Вам стоит знать, какой автофокус стоит в вашем смартфоне

На заре камеростроения для мобильных устройств камеры не оснащались автофокусом. Это было не так плохо и позволяло фотографировать панорамы или объекты на их фоне, обладая достаточно большой глубиной резкости. Но время идет и надо вводить новые функции. Так появился основной элемент, позволяющий улучшить снимки.

При выборе телефона с хорошей камерой многие уделяют внимание количеству мегапикселей. Однако важнее и полезнее взглянуть на другие факторы, которые оказывают не менее серьезное влияние на качество фотографий. Среди них — тип автофокуса камеры смартфона. В настоящее время он имеет три основных типа.

Контрастный автофокус

Это самый распространенный тип, которым оснащены камеры смартфонов низкого и среднего ценового сегмента. Суть его работы сводится к поиску оптимального фокуса, чтобы сделать резким все изображение или какую-то его часть, выбранную пользователем. Специальный микропроцессор постоянно считывает и анализирует изображение с матрицы и перемещает объектив для нахождения зоны с наибольшим контрастом.

Последний момент связан с единственным недостатком контрастного автофокуса — его медленной работой. Поскольку поиск требует время, а сделать это можно лишь после анализа всего изображения и возвращения объектива обратно, кадр может и «уйти», пока камера поймает нужный фокус.

Данный тип автофокуса на сегодняшний день используется преимущественно в бюджетных смартфонах, таких как Samsung Galaxy J7, Huawei Honor 6A и других.

Лазерный автофокус

Более продвинутый тип автофокуса, который способен определять расстояние до объекта и подстраивать под него настройки фокуса. Работает он довольно интересно: смартфон отправляет тонкую полосу света, которая отражается от всевозможных поверхностей и возвращается обратно. После этого камера определяет производит вычисления (время лазера умножается на скорость света) и определяет расстояние до объекта, благодаря чему и удается сфокусироваться.

Вроде бы все здесь очень технологичное, но есть и минус. Лазерный автофокус работает только на небольших дистанциях и совмещается с другими системами для более полного охвата диапазона расстояний. Поэтому производители сейчас совмещают контрастный и лазерный автофокус.

Лазерным автофокусом оснащены преимущественно смартфоны LG, но есть и исключения: тот же флагман Huawei P20 Pro.

Фазовый автофокус

Для его реализации предусмотрены дополнительные датчики, которые позволяют камере получить больше данных для настройки фокуса. Он намного быстрее контрастного, камера поддерживает следящий автофокус, для него необходимо мощное «железо». Чаще всего фазовый автофокус доступен в смартфонах сегмента high-end. Среди них Honor View 10, Huawei P10 и Sony Xperia XZ.

Фазовый тип хорошо подходит для съемки объектов в движении — правда, он все равно не такой быстрый, как лазерный. Наиболее продвинутые смартфоны способны на ходу объединять работу разных способов фокусировки и даже обеспечивать непрерывную автофокусировку, подстраиваются под изменение положения объекта.

Кстати, еще один вид автофокуса не так распространен, поскольку ограничен смартфонами Samsung — это система Dual Pixel. Это существенно улучшенный фазовый автофокус — вместо 5-10 % пикселей, которые использовались для автофокусировки, используются все 100% пикселей. Поэтому он нашел себе применение в новейших смартфонах Samsung.

Очевидно, камера современного смартфона не так проста, как кажется. А автофокус делает ее чуть ли не самым сложным элементом смартфона.

Материал подготовлен при поддержке магазина SmartPrice

Что такое автофокус на лазерном станке?

Лазерные станки с ЧПУ можно встретить на любом более-менее крупном производстве. Это объясняется большим количеством преимуществ лазерных технологий перед любыми другими методами резки материалов. Высокоточное оборудование с большой скоростью может резать практически любое сырье, обеспечивая гладкую, без сколов, кромку, которая не нуждается в дополнительной обработке. Толщина реза при этом очень мала, поэтому заготовки на листе можно размещать практически вплотную друг к другу, экономя материал и делая производство безотходным. Еще одним плюсом станков такого типа является бесконтактная резка и полное отсутствие термического или иного воздействия на поверхность.

Как работает лазерный станок с ЧПУ

Режущим элементом станка является лазерный луч. Через систему отражающих зеркал он доходит до фокусировочной линзы, размещенной в подвижной головке, которая перемещается над рабочим столом. Линза направляет пучок на поверхность материала, формируя на заготовке пятно нужного размера. Диаметр луча при этом остается стабильный, так как толщина линзы и фокусное расстояние остаются неизменными при условии, что поверхность материала идеально ровная.

