых луча, достигающих двух отдельных датчиков).

Фактически, на современном устройстве фазового обнаружения больше, чем два датчика, и они расположены очень близко друг к другу. Когда свет их достигает, если объект находится в фокусе, световые лучи с крайних сторон объектива сходятся прямо в центре каждого датчика (как на датчике изображения). На обоих сенсорах будут одинаковые изображения, указывающие на то, что объект действительно находится в идеальном фокусе. 

Если объект находится не в фокусе, свет больше не будет сходиться и попадет в разные стороны датчика, как показано ниже.

 

На рисунках 1–4 представлены условия, при которых линза сфокусирована (1) слишком близко, (2) правильно, (3) слишком далеко и (4) чрезвычайно далеко. Из графиков видно, что разность фаз между двумя профилями может использоваться, чтобы определить не только в каком направлении, но и на сколько нужно изменить фокус для достижения оптимальной фокусировки. Обратите внимание, что на самом деле вместо сенсора движется объектив. 

Поскольку система фазового детектирования знает, находится ли объект в фокусе спереди или сзади, она может отправлять точные инструкции на объектив камеры о том, в каком направлении и на сколько повернуть фокус. Вот что происходит, когда камера фокусируется на объекте (работа автофокусировки замкнутого цикла): 

  1. свет, проходящий через крайние стороны линзы, оценивается двумя датчиками изображения;
  2. в зависимости от того, как свет достигает датчиков изображения, система автофокусировки может определить, находится ли объект в фокусе спереди или сзади и на сколько далеко;
  3. затем система автофокусировки дает команду объективу отрегулировать фокус;
  4. вышеуказанное повторяется, пока не будет достигнута идеальная фокусировка. Если фокусировка не может быть достигнута, объектив сбрасывается и начинает восстанавливать фокусировку, что приводит к «охоте» на фокус;
  5. после достижения идеальной фокусировки система автофокусировки отправляет подтверждение того, что объект находится в фокусе (зеленая точка внутри видоискателя, звуковой сигнал и т.д.).

Система определения фазы намного быстрее, чем система определения контраста (которая полагается на изменение фокуса вперед и назад до тех пор, пока фокус не будет достигнут, с большим количеством анализа данных изображения, происходящего на уровне датчика изображения). 

Система фазовой детекции/автофокусировки — очень сложна и улучшается практически каждый раз, когда обновляется линейка камер более высокого класса. С годами количество точек автофокусировки увеличивалось, как и количество более надежных точек автофокусировки крестового типа. Взгляните на эту сложную матрицу датчиков автофокуса на камере.

Увеличилось не только количество точек автофокусировки, но и их надежность. Большинство современных профессиональных фотоаппаратов сегодня оснащены чрезвычайно быстрыми и легко настраиваемыми системами автофокусировки, которые могут непрерывно отслеживать объекты и фокусироваться. 

Проблемы с автофокусом DSLR 

Система автофокусировки с определением фазы очень сложна и требует высокой точности для получения результатов. Самое главное, что она должна быть правильно установлена ​​и выровнена в процессе производства. Если есть даже небольшое отклонение, которое случается довольно часто при производстве, автофокус отключится. Это основная причина, по которой фазовое обнаружение было источником проблем с тех пор, как появилась первая такая зеркалка. Понимая возможные отклонения, производители цифровых зеркальных фотокамер разработали систему высокоточной калибровки, которая это учитывает и позволяет проводить индивидуальную калибровку камеры. 

Если обнаруживается проблема выравнивания датчика с определением фазы, система выполняет автоматическое компьютеризированное тестирование, которое проходит через каждую точку фокусировки и вручную настраивает ее в камере. Отклоненные точки повторно калибруются и регулируются, затем значения компенсации записываются в прошивку камеры.

Автофокус фотокамер

Автофокус фотокамер

Автофокус — система, обеспечивающая автоматическую фокусировку объектива фотоаппарата на один или несколько объектов съёмки. Автофокус состоит из датчика, управляющей системы и привода, перемещающего оправу объектива или его отдельные линзы.

Автофокус (AF) работает либо с использованием сенсоров контраста в камере (пассивный AF), либо с применением  сигнала для подсветки или оценки расстояния до объекта (активный AF). Пассивный AF может осуществляться методами контрастного или фазового детектора.

Активные системы не зависят от условий освещения и могут наводиться в полной темноте на объекты без контрастных деталей. Вместе с тем, они обладают рядом недостатков, одним из которых считается невозможность точной фокусировки, если между объектом и камерой есть прозрачное препятствие, например стекло. Пассивный автофокус основан на анализе световых пучков, попадающих внутрь камеры, и ничего не излучает в окружающее пространство.

Принцип действия контрастного автофокуса основан на том, что микропроцессор камеры сравнивает контраст мелких деталей изображения, получаемого на матрице при разных положениях объектива. Такой способ предполагает перемещения объектива в обоих направлениях от положения точной наводки, чаще всего неоднократное. Быстродействие и точность такого автофокуса невысоки. До тех пор, пока процессор не вычислил максимум контраста и не перешел его, двигателю дается команда перемещать объектив еще раз.

При контрастном автофокусе оценивается изображение с небольшого участка матрицы – используемого в качестве датчика и совпадающего с точкой фокусировки, выбранной фотографом. Это позволяет выбрать объект, на котором нужно сфокусироваться, и избавляет процессор фотоаппарата от необходимости оценивать контраст всего изображения.

Фазовый автофокус основан на принципе, согласно которому, исходящие/отраженные от точки, находящейся в фокусе, лучи будут в равной степени освещать противоположные стороны объектива («будут находиться в фазе»). Если объектив сфокусирован перед или позади этой точки, эти лучи света по-разному проходят через края объектива («находятся не в фазе»). В процессе фокусировки фотокамера максимально открывает объектив, закрывая диафрагму только в момент открытия шторок. Фазовый автофокус тем точнее, чем шире угол лучей света.Это важный фактор при выборе объектива: даже если вы не планируете использовать максимальную диафрагму объектива, она тем не менее может помочь камере достичь более высокой точности автофокуса.

Фазовый автофокус может применяться только в однообъективных зеркальных фотоаппаратах  с зеркальным обтюратором, потому что требует отдельного оптического тракта, позволяющего разбивать пучки света на две части. Его основным элементом является детектор фокусировки, который устанавливается в нижней части фотоаппарата под зеркалом. Свет попадает к детектору при помощи вспомогательного зеркала, закреплённого на шарнире под полупрозрачным основным. При этом длина оптического пути света от объектива до детектора должна точно совпадать с длиной пути до фотоматериала или матрицы.

Каждый датчик способен оценить лишь малую часть изображения. Горизонтальные датчики точнее работают с вертикальными деталями. В большинстве изображений вертикальные детали преобладают, поэтому горизонтальных датчиков используется больше. Вертикальные датчики обычно располагаются крестообразно с горизонтальными.

В первых системах фазового автофокуса  был только один датчик в центре изображения. Сейчас в некоторых камерах число датчиков может достигать нескольких десятков. 

Основным преимуществом фазового автофокуса является быстродействие и возможность использования следящего автофокуса, недостатком — необходимость юстировки и программной настройки, а также невозможность работы на несветосильных объективах.

Объект съёмки сильно влияет  на работу автофокуса. Три наиболее важных фактора, влияющих на автофокус, — это степень освещённости, контрастность предмета и движение камеры или предмета. Автофокус достижим даже на слабо освещённом предмете, если он имеет при этом высокий контраст, но в случае освещенного малоконтрастного объекта с фокусировкой могут быть проблемы.  Иногда камера может сфокусироваться только на фоне, а не на самом объекте съемке.  

Статичные снимки лучше всего снимать в режиме разового фокуса, который гарантирует, что точный фокус был получен до начала экспозиции. Для портретов наилучшей точкой фокусировки являются глаза.

Несмотря на то, что центральный сенсор автофокуса обычно наиболее чувствителен, лучшая фокусировка для нецентральных объектов достигается использованием нецентральных точек фокусировки. Если использовать центральную точку фокусировки для фиксации фокуса (и далее изменять композицию), дистанция фокусировки всегда будет несколько меньше действительной, и эта ошибка увеличивается с приближением объекта.

При съёмке движения можно использовать следящий режим или предварительно сфокусировать камеру на области, в которой ожидается появления движущегося объекта.    

Система автофокуса зеркальных и беззеркальных фотокамер

Многие мои читатели жалуются на плохую работу автофокуса в камере. Давайте разберем в общих чертах как работает система автофокуса в современных зеркальных камерах и вообще способы наводки на резкость в сложных случаях.

Если понимать логику работы этой системы, то вы будете знать как «лечить» такие проблемы.

В настоящее время в фотокамерах используется в основном два типа пассивных автофокусов. Контрастный и Фазовый. Совсем недавно появились еще их сочетания, когда грубая наводка на фокус идёт с помощью фазового метода (самого быстрого), а супер-точная с помощью контрастного.

Потому неплохо будет осветить оба метода, а заодно мы разберемся, почему по LiveView можно настроить фокус идеально даже тогда, когда в видоискателе мы получаем стабильную ошибку фокуса и автофокус тоже работает с ошибкой (фронт/бек автофокуса).

Во-первых контрастным методом автофокуса пользуются почти все беззеркальные камеры. Опять же в последнее время стали некоторые из них оснащать более быстрым фазовым методом определения фокуса.

Суть контрастного метода связана с его названием, т.е. камера определяет в фокусе ли изображение по положению линз объектива при котором достигается максимальный контраст изображения. При этом контраст определяется по конечному изображению на матрице камеры или его участкам (центральному, например).
(Какие это участки вне нашей «глубины» статьи)

режим LiveView

На картинке показана зеркальная камера в режиме «LiveView», с поднятым зеркалом, когда мы настраиваем фокус по экрану. Тоже самое происходит на беззеркальной камере, только в автоматическом режиме.

С одной стороны, раз мы настраиваем фокус по конечному изображению на матрице камеры, то точность достигается идеальная, но с другой стороны, для того, чтобы понять в какую сторону контраст изображения увеличивается, при перемещении линз объектива, а в какую падает, нам (фотокамере) приходится двигать линзы объектива и сравнивать полученные изображения.

1 — объектив
2 — основное зеркало (в данном случае в поднятом положении)
3 — затвор камеры
4 — сенсор камеры

Как выглядит работа контрастного автофокуса

Камера открывает затвор и получает картинку. По картинке камера не может сказать, в какую сторону ей двигать линзы, чтобы получить более контрастное изображение, а соответственно и более точный фокус. Потому камера просто двигает линзы в определенном направлении, например, вперед. После этого опять считывает изображение и сравнивает значение контраста картинки с изначальным. Если контраст упал, значит мы двигаем линзы не в ту сторону. И камера смещает линзы в обратном направлении, дальше, чем они были в самом начале на определенное расстояние (определяется прошивкой камеры). Опять сравнивает картинку — перелет или недолет?

Есть определенная методика, как с помощью минимального количества таких «пристрелов» попасть в нужное место, в фокус. Но мы не будем углубляться, так как это нам не нужно на данный момент. Кто хочет — может сам поискать, я уже не помню и название метода.

Последовательность шагов в контрастном методе определения правильного фокуса отличается для разных производителей камер. Можно делать большие скачки и постепенно уменьшать диапазон, отлавливая максимум контраста (напоминает методику поиска собакой), а можно пройтись по всему диапазону фокусировки последовательно маленькими шажками, пока не переступишь порог за которым начнется падение контраста.

Предлагаю подвигать ползунки на данной анимации, любезно предоставленной Стэнфордским университетом

К сожалению, у Вас не установлен flash плеер.

Но зеркальные камеры в основном полагаются как раз на фазовый метод определения фокуса, который гораздо быстрее работает, так что мы перейдем к нему.

Фазовый метод автофокуса отличается от контрастного метода тем, что позволяет на одном единственном измерении сделать вывод в какое место нужно переместить линзы объектива для достижения оптимального фокуса.

Ниже представлена схема фазового автофокуса. Многие видели основное зеркало фотокамеры, которое поднимается в момент съемки и издаёт хлопающий звук, но все ли знают про дополнительное зеркало, которое обеспечивает работу фазового автофокуса в зеркальных камерах?

То, что на схеме выглядит как маленькая спичка, прикрепленная к середине большой спички (основное зеркало) на самом деле небольшое зеркало, которое работает за счет полупрозрачного окошка в основном зеркале.

Фазовый метод автофокуса

Где же находится это окошко? Давайте посмотрим.

камера Canon 1D mark II N (профессиональная линейка камер Canon), вид на опущенное зеркало.

Вроде бы наличие полупрозрачного окошка неочевидно, но давайте приподнимем основное зеркало.

сквозь основное зеркало (через полупрозрачное окошко) видно дополнительное зеркало

Итак, мы видим полупрозрачное окошко, дополнительное зеркало и нам посчастливилось увидеть крышку датчика автофокуса. Сам он находится поглубже и имеет довольно сложное устройство, которое мы разберем чуть ниже.

На камере Canon 5D mark II полупрозрачное окошко гораздо более очевидно.

основное зеркало и полупрозрачное окошко в нём на камере Canon 5D mark II

видно основное зеркало, полупрозрачное окошко и дополнительное зеркало на камере Canon 5D mark II

видно окошко датчика фазового автофокуса на камере Canon 5D mark II

система фазового автофокуса в разрезе

Когда мы разобрались с тем, где находится датчик и как на него попадают лучи света, посмотрим как он работает.

Как выглядит работа фазового автофокуса

Лучи света попадая на полупрозрачное окошко на основном зеркале зеркальной фотокамеры, проникают внутрь и отражаясь от дополнительного зеркала, расположенного за основным, отражаются на систему датчика фазового автофокуса.

В системе каждого датчика (а в камерах Canon их 2шт, для светосилы F5.6 и F2.8) присутствуют две линзы, которые получают часть изображения с конкретного участка задней линзы объектива (с противоположных краев), соответствующего определенной диафрагме. Область эта ограничена их собственной диафрагмой, которая позволяет датчику работать.

Очевидно, что данная система тем точнее, чем больше угол на который «смотрит» датчик до определенного предела, при котором уже будет невозможно определить угол под которым свет попал на датчик.

Раньше все камеры использовали один датчик на диафрагму F5.6, что с одной стороны позволяло пользоваться автофокусом почти на всех объективах (так как мало объективов с меньшей светосилой), но в тоже время давало некоторые неточности в определении фокуса на открытых диафрагмах.

Насколько знаю, новатором стал Canon и сейчас, возможно, он остается единственным производителем фотокамер, использующим два датчика. Датчик настроенный на светосилу объектива F2.8 включается при установке объектива с соответствующей светосилой или более светосильного. По понятным причинам он не работает на менее светосильных объективах так как область на которую он «смотрит» оказывается элементарно закрыта.

запатентованная система фазового автофокуса

Расшифровка схемы

7 — оптическая система определения фокуса
8 — фоточувствительный сенсор
30 — задняя линза объектива
31 и 32 — участки задней линзы объектива на которые «смотрит» датчик автофокуса
70 — полупрозрачное окошко, через которое попадает свет на датчик
73 и 74 — пара диафрагм
75 — маска с диафрагмами
76 и 77 — пара фокусирующих линз
80 и 81 — участки фоточувствительного сенсора, получающие изображение

Теперь попробуйте самостоятельно навести фокус с помощью этого апплета, подвигав ползунки.

К сожалению, у Вас не установлен flash плеер.

Датчики не всегда были сложными и до сих пор эволюционируют. Скорее всего их совершенствование тормозит банальный маркетинг. Но современные датчики уже достаточно сложны и позволяют очень точно фокусироваться.

Чем же они отличаются друг от друга и от старых автофокусных датчиков?

Во-первых количеством светочувствительных элементов. Во-вторых типом этих элементов.

датчик автофокуса Canon 5D mark II

датчик автофокуса Canon 1D X

Количество светочувствительных элементов влияет на точность и скорость определения фокуса. Тип элементов (горизонтальные, вертикальные, диагональные) влияет на то, в каком направлении контраст будет определяться лучше. Так горизонтальные датчики соотвественно измеряют изменение контраста по горизонтали, а вертикальные по вертикали.

Соответственно крестообразные датчики получаются намного более чувствительны к изменению контраста изображения, так как могут измерять его изменение в обоих направлениях. Диагональные датчики, как на Canon 1D X это уже «высший пилотаж».

Кроме всего есть еще фактор при котором эти датчики работают. Так при различной светосиле объектива работают разные типы датчиков. У Canon целая идеология, какие датчики работают при F5.6 и темнее, а какие на светосильных объективах.

В продолжении вы узнаете, как настраивать автофокус, что можно делать, а что не стоит.

(продолжение на следующей странице)

Основы. Автоматическая Фокусировка, часть 1: два подхода: nikonofficial — LiveJournal


Фотография предоставлена Иваном Евлаховым — участником группы Nikon Россия ВКонтакте.

Автофокус — необходимая опция для современных фотоаппаратов. Именно от нее часто зависит, удастся ли запечатлеть незабываемый момент, поделиться им с близкими и друзьями. Конечно, объективы с ручной фокусировкой также пользуются популярностью. В работе с ними есть свое очарование, но все-же, большинству фотографов каждый день работать удобнее именно используя автофокус. Кстати, для обозначения автофокуса обычно используется аббревиатура AF.

Две стороны медали


Камера Nikon D5200. Высочайшая точность 39-точечной системы АФ с девятью крестообразными датчиками обеспечивает исключительную резкость изображений благодаря четкой фокусировке на выбранном объекте.

В современных камерах сейчас, как правило, используются так называемые пассивные принципы работы автофокуса — фазовый и контрастный. К слову сказать, существуют еще и активные — ультразвуковой и инфракрасный, но их применяют очень мало (в камерах с моментальными снимками и для некоторых компактов).

Фазовый автофокус

Фазовый автофокус традиционно используется в зеркальных фотокамерах (иногда в компактных), тогда как контрастный изначально применяют в незеркальных моделях. В обоих случаях для удачного наведения фокуса главную роль играет контрастность фокусной точки.

Главную функцию в обеспечении работы фазового автофокуса выполняют специальные датчики. Их число варьируется в зависимости от модели фотоаппарата, например, в Nikon D3200 их одиннадцать, тогда как в Nikon D800 — пятьдесят один. С помощью специальных зеркал датчики ловят световые потоки и распределяют их на светочувствительные сенсоры. Датчики фиксируют расстояние между потоками, и если оно соответствует определенному стандартному параметру — наводка точная, если расстояние больше или меньше — нужно фокусироваться еще раз. Таким образом, при наведении объектива камера изначально определяет, верно ли наведен фокус, если нет, то в каком направлении его нужно изменить для достижения наилучшего результата. Скорость фокусировки у фазовой системы высокая и главным образом зависит от расторопности мотора объектива.


Nikon Advanced Multi-CAM 3500FX — наиболее продвинутый модуль автофокусировки на данный момент. 51 датчик, 15 из которых — повышенной точности. Он дает возможность индивидуального выбора и конфигурации настроек зоны покрытия в 9, 21 и 51 точку.

Количество сенсорных датчиков ограничено, они покрывают лишь некоторую часть кадра. Наиболее распространены два типа датчиков — вертикальные и горизонтальные. Совмещая оба варианта, получаем наибольшую точность фокусировки. Последний подход достаточно дорог и технически сложен, так что количество таких датчиков обычно не столь велико, как вертикальных. Также существует нюанс с подбором объектива. И здесь модели с более высокой светосилой (например, f/2.8) предпочтительнее. Высокая светосила позволяет увеличить точность фокусировки, тогда как использование объективов с более низкой светосилой, наоборот, снижает ее скорость фокусировки и порой приводит к тому, что объектив начинает издавать характерные звуки, которые в профессиональном жаргоне часто именуют «рысканьем».

Рассмотрим систему автофокуса на примере Nikon D800. Она насчитывает 51 датчик, из которых 15 — крестообразные. Они расположены вертикально по центру в три ряда. Все 15 действуют с объективами с максимальной диафрагмой не более f/5.6. При диафрагмах f/5.6 — f/8.0 их становится девять, а при значении f/8.0 — всего один крестообразный (центральный) и десять обычных. Схема расположения датчиков аналогична системе автофокуса Nikon D4.

Отметим, что число активных вертикальных датчиков также варьируется в зависимости от диафрагмы объектива, чем «темнее» объектив, тем их меньше. Без автофокуса можно остаться, используя телеконвертеры, например, Nikon TC-20E III с коэффициентом увеличения 2.0х. Если взять объектив с диафрагмой f/5.6, актуальное значение параметра при использовании упомянутого телеконвертера уменьшится на два полных стопа и составит f/11. В этом случае уже придется наводить фокус вручную.

Контрастный автофокус

А что же контрастный автофокус? В последние годы он получил большую популярность в незеркальных цифровых фотокамерах. Суть работы довольно проста: система считывает картинку с матрицы, анализируя степень контрастности точки фокуса, далее принимает решение о корректировки фокуса объектива, для поиска оптимального значения. Процесс повторяется до тех пор, пока система не найдет наилучшее значение контрастности. Все это занимает время, усложняет ситуацию тот факт, что автофокус в начале процесса может ошибочно пойти вперед или назад, это отнимет еще немного времени. Думаем, многим доводилось наблюдать, как камера фокусируется в одном крайнем положении, потом в другом и только после этого начинает «опознавать» объект съемки. Есть и другой момент — пока камера считывает информацию с сенсора, проходит некоторое время. В итоге можно наблюдать ситуацию — кнопку спуска нажали, кадр делается с некоторой задержкой, и момент упущен. Но нет худа без добра: простая рабочая схема (сенсор и объектив) делает ее дешевле и много компактнее, кроме того этот подход обеспечивает более точную работу автофокуса.


Система Nikon 1 совмещает в себе фазовую и контрастную систему автофокуса, что обеспечивает высокую скорость и точность фокусировки везде и всегда.

Отвлечемся от DSLR-камер и вспомним о том, что инженеры Nikon сумели совместить оба подхода в линейке Nikon 1. В камерах серии J и V используется гибридная система автофокуса: в хороших условиях съемки задействуется фазовый подход, при ограниченном освещении — контрастный. Это позволило реализовать полноценную систему следящего автофокуса и существенно ускорить сам процесс.

Бывают случаи, когда ни один из подходов не поможет, возможности сфокусироваться из-за минимального освещения и/или низкого уровня контрастности нет. На такие случаи жизни камеры снабжаются системой активного автофокуса, а именно подсветкой. Она существенно снижает скорость процесса фокусировки, зато позволяет сделать успешный снимок.


В одном из наших следующих материалов мы расскажем о режимах работы автофокуса и тонкостях его настройки. Подписывайтесь на наш блог в ЖЖ, и мы раскроем для вас все секреты, скрытые в меню камеры!

Фазовый или Контрастный?: damillola — LiveJournal


Или как я полюбил контрастный автофокус.

Все мы живем в плену иллюзий. Как не старайся, от этого не избавишься. Так и я долгое время считал, что фазовый автофокус — это верх технологии автоматической фокусировки. Но так ли это?


Зависит от того, в каких ситуациях мы фокусируемся.
Существенное преимущество фазовой фокусировки в том, что уже в самом начале процесса система вычисляет, в каком положении объектива объект съемки будет в резкости. После этого все, что нужно, переместить фокусировочную часть объекта в нужное положение. Быстро и сердито.

В отличие от этого, контрастному автофокусу надо «попробовать» много положений объектива для выбора точного фокуса. Поэтому такие системы работают существенно медленнее.

Казалось бы, при таком раскладе преимущества фазового автофокуса очевидны. И многие фотографы его ценят и даже проводят кучу времени в словесных баталиях по этому поводу. Но есть ли у него фазового автофокуса недостатки? Конечно. Их целых три.