Зачем нужен автофокус?

Правильно подобранное фокусное расстояние – это залог качественной резки материала. При работе с разными по толщине материалами интервал между линзой и поверхностью каждый раз приходится замерять и настраивать вручную. Для этого под рабочий материал подкладываются деревянные или металлические листы. В противном случае лазерное пятно будет размытым, что неизбежно повлечет за собой брак при резке. Для автоматической подстройки линзы под разную высоту стола на лазерную головку устанавливают съемный датчик автофокуса.

На первых двух изображениях лазерный поток сфокусирован за пределами рабочей поверхности. На третьем рисунке подобрано наилучшее расстояние между линзой и столом.

Принцип работы автофокуса в лазерных станках

Датчик автофокуса  представляет собой сенсор или электронный щуп, который замеряет расстояние до рабочего поверхности. Плоскость стола поднимается по оси Z до тех пор, пока датчик не определит оптимальное расстояние до фокусирующей линзы. Установленные координаты заносятся в память блока управления оборудованием. В дальнейшем для каждого материала с конкретной толщиной выбирается соответствующий параметр фокусировки, и рабочий стол автоматически подстраивается по высоте.

Виды датчиков автофокуса

В зависимости от технологии определения фокусного расстояния автофокус может быть:

• электронно-механический – представляет собой выдвижной упор, который крепится на режущую головку. Электронный индикатор отображает интервал между линзой и столом.

Съемный электронный датчик автофокуса можно убрать с режущей головки сразу после измерения фокусного расстояния

• световой – в этом случае сенсорные датчики установлены не на головке, а в боковых панелях корпуса. Материал раскладывают на рабочем поле, после чего запускают процесс подъема стола. Точка фокусировки определяется при достижении поверхности материала световых сенсоров.

Датчики светового барьера в оборудовании для лазерной резки с ЧПУ

• ультразвуковой – сонар встроен прямо в головку. Для автофокусировки программе указываются параметры линзы, после чего сенсор сканирует расстояние до поверхности и высчитывает, до какого уровня требуется поднять рабочую плоскость.

Ультразвуковой автофокус является наиболее передовой технологией по настройке фокусного расстояния в лазерных станках

Наличие системы автофокусировки на лазерном станке позволяет пропустить этап ручной подгонки уровня стола до фокусной плоскости, что значительно ускоряет рабочий процесс и исключает ошибку оператора при выборе наилучшего параметра фокусировки.

Работа автофокуса на лазерном станке по металлу

В этой статье рассмотрим, что такое автофокус на лазерных металлорежущих станках ЧПУ. Технология лазерной резки металла неоднократно доказывала свое преимущество на другими способами резки листовых металлов. Эти моменты мы уже рассматривали в наших предыдущих статьях, где приводили убедительные доказательства.

Напомним, что режущим элементом является лазерный луч. Но луч не способен по всей своей длине иметь способность резать материалы, его обязательно нужно фокусировать, что бы появилась оптимальная зона резки, на рисунке 1 отображена в виде значения 2z.

Для того чтобы резка материала получалась качественно необходимо всегда соблюдать правильно подобранное фокусное расстояние. На металлорежущем станке это нужно делать особенно тщательно, так как неправильно подобранный фокус приводит к некачественному резу и необходимости последующей механической обработке или вообще к не прорезу металла.

“Неправильно подобранный фокус”

“Правильно подобранный фокус”

В обычных лазерных станках ЧПУ, предназначенных для резки неметаллических материалов фокусное расстояние соблюдается путем перемещения поверхности материала к лазерной головке или наоборот. Линза в такой головке статична, неподвижна.

В металлорежущих станках такое решение невозможно, так как есть определенные ограничения. В связи с тем, что металл должен резаться в газовой среде расстояние между соплом и поверхностью металла должно быть постоянным для обеспечения правильной подачи газа в зону резки. Часто листовой металл имеет перепады по высоте и для соблюдения постоянного расстояния от металла до сопла лазерная головка станка должна быть подвижна. В станках производителя BODOR этот момент реализован с помощью сервопривода, который позволяет на большой скорости подстраивать положение лазерной головки по вертикали под изменяющуюся высоту листа металла.

Это называется следящим механизмом, и его часто путают с автофокусом. А что же тогда такое автофокус на лазерном металлорежущем станке? И вот ответ:

Автофокус на лазерном металлорежущем станке это процесс настраивания оптимального расстояния от поверхности линзы до разрезаемого материала путем движения фокусирующей линзы по вертикали внутри лазерной головы.