1. Точность. К сожалению, обеспечить абсолютную точность фазовый автофокус не в состоянии. Подводит точность измерения разницы фаз. Поэтому любительские камеры обеспечивают обычно точность в 1/2 ГРИП, а профессиональные — в 1/3 ГРИП. Много это или мало? Если вы снимаете оплечный или более крупный портрет, это может быть заметно. Не стоит забывать и про то, что чем точнее автофокус, тем больше становится зона фокусировки.

2. Размер зоны фокусировки. К сожалению, она больше, чем показано в видоискателе. Поэтому иногда случается так, что, когда вы наводитесь на глаз человека, на самом деле автофокус захватывает бровь. Или часть носа. С учетом ошибки в п. 1 разница при крупных планах может стать не просто заметной, но даже катастрофичной.

3. Фазовая фокусировка в зеркальных камерах проводится не на основной, а на отдельной специальной матрице. Если расстояние от объектива до специальной матрице будет отличаться от расстояния до основной, то фазовый автофокус может работать неправильно. В этом случае требуется проводить юстировку аппарата.

Насколько важна точность фокусировки? Зависит от того, как смотреть на полученное изображение. Принцип очень простой. Чем крупнее изображение, тем заметнее ошибки фокусировки. Например, на отпечатке 10х15 может казаться, что все изображение резкое. Но если его же напечатать в размере 40х60, то сразу станут заметны зоны резкости и нерезкости.
Также надо учитывать, что сейчас фотографии рассматривают не так, как 15 лет назад. Сейчас фотографии обычно смотрят на компьютерах/телевизорах/планшетах. А там всегда есть возможность увеличить какое-то интересное место. И вот тут ошибка в фокусировки сразу бросится в глаза.

Мой небольшой опыт портретной съемки показывает, что с фазовой фокусировкой достаточно трудно получить идеальную резкость изображения. Не бывало ли у вас так, что сняв портрет, вы видели, что глаза у человека вроде получились резко, но джемпер на груди выглядит гораздо резче? Эта сыграли свою шутку те первые два пункта недостатков фазового автофокуса.

И совсем недавно, балуясь со своим стареньким фотоаппаратом, я переключился в режим LiveView соответственно, с контрастным автофокусом. Да, он очень медленный. Но зато какой же он точный! Там всегда будет резкой именно та область изображения, которую вы выбрали. Кроме того, размер области фокусировки сравнительно небольшой. Поэтому и наведется он именно на глаз, а не на бровь. Область фокусировки тоже можно выбрать практически произвольно, а не там, где находится датчик.
В конце концов, вы можете вообще произвести переключение в ручной режим фокусировки и очень точно выполнить наводку на резкость. Правда, надо сказать, что на телеобъективах это сделать не очень легко, потому что при малейшей вибрации камеры изображение на экране сильно скачет. При этом контрастный автофокус, не смотря на дрожь камеры, все же как-то умудряется выполнить фокусировку.

Поэтому для себя я сделал такой вывод: для оперативной съемки фазовый автофокус очень хорош, особенно если требования к резкости изображения не велики. А вот для съёмок крупных планов, особенное с открытой диафрагмой больше подходит контрастная фокусировка.
Ну и мое личное мнение: будущее за контрастной фокусировкой. По мере развития алгоритмов фокусировки и повышения производительности электроники со временем она вытеснить чисто фазовую фокусировку даже в профессиональной технике. Тем более, что сейчас распространение получает гибридный вариант фокусировки, когда на одной матрице можно выполнять оба варианта автофокуса.

лазерный и контрастный, в чем разница?

При фотосъёмке на смартфон каждый желает получить качественные снимки, где фотографируемый объект будет чётким и резким, то есть в фокусе. Современная техника, включая мобильные устройства, позволяет сфокусироваться в ручном или автоматическом режиме, причём даже профессионалы чаще прибегают к автофокусировке. Девайс без участия пользователя размещает линзы на нужном фокусном расстоянии, позволяющем запечатлеть объект съёмки без смазывания, и хотя при наведении камеры фокусировка выполняется в одно мгновение, в это время происходит множество незаметных глазу процессов и вычислений.


Сегодня многие производители смартфонов совершенствуют технологии автоматической фокусировки, что позволяет делать качественные чёткие снимки, даже если объект находится в движении. И продвинутые пользователи при выборе мобильного устройства больше обращают внимание на тип автофокуса камеры, чем число мегапикселей. О том, какие бывают разновидности автофокусировки, что их отличает, и как они работают и поговорим.

Что такое автофокус и зачем он нужен

Система автофокусировки присутствует в любом современном смартфоне, включая бюджетные варианты. С её помощью объектив камеры настраивается так, чтобы практически мгновенно сфокусироваться на одном или нескольких объектах съёмки фото или видео, упрощая процесс и снимая с пользователя задачу наведения резкости вручную, как при съёмке на профессиональный зеркальный фотоаппарат.

Автоматическая фокусировка позволяет легко делать чёткие детализированные снимки путём наведения камеры на объект и нажатием соответствующей кнопки. В составе автофокуса — датчик, система управления и привод, отвечающий за перемещение оправы объектива или линз.

Камера устроена так, что лучи света, отражающиеся от объектов съёмки, улавливаются сенсорами, преобразующими поток фотонов в поток электронов, далее ток преобразуется в биты, эта информация обрабатывается и отправляется уже в память девайса. Как работает автофокус? Здесь всё зависит от его типа. Линзы фокусируют лучи, отражённые от объектов, при этом, когда наведён фокус камера будет ориентироваться на расстояние до изображаемого объекта и интенсивность освещения, сенсор же в свою очередь создаст цифровой фотоснимок. В отличие от ранних моделей смартфонов, сегодня девайсы дают возможность регулировки расстояния между линзами и сенсоров, что позволяет получить более качественные снимки.

Современные камерофоны оснащены высокочувствительными сенсорами и специальными алгоритмами, способствующими фокусировке камеры даже при недостаточном освещении. В продвинутых устройствах также внедряется система искусственного интеллекта, настраивающая параметры съёмки и фокусировки на получение максимально качественного кадра, а также опция автофокусировки в движении, позволяющая фокусироваться на движущемся объекте, отслеживая его перемещения, благодаря чему становится возможным поймать удачный кадр и при условии движения объектов съёмки.

Автофокус на сегодняшний день реализован в трёх актуальных вариантах: контрастный, фазовый и лазерный. Рассмотрим, чем отличается каждый из них.

Селфи

Если вам хочется сделать качественный автопортрет, не нужно переключаться на фронтальную камеру, вместо этого можно воспользоваться основной. При этом можно быть уверенным, что никто не останется за кадром. В режиме «Селфи» выберите количество людей, которое должно быть на снимке, и переверните смартфон экраном от себя. Как только все лица поместятся в кадр, ASUS ZenFone 2 Laser запустит обратный отсчет и звуковым сигналом подаст знак о съемке. После этого будет сделано три кадра, а вы сможете выбрать среди них лучший и воспользоваться эффектами режима «Улучшение портрета».

Контрастный автофокус

Технология базируется на работе светочувствительных элементов, анализирующих контрастность кадра. Фокусировка обеспечивается путём смещения линз объектива для достижения нужного контраста картинки. Когда методом оценки данного параметра и смены положения линз удалось достичь максимального контраста, это означает, что объект съёмки в фокусе. При этом фотокамера анализирует небольшой участок матрицы.

Так, контрастный автофокус относится к пассивному типу автоматической фокусировки, данное решение отличается простотой реализации и применяется на бюджетных смартфонах. Срабатывает автофокусировка медленнее других технологий ввиду необходимости несколько раз смещать линзы до достижения результата. На эти движения и оценку контрастности, выполняемую в несколько этапов, уходит около секунды и это немного, если речь о съёмке способных замереть для фото, неподвижных или малоподвижных объектах, однако при таком раскладе легко упустить момент, не получится и снимать в движении, поскольку фотография будет смазанной. Контрастный автофокус также не наделён опцией следящей фокусировки, да и качество фотоснимков сильно пострадает при плохом освещении.

Nexus 5X


Модель изготовлена из пластмассы. Дизайн більше можно назвать простым, чем оригинальным. Передняя панель дополнена тонированным плоским защитным стеклом. LG Nexus 5X имеет сенсорный экран IPS, дополненный технологией In-Cell Touch, вместе с защитным стеклом Gorilla Glass 3. Диагональ экрана составляет 5,2 дюйма с разрешением 1920х1080. Датчик освещения автоматически регулирует яркость дисплея.

Внешняя поверхность экрана обладает специальным олеофобным покрытием, которое защищает от появления следов от пальцев. Гаджет демонстрирует высокую максимальную яркость, это значит, что с учетом антибликового свойства, изображения будут хорошо прослеживаться даже в самый солнечный день.

Насыщенность цветов отличная, цветопередача хорошая. Что касается звука, то его параметры весьма скромные, тогда как звучание в наушниках намного качественнее и приятнее. Во время телефонного разговора никаких искажений не прослеживается.

Гаджет имеет два модуля камер на 5 и 12,3 Мп. Фронтальная камера оснащена 5-мегапиксельным сенсором, без автофокуса и вспышки. Качество съемки данной камеры приемлемое, для селфи уровень достаточный. В основной камере имеется сенсор Sony IMX377 и лазерный инфракрасный дальномер для фокусировки, которая обладает сдвоенной разноцветной вспышкой, но функция стабилизации изображения здесь отсутствует.

В данной модели производитель расширил поддержку функции энергосбережения. Также присутствует система сканера отпечатков пальцев, которая здесь называется Nexus Imprint. Мощная и достаточно актуальная 6-ядерная SoC Qualcomm Snapdragon 808 обеспечивает работу аппарата. Телефон, имея такую мощную платформу, демонстрирует очень высокий уровень производительности.

Результаты тестирования воспроизведения видео показали, что устройство оснащено всеми необходимыми декодерами, способных проигрывать большинство распространенных мультимедийных файлов.

Встроенная несъемная батарея имеет 2700 мАч емкости. В целом, смартфон показывает неплохие показатели автономной работы, правда в режиме видео испытуемый телефон продержался всего 6 часов, причем задняя панель явно испытывала перегрев.

Фазовый автофокус: быстрая и продвинутая альтернатива

До недавнего времени этот тип автофокуса был привилегией флагманских смартфонов, теперь же автофокусировка на основе сканирования световых фаз применяется в большинстве девайсов.

Фазовый автофокус в смартфоне (PDAF) — это активный тип автоматической фокусировки, наиболее актуальный сегодня и обеспечивающий высокую скорость работы, а также возможность фокусироваться на движущихся объектах. Технология заимствована у цифровых зеркальных фотоаппаратов, изначально она предназначалась именно для фототехники, где проявила себя наилучшим образом, а уже позднее перекочевала и во флагманские мобильные устройства.

Принцип работы данного типа фокусировки следующий:

  • Поток света, проходя через объектив, делится надвое, затем лучи из разных областей объектива направляются на датчики светочувствительного сенсора, оценивающие равномерность света.
  • Если объект в фокусе, световые потоки от него сойдутся в одну точку на датчике. Если же нет, программное обеспечение с учётом измеренного расстояния даст команду и объектив сдвинет линзы в нужное положение. Принятие фотокамерой решения, как сдвигать линзы для получения наиболее качественной картинки происходит в мгновение.

Поскольку все эти действия (расстояние между потоками замеряется и по результатам оценки положение линз корректируется системой, т. е. разделённые лучи достигают заданного датчиками расстояния) осуществляются в один приём, это значит, что фазовый автофокус будет работать в разы быстрее, чем контрастный. Для фокусировки на объекте ему потребуются доли секунды. Охват объекта резкостью происходит в любой точке кадра, причём при наличии нескольких объектов в кадре, одинаково удалённых от объектива, все они попадают в зону высокой чёткости. Камера оценивает движение при помощи датчиков матрицы, в результате чего появляется возможность следящего автофокуса.

При всех своих достоинствах фазовый тип автоматической фокусировки тоже не совершенен. Его недостатком является ночная съёмка, при которой в диафрагму объектива поступает недостаточное количество света, то обуславливает снижение скорости фокусировки. К тому же реализация данного типа автофокусировки достаточно сложна, требуется точная установка системы призм и зеркал, а также тщательная программная настройка. И всё же, несмотря на минусы технологии, как правило, она обеспечивает создание высококачественных снимков. Сегодня в дополнение к автофокусу производителями применяются специальные алгоритмы, встраивается система искусственного интеллекта, что позволяет значительно повысить качество съёмки. Технология совершенствуется, поскольку многие производители пошли по пути её развития или применения разновидностей фазового автофокуса.

Замедленная съемка

На самом деле этот режим относится скорее к видео, чем к фотографии, если говорить о результате, а не процессе создания. «Замедленная съемка» на самом деле ни что иное как таймлапс, то есть через равные промежутки времени смартфон делает фотографии, а потом склеивает их в ролик с ускоренным видео.

В итоге получается, что ASUS ZenFone 2 Laser в плане возможностей фотосъемки — один из лучших смартфонов в своем классе. Технические параметры камеры в этом устройстве отлично сочетаются с возможностями программного обеспечения и предлагают пользователям не просто делать качественные снимки, но также пробовать что-то новое в мобильной фотографии, экспериментировать с различными режимами и настройками, а главное — не упускать отличные кадры.

Лазерный автофокус: самый активный

Наиболее продвинутым на сегодня является лазерный автофокус. Он, как и фазовый, относится к активному типу и использует тот же принцип работы, что и оптические дальномеры. Так, излучателем освещается объект, в то время как сенсором замеряются расстояние до него и время отражённого лазерного пучка.

Лазерный тип автофокуса не зависит от освещённости и работает пошустрее фазового, действуя на коротком расстоянии. Наилучший результат возможен при удалении снимаемого объекта на 0,6 метров. При съёмке же тех, что находятся уже на удалении 3-4 метра и более, система будет использовать другой тип фокусировки. Процесс автофокусировки занимает ещё меньше времени (задача выполняется всего за 0.276 секунды), позволяя делать высококачественные снимки, причём скорость не утрачивается и в ночное время суток или в условиях плохой видимости в связи с погодными явлениями.

Подводя итоги, отметим, что на сегодняшний день самой актуальной для камер смартфонов является фазовая технология автофокусировки. Невысокие показатели качества при недостатке освещения нивелируются присутствием дополнительных вспомогательных программных хитростей, как, например, интеллектуальные алгоритмы, обуславливающие лучшую работу независимо от условий съёмки.

OnePlus Two

Второй флагманский смартфон от китайской выскочки OnePlus, предлагает хорошее сочетание дизайна и аппаратного обеспечения при умеренной, но точно не бюджетной, стоимости. Мобильник примечателен корпусом из сплава алюминия и магния и вилкой USB Type C. OnePlus Two имеет процессор Qualcomm Snapdragon 810 и 4 Гб оперативной памяти. Батарея емкостью 3300 мАч. Задняя камера на 13 Мп с лазерным автофокусом, передняя на 5 Мп.

RED показали работу фазовой автофокусировки кинокамеры Komodo

фото: ymcinema.com

Компания RED все еще работает над своей новой кинокамерой Komodo. Будущая новинка, по официальным данным, все еще находится на стадии разработки. Однако после того, как президент RED, Джаред Лэнд опубликовал короткое видео в своих Facebook и Instagram-аккаунтах, стало понятно, что сейчас инженеры RED сосредоточены на улучшении прошивки, добавляя в нее больше новых возможностей и функционала.

фото: ymcinema.com

Так, был показан интерфейс будущей камеры RED Komodo и работа фазового автофокуса PDAF.

фото: ymcinema.com

Ниже представлено короткое видео с Брэддом Питтом, снятое на Komodo, призванное для того, чтобы оценить качество картинки. А также видео работы фазового автофокуса. Кстати, по заявлению компании, их автофокус срабатывает за 1 секунду и будет улучшен в будущих обновлениях прошивки.

Pretty great guy to be quarantined with. I shot this for the new AFI movie club who are selecting classic films every day for the world to virtually watch together. #bradpitt #afi #butchcassidy #komodo

Опубликовано Jarred Land Понедельник, 6 апреля 2020 г.

«Автофокус PDAF работает хорошо… у нас еще есть много времени, чтобы сделать эту систему автофокусировки идеальной», — заявил президент компании RED Джарред Лэнд.

Another weekend in lockdown and another awesome new weekend Komodo firmware build. PDAF autofocus is coming along nicely… we still have miles and miles to go to make this new AF perfect but the RED engineers definitely are at the top of their game right now. #komodo

Опубликовано Jarred Land Воскресенье, 12 апреля 2020 г.

фото: ymcinema.com

По последней информации, RED Komodo получит следующие технические характеристики:

[ymcinema]

Еще больше новостей и вдохновения в наших социальных сетях: Вконтакте, Facebook, Instagram, Telegram и Яндекс Чат

comments powered by HyperComments

Как работает фазовый автофокус

Когда дело доходит до технологии DSLR, кажется, есть некоторая путаница в том, как именно работает фазовый автофокус. Хотя для большинства людей это может быть не очень интересной темой, если вам интересно, как и почему у камеры может быть проблема с автофокусом, эта статья прольет свет на то, что происходит внутри камеры с точки зрения автофокуса, когда делается снимок. . Существует огромное количество отрицательных отзывов о проблемах с автофокусировкой на таких точных инструментах, как Canon 5D Mark III, Nikon D800, Pentax K-5 и других цифровых зеркальных фотоаппаратах, и похоже, что большинство фотографов, похоже, не понимают, что основная проблема не обязательно с определенной моделью или типом камеры, а скорее с определенным способом фокусировки этих камер.Если вы поищете в Интернете, вы найдете тысячи отчетов об автофокусировке по всем видам зеркальных фотокамер, возраст которых насчитывает более 10 лет. Следовательно, проблемы с передним фокусом и задним фокусом, которые мы видим в современных камерах, не являются чем-то новым — они существуют с момента создания первой зеркальной камеры с датчиком фазового обнаружения.

Как работают камеры DSLR

Чтобы разобраться в этой проблеме более подробно, важно сначала узнать, как работает камера DSLR. На типичных иллюстрациях DSLR показано только одно зеркальное зеркало, расположенное под углом 45 градусов.Чего они не показывают, так это того, что за зеркалом есть вторичное зеркало, которое отражает часть света в датчик фазового детектирования. Взгляните на упрощенную иллюстрацию ниже, которую я сделал из образца изображения Nikon D800:

Вот описание каждого числа, показанного на иллюстрации выше:

  1. Луч света
  2. Основное / отражающее зеркало
  3. Вторичное Зеркало, также известное как «дополнительное зеркало»
  4. Затвор камеры и датчик изображения
  5. Эксцентриковый штифт (1.5 мм шестигранник) для регулировки главного зеркала
  6. Эксцентриковый штифт (шестигранник 1,5 мм) для регулировки вторичного зеркала
  7. Датчик определения фазы (датчик автофокуса)
  8. Пентапризма
  9. Видоискатель

Давайте посмотрим, что происходит внутри камеры когда сделан снимок. Лучи света попадают в объектив (1) и попадают в камеру. Частично прозрачное главное зеркало (2) расположено под углом 45 градусов, поэтому оно отражает большую часть света вертикально в пентапризму (8).Пентапризма волшебным образом преобразует вертикальный свет обратно в горизонтальный и переворачивает его, так что вы видите именно то, что получаете, когда смотрите в видоискатель (9). Небольшая часть света проходит через главное зеркало и отражается вторичным зеркалом (3), которое также наклонено под углом (54 градуса на многих современных камерах Nikon, как показано выше). Затем свет достигает датчика фазового обнаружения / автофокусировки (7), который перенаправляет его на группу датчиков (два датчика на точку автофокусировки). Затем камера анализирует и сравнивает изображения с этих датчиков (аналогично тому, как оценивается фокусировка на дальномере), и, если они не выглядят одинаково, она дает команду объективу выполнить правильную настройку (подробнее см. Ниже).

Хотя описанный выше процесс выглядит более или менее простым, у этого подхода есть одна серьезная проблема. Датчик фазового определения — это датчик, который дает команду объективу выполнить правильную настройку, в то время как изображение захватывается совершенно другим устройством — датчиком на задней панели камеры. Почему это проблема? Помните, что когда вы делаете снимок, оба зеркала заднего вида поднимаются, затвор открывается, и свет от объектива попадает прямо на датчик камеры (4).Для правильной работы фазового автофокуса расстояние между креплением объектива и датчиком камеры, а также расстояние между креплением объектива и датчиком фазового определения должно быть идентичным . Если есть даже небольшое отклонение, автофокус будет некорректным. Вдобавок ко всему, если угол вторичного зеркала не совсем такой, каким должен быть, это также приведет к проблемам с автофокусировкой.

Как работает датчик фазового детектирования

Как я уже сказал выше, система фазового детектирования работает так же, как и дальномерные камеры.Свет, который отражается от вторичного зеркала, принимается двумя или более небольшими датчиками изображения (в зависимости от того, сколько точек фокусировки имеет система автофокусировки) с микролинзами над ними. Для каждой точки фокусировки, которую вы видите в видоискателе, есть два крошечных датчика разности фаз — по одному для каждой стороны объектива, как показано на иллюстрации вверху страницы (7) (на иллюстрации это поведение чрезмерно преувеличено. показаны два отдельных световых луча, достигающих двух отдельных датчиков.

На самом деле, на современном устройстве обнаружения фаз гораздо больше датчиков, чем два, и эти датчики расположены очень близко друг к другу).Когда свет достигает этих двух датчиков, если объект находится в фокусе, световые лучи с крайних сторон линзы сходятся прямо в центре каждого датчика (как на датчике изображения). На обоих датчиках будут одинаковые изображения, указывающие на то, что объект действительно находится в идеальном фокусе. Если объект находится не в фокусе, свет больше не будет сходиться и попадет в разные стороны датчика, как показано ниже (изображение любезно предоставлено Википедией):

На рисунках 1–4 представлены условия, при которых объектив сфокусирован (1 ) слишком близко, (2) правильно, (3) слишком далеко и (4) слишком далеко.Из графиков видно, что разность фаз между двумя профилями может использоваться, чтобы определить не только в каком направлении, но и на сколько нужно изменить фокус для достижения оптимальной фокусировки. Обратите внимание, что на самом деле вместо сенсора движется линза.

Поскольку система фазового детектирования знает, находится ли объект в фокусе спереди или сзади, она может отправлять точные инструкции на объектив камеры о том, в какую сторону и на сколько повернуть фокус. Вот что происходит, когда камера фокусируется на объекте (операция автофокусировки с замкнутым контуром):

  1. Свет, проходящий через крайние стороны объектива, оценивается двумя датчиками изображения
  2. В зависимости от того, как свет достигает изображения датчиков, система автофокуса может определить, находится ли объект в фокусе спереди или сзади, и по тому, насколько
  3. Система автофокусировки затем дает команду объективу отрегулировать фокус.
  4. Вышеупомянутое повторяется столько раз, сколько необходимо, пока не будет достигнута идеальная фокусировка.Если фокусировка не может быть достигнута, объектив сбрасывается и начинает повторную фокусировку, что приводит к «поиску» фокусировки.
  5. После достижения идеальной фокусировки система автофокусировки отправляет подтверждение того, что объект находится в фокусе (зеленая точка внутри видоискателя, звуковой сигнал и т. д.)

Все это происходит за доли времени, поэтому система определения фазы работает намного быстрее, чем система определения контраста (которая полагается на изменение фокуса вперед и назад до тех пор, пока фокус не будет достигнут, с большим количеством изображений). анализ данных происходит на уровне датчика изображения).

Система фазового детектирования / автофокусировки — очень сложная система, в которой практически каждый раз улучшается, когда обновляется линейка камер более высокого класса. С годами количество точек автофокусировки увеличивалось, а также количество более надежных точек автофокусировки перекрестного типа. Например, Canon 1D X и Canon 5D Mark III имеют колоссальную 61 точку фокусировки, 41 из которых перекрестного типа. Взгляните на эту сложную матрицу датчиков автофокусировки на камере:

Увеличено не только количество точек автофокусировки, но и их надежность.Большинство современных профессиональных фотоаппаратов сегодня поставляются с чрезвычайно быстрыми и легко настраиваемыми системами автофокусировки, которые могут непрерывно отслеживать объекты и фокусироваться.

Проблемы с автофокусом DSLR

Как вы можете видеть выше, система автофокусировки с определением фазы очень сложна и требует высокой точности для получения точных результатов. Что наиболее важно, система фазового обнаружения / автофокусировки должна быть правильно установлена ​​и выровнена в процессе производства. Если есть даже небольшое отклонение, которое случается довольно часто при производстве, автофокус отключится.Это основная причина, по которой фазовое обнаружение было источником проблем в значительной степени с тех пор, как появилась первая зеркальная фотокамера с датчиком фазового обнаружения. Понимая эти возможные отклонения, все производители зеркальных фотокамер разработали систему высокоточной калибровки, которая учитывает это и позволяет проводить индивидуальную калибровку камеры в процессе проверки и обеспечения качества (QA).

Если обнаружена проблема выравнивания датчика с определением фазы, система выполняет автоматическое компьютеризированное тестирование, которое проходит через каждую точку фокусировки и вручную настраивает ее в камере.Отклоненные точки повторно калибруются и настраиваются, затем значения компенсации записываются в прошивку камеры. Думайте об этом как о процессе, аналогичном процессу точной настройки AF / Micro Adjust, который происходит на уровне определения фазы, за исключением того, что он выполняется для каждой точки фокусировки AF отдельно.

Страница не найдена »ExpertPhotography

404 — Страница не найдена» ExpertPhotography

404

Простите! Страница, которую вы искали, не найдена…

Он был перемещен, удален, переименован или, возможно, никогда не существовал. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам понадобится помощь.

Мне нужна помощь с…

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1 ‘, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

Страница не найдена »ExpertPhotography

404 — Страница не найдена» ExpertPhotography

404

Простите! Страница, которую вы искали, не найдена…

Он был перемещен, удален, переименован или, возможно, никогда не существовал. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам понадобится помощь.

Мне нужна помощь с…

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1 ‘, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[type = ‘text’]

[type = ‘text’]

[type = ‘password’]

[type = ‘password’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control ‘, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, ‘RealPlayer’]

[‘rmockx.RealPlayer G2 Control’, ‘rmocx.RealPlayer G2 Control.1’, ‘RealPlayer.RealPlayer ™ ActiveX Control (32-разрядный)’, ‘RealVideo.RealVideo ™ ActiveX Control (32-бит)’, «RealPlayer»]

Основы работы с камерой # 11: АФ с определением фазы

АФ с определением фазы (также известный как АФ с определением разности фаз или АФ с определением разности фаз) — это система автофокусировки, используемая при съемке с использованием видоискателя на цифровых зеркальных камерах.Его главная особенность — высокая скорость автофокусировки. Далее мы расскажем больше о фазовой автофокусировке и о том, как двухпиксельная CMOS-автофокусировка Canon использует новейшую технологию автофокусировки для включения фазовой автофокусировки даже в режиме Live View. (Сообщил Томоко Судзуки)

Фазовый автофокусировка — это система автофокусировки, используемая при съемке с использованием видоискателя на цифровых зеркальных фотокамерах

Для заметок

— Быстрая скорость автофокусировки.
— Требуется зеркальный механизм, разделяющий свет, попадающий в объектив, а также отдельный датчик автофокусировки.

Фазовый автофокусировка — это система автофокусировки, используемая при съемке с использованием видоискателя на цифровых зеркальных камерах. Он работает, разделяя свет, попадающий в линзу, на две части, так что получается два изображения. Основываясь на разнице в положении точки фокусировки между этими двумя изображениями, камера вычисляет необходимое направление (в сторону камеры или от камеры) и величину (расстояние) для перемещения объектива для достижения фокусировки и перемещается. объектив соответственно.

Фазовый автофокус позволяет быстро установить автофокусировку, поскольку камера точно знает, на сколько и в каком направлении нужно переместить фокусирующую линзу.Однако для этой формы автофокусировки требуется специальный датчик автофокусировки вместе с механизмом, разделяющим свет между датчиком автофокусировки и датчиком изображения, который преобразует свет, попадающий в объектив, в изображение. Это затрудняет создание компактного корпуса камеры.

Фазовый автофокус может быстро фокусироваться, поскольку знает расстояние и направление от объекта

Пример фазового автофокуса

Пример контрастного АФ

Чтобы лучше понять, представим ситуацию, когда вам нужно разрезать арбуз.Фазовая автофокусировка похожа на попытку добраться до арбуза без повязки на глаза. Вы уже знаете расстояние и направление до арбуза, и это знание позволит вам быстро перейти к нему.

Между тем, контрастный AF был бы похож на попытку добраться до арбуза с завязанными глазами. Поскольку вы не можете узнать расстояние и направление до арбуза, вам нужно передвигаться, чтобы попытаться определить его местонахождение. Вот почему контрастный автофокус требует больше времени для достижения фокусировки на объекте по сравнению с фазовым автофокусом.

Связанная концепция 1: линейный датчик и датчик перекрестного типа

Схема расположения линейного и крестового датчиков

Датчик крестового типа с высокой точностью автофокусировки
A: обнаруживает горизонтальную линию объекта
B: обнаруживает вертикальную линию объекта

На датчике автофокусировки цифровой зеркальной камеры есть два типа датчиков: линейный датчик и датчик крестового типа. Линейные датчики ориентированы либо вертикально, либо горизонтально, следовательно, они могут обнаруживать только горизонтальную или вертикальную линию объекта.Однако датчики крестового типа, которые состоят из линейных датчиков, расположенных крест-накрест, способны обнаруживать как вертикальные, так и горизонтальные линии объекта и, как следствие, имеют более высокую точность в достижении фокусировки.

Камеры начального уровня, такие как EOS 1300D, обычно имеют только одну точку автофокусировки крестового типа, расположенную в центре. Однако более новые модели камер, такие как EOS 77D и EOS 800D, оснащены датчиками крестового типа для всех 45 точек автофокусировки. Этот дизайн подходит даже для опытных пользователей, которые хотят иметь возможность организовать свою композицию таким образом, чтобы их объект можно было разместить в любом месте кадра.Благодаря большему количеству датчиков крестового типа фокусировка может быть достигнута быстро, даже если объект находится по краям кадра.

Связанная концепция 2: Dual Pixel CMOS AF

На камерах, оснащенных Dual Pixel CMOS AF, фазовый автофокус можно использовать в режиме Live View в широкой области, отмеченной красным, без использования отдельного датчика автофокусировки. Быстрая и точная фокусировка может быть достигнута даже на движущихся объектах.

Dual Pixel CMOS AF — это новейшая система автофокусировки, разработанная Canon.Он позволяет использовать фазовый автофокус в режиме Live View и при видеосъемке, тогда как его можно было использовать только при съемке с использованием видоискателя на предыдущих зеркалках. Поскольку все пиксели на датчике изображения Dual Pixel CMOS AF оснащены датчиками определения фазы, для него не требуется отдельный датчик AF, поэтому он может быть реализован в беззеркальных камерах, таких как серия EOS M. Наряду с плавной и быстрой фокусировкой он может легко фокусироваться даже на движущихся объектах.

В следующем ролике показано, как Dual Pixel CMOS AF помогает при видеосъемке — некоторые моменты применимы и к фотографии!

Получайте последние новости о фотографии, советы и рекомендации, подписавшись на нас!

Автофокусировка — Тони и Челси Нортруп

Практически любая камера с комплектным объективом сфокусируется на хорошо освещенных неподвижных объектах, поэтому обычному фотографу не нужно об этом беспокоиться.Фокусировка становится проблемой при отслеживании движущихся объектов (например, спортивных состязаний и дикой природы), при съемке при слабом освещении и при работе с малой глубиной резкости. Телеобъективы и светосильные объективы (с числами f / ступени, такими как f / 1,8) имеют небольшую глубину резкости, что означает, что глаза вашего объекта могут быть в фокусе, но фон будет очень размытым. Дополнительные сведения о глубине резкости см. В главе 4 документа «Великолепная цифровая фотография ».

Беззеркалка в сравнении с DSLR

Как правило, зеркальные фотокамеры автофокусируются лучше, чем беззеркальные камеры (при использовании видоискателя).Фактически, в нашем тестировании наименее дорогие зеркалки лучше справлялись с автофокусировкой на движущихся объектах, чем самые дорогие беззеркальные камеры, включая такие камеры, как Sony a6000 и Fujifilm X-T1, которые рекламируют фокусировку с определением фазы. Эта разница в скорости фокусировки означает, что беззеркальная камера низкого уровня не будет полезна для откровенных портретов, занятий спортом или движущихся животных. Если вас интересуют такие виды фотографии, попробуйте зеркалки. Обратите внимание, что беззеркальные камеры поддерживают режимы покадровой и непрерывной автофокусировки.Однако фокусировка, как правило, настолько медленная, что непрерывная автофокусировка на движущихся объектах работает не очень хорошо. На практике вы обычно добиваетесь лучших результатов с автофокусировкой по одному кадру.

Различные технологии фокусировки

Большинство современных зеркальных фотокамер и многие беззеркальные камеры более высокого класса имеют два разных механизма фокусировки:

  • Обнаружение фазы . Самый быстрый способ автофокусировки, определение фазы, использует пару датчиков для каждой точки фокусировки. В цифровой зеркальной фотокамере свет проходит через частично полупрозрачное зеркало зеркальной камеры.За этим зеркалом, на том же расстоянии от объектива, что и датчики вашей камеры, находится одна или несколько пар датчиков фокусировки для каждой точки фокусировки вашей камеры. Эти датчики видят небольшую часть вашего изображения с двух немного разных углов. Когда изображение с двух датчиков совпадает, эта часть изображения оказывается в фокусе, и ваша камера может остановить процесс автофокусировки.
  • Обнаружение контраста . Автофокусировка с определением контраста намного медленнее, чем автофокусировка с определением фазы; однако определение контраста является более гибким, поскольку оно может фокусироваться на любой части изображения, а не только там, где существует точка фокусировки.Цифровые зеркальные фотокамеры могут использовать определение контраста в режиме просмотра в реальном времени, а некоторые поддерживают автофокусировку с определением контраста во время записи видео. Обнаружение контраста исследует данные с сенсора камеры при регулировке фокуса объектива и, сравнивая последующие кадры, снятые с сенсора, может определить, приводит ли движение фокуса к более контрастному (показывая более сфокусированное) или менее контрастному (показывая меньшее). сфокусирован) в любой точке кадра. Следовательно, при обнаружении контраста точка фокусировки может находиться в любом месте кадра.Большинство датчиков DSLR выдают данные только со скоростью 30 или 60 кадров в секунду, что ограничивает скорость, с которой камера может захватывать последующие виды сцены во время фокусировки, и, следовательно, общую скорость фокусировки. Поэтому беззеркальные камеры, как правило, имеют гораздо более быструю автофокусировку с определением контраста, чем зеркальные.

DSLR и некоторые беззеркальные камеры фокусируются в основном с использованием фазовой автофокусировки. В цифровой зеркальной фотокамере каждый раз, когда вы смотрите в оптический видоискатель, вы используете фазовый автофокус.Все современные цифровые камеры также поддерживают автофокусировку с определением контраста. Если вы смотрите на дисплей в режиме реального времени на задней панели цифровой зеркальной камеры, это означает, что сенсор камеры получает весь свет от сцены, и камера сместила зеркала в сторону. Без зеркал ваша камера не может перенаправлять свет на датчик фазовой автофокусировки. Следовательно, вместо этого он должен использовать более медленную автофокусировку с определением контраста. Canon 70D — одно из исключений. Его технология двухпиксельной автофокусировки обеспечивает автофокусировку с определением фазы в режиме live view, значительно повышая скорость фокусировки, когда зеркало поднято, например, когда вы записываете видео.Небольшой технический момент по поводу камер Sony Alpha с однообъективными полупрозрачными (SLT) зеркалами: их зеркала не смещаются в сторону, как у традиционных зеркальных фотокамер. В то время как зеркалка использует зеркало для отражения света как в оптический видоискатель, так и в датчики фокусировки с определением фазы, в SLT-камере Sony зеркало отражает свет только на датчики фокусировки; большая часть света проходит через зеркало к датчику. Это позволяет SLT-камерам всегда использовать автофокусировку с определением фазы, даже при фотосъемке или записи видео.Хотя это огромные преимущества, я все же рекомендую большинству людей выбирать традиционные зеркалки с оптическими видоискателями. Это больше технических деталей, чем вам нужно помнить, поэтому вот несколько ключевых моментов:

  • Обнаружение фазы, как правило, намного лучше, чем обнаружение контраста, особенно для движущихся объектов.
  • Цифровые зеркальные фотоаппараты
  • поддерживают фазовый автофокус, когда вы смотрите в оптический видоискатель.
  • Все цифровые камеры поддерживают определение контраста. В зеркальных фотокамерах используется определение контраста при просмотре изображения в режиме реального времени.
  • Автофокусировка с определением фазы ограничена определенными точками фокусировки, а определение контраста позволяет сфокусироваться в любом месте кадра.
  • Беззеркальные камеры, рекламирующие автофокус с определением фазы, поддерживают его только при использовании объективов, предназначенных для определения фазы. В настоящее время очень немногие линзы поддерживают определение фазы. Например, Olympus E-M1 поддерживает автофокусировку с определением фазы, но ни один штатный объектив для этого не предназначен. Sony a5100, Sony a6000 и Fujifilm X-T1 поддерживают фазовый автофокус, но с системой совместимы лишь некоторые объективы.

Как работает фокусировка с определением фазы

В большинстве современных объективов мотор фокусировки (который физически поворачивает элементы объектива для изменения фокуса) встроен в объектив. Любая другая часть фокусировки контролируется корпусом камеры. Все зеркальные фотокамеры и некоторые беззеркальные камеры высокого класса используют фокусировку с определением фазы. Когда вы фокусируете камеру, она смотрит на изображение, проходящее через объектив, а затем пытается сфокусироваться немного ближе или дальше. Точно так же, как у вас есть два глаза в голове, каждая точка фокусировки в вашей камере — это два отдельных датчика.Когда фокусировка правильная, изображение от этих двух датчиков совпадает. В этот момент камера перестает фокусироваться. Конечно, это упрощенное объяснение действительно сложного процесса. Скорость и точность фокусировки чрезвычайно важны для фотографов портрета, дикой природы и спорта, поэтому производители фотоаппаратов делают все возможное, чтобы сделать процесс как можно быстрее. Если вы не станете серьезным фотографом, занимающимся спортом или дикой природой, вам действительно не нужно разбираться во всех мельчайших деталях о том, как разные камеры выполняют автофокусировку.Однако продолжайте читать, если вам интересно или вы просто хотите понять жаргон. Каждый корпус камеры имеет несколько точек фокусировки. Всегда есть одна точка фокусировки в центре изображения, а несколько других разбросаны по кадру. При использовании техники фокусировки и перекомпоновки (описанной в главе 4 из «Великолепная цифровая фотография ») вам действительно понадобится только центральная точка фокусировки. Тем не менее, другие точки фокусировки полезны для съемок действий, когда у вас нет времени на фокусировку и изменение композиции.Не все точки фокусировки на камере одинаковы. Как правило, центральная точка фокусировки является самой быстрой, и чем дальше вы удаляетесь от центра, тем менее эффективны точки фокусировки. Общие типы точек фокусировки включают:

  • Вертикальный . Вертикальные точки фокусировки определяют контраст, глядя вверх и вниз по изображению. Следовательно, вертикальная точка фокусировки сможет очень быстро сфокусироваться на рубашке с горизонтальными полосами, но может вообще не сфокусироваться на вертикальных полосах.
  • Горизонтальный . Горизонтальные точки фокусировки определяют контраст, просматривая изображение влево и вправо. Они хорошо распознают вертикальные полосы (или любой тип вертикального контраста), но не очень хорошо фокусируются на горизонтальных объектах.
  • Крестообразный . Они используют определение контраста как по вертикали, так и по горизонтали. Они могут сосредоточиться практически на чем угодно, если объект хорошо освещен и не имеет сплошного цвета.

Обычно центральная точка фокусировки бывает перекрестного типа, а точки фокусировки по краям кадра — горизонтальными или вертикальными.Однако в некоторых камерах, таких как Canon 7D и 70D, используются только датчики крестового типа. Иногда возможности точки фокусировки зависят от минимального значения диафрагмы объектива, который вы используете. Например, центральная точка фокусировки может быть перекрестного типа с объективами f / 2,8, но только горизонтальной с объективами f / 4 или выше. У этих знаний нет практического применения; вряд ли это будет достаточно значимым фактором, чтобы оправдать затраты сотен или тысяч человек на другой корпус или более светосильный объектив. На практике вы будете использовать камеру и объективы, которые у вас есть, и постараетесь максимально эффективно фокусироваться.Большинство камер поддерживают автофокусировку, когда минимальное значение диафрагмы объектива составляет f / 5,6 или ниже. Однако некоторые корпуса Canon (в частности, Nikon D4S, Nikon D810, Canon 1DX и Canon 5D Mark III) поддерживают фокусировку с объективами f / 8 по некоторым точкам фокусировки. Эта возможность важна для фотографов дикой природы, которые часто используют телеконверторы для увеличения досягаемости своих телеобъективов, потому что телеконвертеры также увеличивают минимальное число диафрагмы объектива.

Позиционирование точки фокусировки

Производители зеркальных фотокамер

часто рекламируют количество точек фокусировки, которые предлагает камера, но количество точек фокусировки не так важно, как их расположение в кадре.Например, у некоторых камер все точки фокусировки сгруппированы в середине кадра, что полезно только в том случае, если объект будет находиться в центре кадра. Если вы используете правило третей , как описано в главе 2 документа «Великолепная цифровая фотография », вам нужно, чтобы точки фокусировки находились на 1/3 длины кадра. Это обеспечивают только зеркалки более высокого класса. Поэтому не следует считать, что камера с большим количеством точек фокусировки автоматически превосходит другую камеру.Вместо этого выберите камеру с точками фокусировки ближе к краю кадра. Например, Sony Alpha a99 (2800 долларов) хвастается наличием 102 точек автофокусировки. Это в основном маркетинговая ерунда, потому что у него всего 19 точек автофокусировки, которые позволят вам достичь первоначальной фокусировки. Остальные 83 точки полезны только для продолжения отслеживания движущихся объектов после первоначальной фокусировки, а затем только с определенными объективами. 19 точек автофокусировки — это много, но есть большая проблема: эти 19 точек автофокусировки сгруппированы вокруг центра кадра.Canon 5D Mark III (3300 долларов) имеет 61 точку автофокусировки, и на первый взгляд может показаться, что система автофокусировки хуже, чем у a99. Однако сравнение точек автофокусировки, которые можно использовать для начальной фокусировки на сетке с правилом третей, как показано на следующем рисунке, говорит о другом. Точки фокусировки a99, расположенные слева, сгруппированы вокруг центра, что требует от вас использования техники фокусировки и перекомпоновки для каждого отдельного кадра, который следует правилу третей — и это будет большинство ваших снимков.Точки автофокусировки 5D Mark III достигают гораздо большего, что позволяет вам выполнять автофокусировку по левой или правой трети кадра (но, к сожалению, не полностью до углов). Точки автофокусировки Sony Alpha a99 (слева) сгруппированы вокруг центра кадра, что менее полезно, чем точки автофокусировки Canon 5D Mark III (справа), которые распределены дальше по кадру. Я не хочу специально критиковать a99; это потрясающая камера. Я провел первое десятилетие своей карьеры фотографа только с использованием центральной точки автофокусировки (в сочетании с техникой фокусировки и перекомпоновки), поэтому даже одна точка автофокусировки справится со своей задачей.Я показываю этот пример только потому, что, оценивая различные камеры, я хочу, чтобы вы уделяли меньше внимания количеству точек автофокусировки и большему акценту на их распределении по кадру.

Фокусирующие двигатели Nikon

Для корпусов фотоаппаратов Nikon необходимо учитывать еще один фактор: есть ли в корпусе фокусирующий двигатель. В то время как в большинстве современных объективов двигатель фокусировки встроен в объектив, в старых объективах Nikon для регулировки фокуса объектива использовался специальный двигатель, встроенный в корпус.В зеркальных фотокамерах Nikon более высокого класса по-прежнему есть моторы фокусировки, позволяющие выполнять автофокусировку с помощью старых объективов. В частности, следующие последние DSLR Nikon имеют двигатель фокусировки: D90, D300, D7100, D600, D610, D800, D810, D3x, D4 и D4S. Все остальные новые зеркальные фотокамеры Nikon не имеют мотора фокусировки. Следовательно, автофокусировка будет нормально работать со всеми новыми объективами AF-S и AF-I, но вы не сможете выполнять автофокусировку со старыми объективами AF, для которых требуется мотор фокусировки (хотя вы все равно можете использовать их с ручной фокусировкой). К счастью, большая часть нынешней линейки Nikon — AF-S.Все, что вам действительно не хватает, — это автофокусировка с их объективами типа «рыбий глаз», но широкая глубина резкости с линзами «рыбий глаз» упрощает фокусировку.

Объективов в аренду | Блог

Закон Кларка: Любая достаточно продвинутая технология неотличима от магии . Артур Кларк
Закон Кларка: Любая достаточно развитая невежественность неотличима от злого умысла . Дж. Портер Кларк

Мои извинения

Ничто на онлайн-форумах не демонстрирует эти два закона лучше, чем обсуждение систем автофокусировки камеры.Закон Кларка, потому что очень, очень немногие люди хоть немного понимают, как работает автофокус. Закон Кларка, потому что, поскольку они не понимают автофокус, когда эта тема поднимается, действуют Три правила онлайн-обсуждения (1 — Выявить вину заранее, 2 — Повторять громко, 3 — Повторять часто). Поэтому большинство дискуссий, которые начинаются со слов «Моя камера (или этот объектив) плохо автофокусируется», быстро заканчиваются персеверацией «потому что ты плохой фотограф» или «потому что это оборудование отстой».

Не то чтобы я толком разбирался в автофокусе.Конечно, я знал некоторые очевидные вещи: фазовый автофокус — быстрый, контраст — медленный; Объективы f / 2.8 фокусируются точнее, чем более светосильные объективы; Линзы сторонних производителей обычно имеют больше проблем, чем линзы производителя. Но так как я не понимал, как на самом деле работает автофокус, я не понимал , почему эти вещи были правдой.

Итак, я подумал, что просто найду об этом в Интернете и узнаю. Вот только (и вы не представляете, как я здесь шокирован) в Интернете не было диддли-сквота для чтения.Пара коротких статей и блогов, по крайней мере в одной из которых были серьезные ошибки, которые мог заметить даже я. Пара маркетинговых материалов от производителей фотоаппаратов, полных заявлений, но с некоторыми деталями. Ничего больше. Я дошел до конца Интернета, по крайней мере, в том, что касается автофокусировки SLR.

Итак, вот оно — вакуум, ожидающий заполнения. У меня наконец-то появился шанс написать окончательную статью по теме, поскольку, по определению, единственная статья была бы лучшей статьей.(Думаю, это тоже будет худшая статья, но я стараюсь сохранять позитивный настрой). Никогда не позволяя незнанию мешать мне писать по теме, я решил действовать как можно быстрее.

Но все было не так быстро. Понятно, что производители фотоаппаратов не афишируют, как они заставляют работать свои системы автофокусировки, они просто рекламируют, что их система каким-то образом отличается от других и намного лучше, чем у других. Итак, я потратил месяц на сбор и чтение книг, журнальных статей и даже патентных заявок, а затем приступил к написанию исчерпывающей статьи об автофокусе.

Это не то. В нем было около 14 страниц, и даже я заснул на полпути, вычитав его. Это сокращенная версия этой статьи в Cliff Notes. Чтобы довести его до разумной длины, мне придется опустить вовлеченные оптику и физику, но я сделал все возможное, чтобы все было точным, и включил в конце ссылки для тех из вас, кто хочет увидеть эти вещи.

Начнем с более простого (и более точного) из двух распространенных типов систем автофокусировки, используемых в SLR: автофокусировки с оценкой контраста.

Оценка контрастности Автофокус

Оценка контрастности — это просто так: компьютер камеры оценивает гистограмму, которую он видит с сенсора, немного перемещает объектив, а затем повторно оценивает, есть ли больший или меньший контраст. Если контраст увеличился, он продолжает перемещать линзу в этом направлении, пока контраст не станет максимальным. Если контраст уменьшился, он перемещает линзу в другом направлении. Повторяйте по мере необходимости до тех пор, пока контраст не станет максимальным (что в основном означает движение немного выше идеального, а затем отступление, когда контраст снова начнет уменьшаться).Идеально сфокусированный снимок должен иметь самый высокий контраст.

Если ваша камера показывает гистограмму Live View, вы можете до некоторой степени контрастировать с автофокусировкой для нужного типа изображения (снимок, на котором все находится на одинаковом расстоянии), просто фокусируясь вручную до тех пор, пока гистограмма не покажет максимальный контраст. При автофокусировке с определением контраста, конечно, фактически оценивается только небольшая область, отмеченная как детектор автофокусировки, а не весь датчик. Это позволяет вам выбрать объект, на котором вы хотите сфокусироваться, а также, чтобы компьютеру камеры не приходилось обрабатывать контраст всего изображения, а только точки автофокусировки.

Недостатки оценки контрастности

Основным недостатком автофокусировки с оценкой контрастности является ее медленная работа. Схема «движение — оценка — движение — оценка» требует времени, и камера вполне может начать с перемещения фокуса в неправильном направлении, а затем ей придется повернуться вспять. Поскольку он медленный и не дает возможности прогнозирования, определение контраста не подходит для динамичной или спортивной съемки. Медлительность может раздражать даже при съемке фотографий и портретов. Для оценки контрастности также требуется немного лучший свет, чем для автофокусировки с определением фазы, и, очевидно, для этого требуется область с хорошим контрастом на изображении.

Преимущества оценки контрастности

Автофокус с оценкой контрастности имеет некоторые преимущества, которые не только сохранили его, но и увеличивают его интенсивность. Первое преимущество в том, что это проще. При этом не требуются дополнительные датчики и микросхемы, необходимые для фазовой автофокусировки. Простота снижает стоимость и (наряду с тем фактом, что скорость автофокусировки не так критична) является основной причиной, по которой обнаружение контраста используется в камерах «наведи и снимай».(Другая причина заключается в том, что камеры наведения и съемки по своей природе имеют большую глубину резкости, поэтому точная фокусировка также не так важна.)

Простота также уменьшает размер. В беззеркальных системах приоритет отдается небольшому размеру, и система определения контраста не требует дополнительных световых путей, призм, зеркал и линз, которые необходимы для системы фазового контраста. Это важное преимущество для небольших камер со сменными объективами, которые мы начинаем видеть на рынке, и все они используют определение контраста.

Второе преимущество заключается в том, что при оценке контрастности для определения фокуса может использоваться сам датчик изображения. Не существует отдельного светового пути с призмами, зеркалами и т. Д., Которые могли бы быть менее чем идеально откалиброваны для датчика. Во время автофокусировки с оценкой контраста датчик оценивает фактическое изображение, которое он получает, а не отдельное изображение, которое должно быть (и не должно означать то же самое, что — это ), точно откалиброванное для датчика.

По этой причине обнаружение контраста, при использовании датчика изображения , обеспечивает более надежную и точную автофокусировку, чем более распространенная система определения фазы.Основная работа здесь — «при использовании датчика изображения для определения контраста». В зеркальных фотокамерах Olympus и Sony стандартного размера (не беззеркальных) используется второй датчик меньшего размера на отдельном световом пути для создания изображения в режиме Live View и оценки контрастности. Как и в любой откалиброванной системе, второй датчик может быть неточно откалиброван по датчику изображения.

Таким образом, определение контраста проще, дешевле, меньше по размеру и теоретически более точно, чем автофокусировка с определением фазы.Но это намного медленнее. Производители камер прилагают все усилия, чтобы ускорить автофокусировку с определением контраста, и делают некоторые успехи, но в ближайшем будущем это будет медленнее.

Фокусировка с определением фазы

Основной принцип

Базовая конструкция автофокусировки с определением фазы (также известная как фазовое согласование) была разработана компанией Honeywell в 1970 году, но впервые широко использовалась в камере Minolta Maxxum 7000. Honeywell подала в суд на Minolta за нарушение патентных прав и выиграла дело, поэтому все производители камер были вынуждены заплатить Honeywell за права на автофокусировку с определением фазы.

Обнаружение фазы использует принцип, согласно которому, когда точка находится в фокусе, исходящие от нее световые лучи одинаково освещают противоположные стороны линзы (она находится «в фазе»). Если линза сфокусирована перед или за рассматриваемой точкой, световые лучи на краю линзы приходят в другое положение (не в фазе).

Существуют разные способы определения того, находится ли свет в фазе или не в фазе, но в большинстве современных систем используются зеркала, линзы или призма (светоделитель) для разделения лучей, исходящих от противоположных краев линзы, на два луча и вторичную линзу. системы для перефокусировки этих лучей на линейный датчик (обычно ПЗС).Датчик автофокусировки выдает сигнал, показывающий, куда падают световые лучи с противоположных краев линзы. Если изображение правильно сфокусировано, лучи с каждой стороны попадают на датчик на определенном расстоянии друг от друга. Если линза сфокусирована перед объектом или за ним, лучи света с противоположных сторон будут попадать слишком близко друг к другу или слишком далеко друг от друга (рис. 1).


Обратите внимание: предыдущий абзац и рисунок являются очень поверхностным синопсисом того, как работает определение фазы. Должно быть две страницы физики и формул, а также альтернативных методов.Но для практических целей, «как это работает», это точно.

Из рисунка 1 очевидно, что определение фазы может сразу сказать камере, что объектив сфокусирован слишком близко или слишком далеко от интересующего объекта, поэтому один из недостатков, который мы видели при обнаружении контраста (камера не знает, в какую сторону перемещение фокуса) уже преодолено — вместо того, чтобы двигаться вперед и назад и решать, в каком направлении больше контраста, определение фазы сообщает камере: то же, .

Менее очевидны продолжающиеся вычисления. У каждого автофокусного объектива есть чип, который уже сообщил камере, например: «У меня объектив 50 мм f / 1,4, и мой элемент фокусировки расположен на 20% меньше бесконечности» или что-то подобное. Когда вы нажимаете кнопку спуска затвора наполовину, происходит несколько шагов:

  • Камера считывает датчик фазового определения, просматривает огромный массив данных, запрограммированный в ее микросхемах, который описывает свойства всех объективов производителя , выполняет некоторые вычисления и сообщает объективу что-то вроде «Переместите автофокус так сильно. к бесконечности ».
  • Объектив содержит датчик и микросхемы, которые либо измеряют величину тока, приложенного к мотору фокусировки, либо фактически измеряют, насколько далеко переместился фокусирующий элемент, и отправляют сигнал на камеру, говоря: «почти готов».
  • Камера перепроверяет определение фазы, может послать на объектив сигнал точной настройки, может даже перепроверить 3-й или 4-й раз, пока не будет показана идеальная фокусировка. Если что-то пойдет не так, как планировалось, может начаться пресловутая «охота», но обычно это не так.
  • Как только камера подтвердит фокусировку, она говорит объективу больше не двигаться, а затем посылает этот маленький звуковой сигнал и световой сигнал, который мы все знаем и любим, и мы нажимаем на кнопку затвора.
    Весь процесс занимает крошечные доли секунды. Это быстро.
Проектирование системы

Очевидно, что датчики автофокусировки не могут находиться перед датчиком изображения, поэтому производители используют частично прозрачную область в зеркале, чтобы позволить некоторому свету проходить и отражаться от вторичного зеркала на блок автофокусировки (Рисунок 2), который обычно находится в нижней части зеркального бокса (рис. 3) вместе с датчиками замера экспозиции.

Рисунок 2: световой путь к датчику автофокусировки

Рисунок 3: Расположение датчика автофокусировки (красная стрелка) в Canon 5D, воспроизведено из Canon, США

Типы датчиков

Каждый датчик определения фазы может оценивать только небольшую линейную часть изображения.Горизонтальные датчики лучше всего обнаруживают вертикальные элементы, и большинство изображений содержат преобладание вертикальных элементов, поэтому преобладают горизонтальные датчики. Есть также несколько вертикальных датчиков, обычно расположенных крестообразно (рис. 4) или «H» с горизонтальными датчиками. Некоторые камеры даже содержат диагональные датчики.

Некоторые из датчиков автофокусировки (почти всегда в центре) благодаря различным преломляющим линзам и размеру датчика более точны, чем другие датчики, особенно при использовании объективов с широкой диафрагмой.Многие из этих высокоточных датчиков активны только при использовании объектива с диафрагмой f / 2,8 или более. На рисунке 4, например, этот датчик будет более точным датчиком крестового типа, когда установлен объектив f / 2,8, но только менее точным линейным датчиком с объективом меньшей диафрагмы. Как правило, в более дорогих и новых корпусах будет больше датчиков, и большее количество этих датчиков будет иметь более высокую точность.

_ Рисунок 4: Датчик крестового типа

В самых первых системах автофокусировки (и некоторых современных камерах среднего формата) был только один датчик в центре изображения.По мере применения вычислительной мощности и инженерного мастерства добавлялось все больше и больше датчиков. Большинство камер имеют по крайней мере семь или девять, а некоторые до 52 отдельных датчиков. Мы можем выбрать одно из них, все, группу из них, что лучше всего подходит для типа изображений, которые мы снимаем. Мы можем сказать камере, какой датчик (и) мы хотим использовать. Или мы можем позволить камере сказать нам. (Камера всегда достаточно любезна, чтобы сообщить нам, какие датчики она выбрала. Мои камеры также телепатические, и они сразу же выберут те из них, которые я не хотел использовать, поэтому я выбираю свои собственные.)

Эти несколько датчиков вместе с компьютером камеры могут делать и другие замечательные вещи. Определяя, какие датчики находятся в фокусе на движущемся объекте и как это изменяется, как по расстоянию от объектива, так и по датчикам за короткие промежутки времени, камера может предсказать, где этот движущийся объект будет в будущем. Это основа автофокуса AI Servo, который, боюсь, является слишком сложной темой для этой статьи. Я топчу воду так быстро, как могу, просто описывая, как камера фокусируется на горшке с цветами на крыльце.

Влияние диафрагмы объектива

Однако, независимо от типа сенсора, обычно он будет более точным при использовании объектива с более широкой диафрагмой. Помните, что во время автофокусировки камера автоматически открывает объектив до самой широкой диафрагмы, закрывая его только до диафрагмы, выбранной вами непосредственно перед открытием шторки затвора. Автофокусировка с определением фазы более точна, когда световые лучи попадают под более широким углом. На схеме ниже лучи от объектива f / 2.8 (синий) будут попадать под более широким углом, чем лучи от объектива f / 4 (красный), которые все еще шире, чем f / 5.6 линза (желтая). При f / 8 только самые точные датчики (обычно только центральная точка на более дорогих корпусах) могут вообще работать, но даже тогда фокусировка может быть медленной и неточной. По этой причине наши объективы с диафрагмой f / 5.6 прекращают автофокусировку, когда мы пытаемся добавить телеконвертер, который меняет их на объективы с диафрагмой f / 8 или f / 11.

Преимущества фазового автофокуса

Мы уже рассмотрели основные преимущества автофокусировки с определением фазы:

  • Это невероятно быстро по сравнению с обнаружением контраста, достаточно быстро для движущихся объектов.
  • Камера может использовать матрицу датчиков, чтобы оценить движение объекта и понять, что движущийся объект является предметом интереса, что дает нам автофокусировку AI Servo, на которую жалуются все спортсмены.

Есть несколько менее часто используемых преимуществ. Матрица датчиков может использоваться для оценки глубины резкости изображения, что дает предварительный просмотр «электронной глубины резкости». Камеру можно настроить так, чтобы делать снимок, когда что-то попадает в точку автофокусировки (это называется ловушкой автофокусировки, но немногие камеры предлагают эту функцию).Если датчики обнаруживают случайное движение в статичном объекте, они могут высветить уведомление о том, что дрожание камеры влияет на изображение. Но скорость и сервопривод AI — это все, что нужно.

Недостатки фазового автофокуса

Однажды я слышал, как Porsche 911 описывают как «интересную концепцию, которая благодаря чрезвычайно интенсивным разработкам превратилась в превосходный автомобиль». Описание хорошо подходит для фазового автофокуса. Системы удивительно сложны и требуют значительного количества инженерных работ, чтобы работать так же хорошо, как они.

Прежде всего, система требует физической калибровки . Путь света к датчику изображения должен быть откалиброван по пути света к датчику автофокусировки, поэтому то, что находится в фокусе датчика автофокусировки, также точно находится в фокусе датчика изображения. Каждый объектив содержит микросхемы, которые обеспечивают обратную связь с камерой, сообщая ей, в каком именно положении находится фокусирующий элемент и как далеко он перемещается при заданном входе в двигатель объектива. Это должно полностью согласовываться, чтобы объектив действительно двигался именно там, где камера приказала ему двигаться, и чтобы камера точно знала, в каком положении он находится.Если какая-либо из этих систем не откалибрована идеально, автофокус становится неточным. Даже если они идеально откалиброваны на заводе, если они немного расширяются и сжимаются от тепла или холода, они могут стать неточными, по крайней мере, временно.

Во-вторых, системе требуется программная калибровка . Как упоминалось ранее, производители камер имеют очень сложные алгоритмы и таблицы базы данных, запрограммированные в каждый объектив и каждую камеру, которые предоставляют эту информацию и которую они защищают от всеобщего сведения.Так, например, Nikon D3 точно знает, какой ток должен быть приложен к ультразвуковому двигателю в объективе 70-200 f / 2.8 VR, чтобы сместить фокус с 6 футов перед камерой на 12 футов в фронт. И что потребуется совсем другое количество тока, чтобы переместить его с 12 футов на 30 футов или переместить фокус 50 f / 1,4 на такое же расстояние и т. Д. И т. Д. Из-за этого автофокус иногда можно улучшить, обновление прошивки, и обновления прошивки часто выпускаются после выпуска нового объектива.Обновление содержит новые алгоритмы для этого объектива.

Также из-за этого объективы сторонних производителей могут быть не такими точными, как объективы производителей, иногда , а сторонним производителям иногда приходится «перекраивать» свои объективы для работы с определенными камерами. Большие ребята еще не сказали маленьким: «Мы будем рады выпустить обновление прошивки, чтобы наша камера хорошо работала с вашим объективом». Вместо этого сторонним разработчикам приходится брать камеры и объективы производителя, декодировать сигналы, которые они посылают туда и обратно, а затем кодировать чип в своем объективе, преобразующий эти сигналы таким образом, чтобы их объектив работал должным образом.И они должны принять массивы данных, которые производители разработали для своих объективов, которые могут не подходить для их механизмов автофокусировки и двигателей. У меня нет непосредственных сведений об этом процессе, но я подозреваю, что именно поэтому некоторые объективы сторонних производителей, похоже, хорошо автофокусируются с камерами одной марки, но не так хорошо с камерой другой. И, по крайней мере теоретически, это могло бы объяснить, почему изменение в системе автофокусировки производителя может сделать объективы сторонних производителей устаревшими — или, по крайней мере, потребовать, чтобы они получили новый чип, как это недавно произошло с Sigma 120-300 f / 2.8 и Nikon D3x.

Как упоминалось выше, диафрагма объектива также может влиять на точность автофокусировки с определением фазы . Обычно это не имеет большого значения, потому что объектив с меньшей апертурой будет иметь большую глубину резкости. Однако есть момент, когда диафрагма слишком мала для точной автофокусировки сенсора, обычно при f / 5,6 или f / 8. (Помните, что камера автоматически открывает диафрагму объектива на максимум во время автофокусировки, поэтому значение диафрагмы, на которую вы установили объектив, не имеет значения, имеет значение максимальная диафрагма, которую может достичь объектив.Это также причина того, что объективы с диафрагмой f / 2,8 иногда могут выполнять автофокусировку в более сложных условиях, чем объективы с меньшей диафрагмой.

Поскольку датчики автофокусировки получают свет только тогда, когда зеркало опущено, датчики определения фазы перестают работать, когда вы фактически делаете снимок, и не начинают работать снова, пока зеркало не вернется в свое нормальное положение . Вот почему автофокусировка с определением фазы не работает во время Live View и может способствовать тому, что автофокусировка AI Servo может терять точность во время серии скорострельных снимков.Когда вы слушаете, насколько быстро D3 или 1DMkIV снимает с максимальным FPS, действительно удивительно, что любое из изображений в фокусе. Но в наши дни наши ожидания высоки.

Конечно, есть и другие проблемы, но о большинстве из них мы не задумываемся. Например, линейные (не круговые) поляризационные фильтры мешают обнаружению фазы. В наши дни линейные поляризационные фильтры нечасто встречаются, но время от времени кто-то покупает их, потому что они такие недорогие, а затем задается вопросом, почему их камера не обеспечивает точную автофокусировку.Обнаружение фазы также может бороться с определенными узорами на изображении — например, такими как шахматные доски и сетки — может привести к расплавлению системы обнаружения фазы, но с ними легко справиться с помощью обнаружения контраста.

Просмотр в реальном времени:

Я упоминаю фокусировку Live View отдельно, потому что она, кажется, заставляет производителей камер вернуться к улучшению автофокусировки с обнаружением контраста и созданию гибридных систем автофокусировки. Как уже упоминалось, обнаружение контраста уже имеет некоторые преимущества, и преодоление его недостатков может улучшить автофокусировку для всех нас.

Как упоминалось выше, у Olympus и Sony есть системы, которые разделяют световой луч, отправляя часть в видоискатель, а часть — на дополнительный датчик изображения. Эта система позволяет автофокусу с определением фазы оставаться включенным даже во время Live View. Но это добавляет возможность того, что фокусировка Live View не является абсолютно точной, поскольку датчик, используемый для фокусировки, не является датчиком изображения.

Компания Canon описала систему, которая сначала использует определение фазы для фокусировки объектива, а затем использует определение контраста для точной настройки автофокусировки, что может иметь значительные преимущества для фото- и макросъемки (Ishikawa и др.).Nikon, по-видимому, подал заявку на патент, который определяет определенные пиксели на датчике изображения, которые будут использоваться в том, что, по-видимому, является автофокусом с определением фазы (Kusaka). Это может дать лучшее из обоих миров.

Посмотрим. Но очевидно то, что впервые за более чем десятилетие изменения в системах автофокусировки могут быть скорее революционными, чем эволюционными.

Список литературы

  • Информация о цифровой камере: эволюция предварительного просмотра в цифровой фотографии
  • Фокусировка в мгновение ока: Scientific American.Август 2000. С. 82-83.
  • Goldberg, Norman: Camera Technology. Темная сторона линзы. Academic Press, 1992.
  • Исикава и др.: Система камеры и объектив. Патент США 6,603,929 B2
  • Kusaka; Ёске: датчик изображения, устройство обнаружения фокуса, устройство регулировки фокуса и устройство захвата изображения. Заявка на патент США 200

    927

  • Кабза, К. Дж .: Эволюция предварительного просмотра в цифровой фотографии. Информация о цифровой камере.
  • Кингслейк, Гордон: Оптика в фотографии.SPIE Optical Engineering Press. 1992
  • Системы слежения с предсказательной автофокусировкой Nikon
  • Рэй, Сидней: Автофокус и методы поддержания фокуса. В: Рэй, Сидней: Прикладная фотографическая оптика, 3-е изд. Focal Press, 2004.
  • Рэй, Сидней: Характеристики камеры. В: Руководство по фотографии, 9-е изд. Focal Press, 2008.
  • Wareham, Lester: система автофокусировки Canon
  • Основные сведения об автофокусе Cambridge In Color
  • Википедия: Автофокус
  • Википедия: Предварительный просмотр
Автор: Роджер Чикала

Я Роджер и основатель Lensrentals.com. Меня называют одним из оптических ботаников, и в свободное время я с удовольствием снимаю коллимированный свет через объективы микроскопа с 30-кратным увеличением. Когда я делаю реальные снимки, мне нравится использовать что-то другое: средний формат, или Pentax K1, или Sony RX1R.

Улучшенный автофокус, позволяющий запечатлеть каждый драгоценный момент — Samsung Global Newsroom

Пытаетесь ли вы сфотографировать быстро происходящее действие или просто счастливые моменты с друзьями, есть несколько функций камеры, которые влияют как на пользовательский опыт, так и на конечные результаты так же, как автофокус.Опора технологии мобильной фотографии, автофокус, гарантирует, что вы сможете запечатлеть момент так, как он случился, и получить четкие изображения, которыми можно поделиться.

Чтобы вы никогда не упустили момент, Samsung усовершенствовала свою технологию автофокусировки, представив совершенно новую систему, которая обеспечивает четкое изображение в каждом кадре. Эта система называется Dual Pixel Pro.

Что такое фазовый автофокус?

Чтобы понять, как работает Dual Pixel Pro, важно сначала понять его основную технологию — фазовый автофокус (PDAF).

Так же, как люди используют два глаза для фокусировки, PDAF работает, сравнивая разность фаз в изображениях, генерируемых левыми и правыми пикселями, что позволяет камере рассчитать расстояние фокусировки или место, где две фазы совпадают.

В обычных системах определения фазы используются специальные выделенные пиксели с автофокусировкой, встроенные по всему датчику, обычно составляющие лишь небольшую часть от общего числа пикселей. Чтобы создать изображения, смотрящие влево и вправо для сравнения, половина каждого пикселя заблокирована металлом, так что они улавливают свет только с одной стороны объектива.Использование большего количества этих выделенных пикселей автофокусировки может ускорить определение фазы, но также может уменьшить количество захваченного света, что приведет к потере качества изображения. Вот где технология Dual Pixel выводит автофокус на новый уровень.

Использование каждого пикселя с двухпиксельным автофокусом

Благодаря технологии Samsung Dual Pixel каждый пиксель на датчике используется для определения фазы с одновременным получением информации о цвете, что значительно улучшает как скорость, так и точность автофокусировки по сравнению с обычными системами.

Каждый пиксель сенсора Dual Pixel содержит два фотодиода, один левый и один правый. При захвате сцены фазы каждой пары фотодиодов сравниваются, чтобы добиться автофокусировки всего за миллисекунды. Поскольку каждый пиксель датчика используется как для автофокусировки, так и для значений цвета, датчик может обеспечить быструю автофокусировку без потери качества изображения.

Dual Pixel Pro с автофокусом нового поколения

Dual Pixel Pro выводит автофокус на новый уровень.В нем используются зеленые пиксели, которые разделяют фотодиоды диагональной структурой. Эти разделенные по диагонали пиксели сравнивают разность фаз между верхней и нижней частью пикселя в дополнение к разнице фаз в левой и правой сторонах.

В результате Dual Pixel Pro обеспечивает быструю и точную автофокусировку даже в сложных условиях, таких как слабое освещение или быстро движущиеся объекты. Он также устраняет определенные ограничения технологии Dual Pixel, которая пытается различать левую и правую стороны узоров, таких как параллельные горизонтальные полосы.Добавление функции определения верхней и нижней фазы означает, что ваша камера может лучше различать эти узоры, что позволяет ей быстро фокусироваться, даже когда на вашем объекте съемки рубашка с рисунком и горизонтальными линиями.

От взгляда любимого человека до впечатляющего фейерверка — наши самые ценные воспоминания часто мимолетны. Датчики изображения ISOCELL, оснащенные системой автофокусировки Dual Pixel Pro, гарантируют, что ваши любимые моменты никогда больше не пройдут мимо вас.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.