Эта функция крайне удобна, когда на станке ведется резка разных по толщине материалов. Нет необходимости постоянно ручным способом подстраивать положение линзы, достаточно в программе задать толщину листа, и линза сама подстроится под заданный параметр.

Ручная фокусировка 1	Ручная фокусировка 2

Часто производители металлорежущего оборудования экономят на организации режима автофокуса лазерного луча, особенно на станках мощностью менее 2 кВатт. Тогда как компания BODOR взяла себе за правило ставить автофокус на металлорезы любой мощности, от самой маленькой до самой большой. Это действительно очень удобно.

Преимущества автофокуса на металлорезе:

• Экономия времени производства
• Правильный подбор параметров на программном уровне
• Гарантия максимально качественного реза
• Возможность правильной врезки в толстый металл

На последнем пункте остановимся подробнее, так как это очень важный момент.

Врезка в толстый металл на лазерном станке

Начиная с толщины от 4 мм. металла перед началом резки требуется произвести врезку в материал, так сказать пробить его. Если не произвести врезку, а сразу начать разрезать металл, то он может не прорезаться до конца.

И здесь автофокус становится прекрасным помощником в производственном процессе. Как происходит пробивка? Это делается в несколько шагов, обычно в 2 или 3 шага. Сопло в несколько этапов приближается к поверхности металла, постепенно пробивая толщу. А линза, вертикально двигаясь в лазерной головке в обратную сторону обеспечивает оптимальное фокусное расстояние независимо от положения сопла. И наоборот, станок без автофокусировки при врезке не может соблюдать оптимальное фокусное расстояние, так как оно достигается только по окончании врезки, когда сопло опускается на рабочую дистанцию от материала.

Преимущества врезки в металл на станке с автофокусом:

• Гораздо меньшее пятно врезки, что очень важно при вырезании небольших объектов
• Получается намного меньше брызг металла, летящей окалины, что повышает безопасность процесса
• Пробивку можно осуществлять, не прибегая к излишнему повышению мощности излучения, что экономит ресурс лазерного излучателя, а он как известно имеет далеко не маленькую стоимость
• Врезка производится быстрее, что заметно ускоряет процесс при большом количестве врезок на одном листе.

Так как пятно врезки на станке автофокусом меньше, это дает возможность выполнять, при необходимости вырезку маленьких по площади деталей.

Результат некорректной врезки на станке без автофокуса

Корректная врезка на станке, оборудованным функцией автофокуса

На фотографиях отчетливо видно соотношение диаметра точки врезки и толщины лазерного луча.

Надеюсь в этой статье нам удалось доказать неоспоримость превосходства лазерной головки с автофокусом перед обычной. Концерн BODOR является ведущим производителем металлорежущих комплексов среди китайских производителей и на своем производстве сумел довести до совершенства механизм работы автофокусировки. Выбирая оборудование BODOR вы выбираете надежность и долговечность!

Специалисты компании Оллрэди имеют богатый опыт поставки лазерных металлорезов и богатую инженерную практику обслуживания станков. Мы всегда рады поделиться опытом с будущими владельцами станков для лазерной резки металлов и помочь подобрать оборудование, соответствующее именно вашим целям и возможностям.

Как работает автофокус камеры телефона

Еще несколько лет назад камеры на смартфонах были скромными по характеристикам и простые в устройстве. Сегодня флагманы рынка имеют в своем составе камеры с оптической стабилизацией изображения, высокой светочувствительностью, состоящие из большого количества линз. Рассмотрим работу автофокуса в телефоне.

Фокусировка методом катушек

Если смотреть на работу автофокуса со стороны механики, то рассмотрим пример.

Блок линз, представляет в сборке один модуль, свободно расположен в корпусе камеры. Для свободного передвижения (очень маленькие расстояния) блока линз используют пластиковые шарики, которые вмонтированы в этот внешний корпус камеры. По этим шарикам и перемещается блок линз.

По бокам блока линз в корпусе камеры расположены миниатюрные катушки из тонкого медного провода, такие катушки можно использовать как электромагниты.

В блоке линз вмонтированы несколько миниатюрных магнитов. Получается, что на катушки подается напряжение от системы автофокуса, создается магнитное поле, которое действует на магниты в блоке линз и модуль с линзами перемещается.

Это магнитное поле заставляет двигаться блок линз по шарикам в корпусе, о которых мы говорили выше. Возвратное движение обеспечивают пружины. Так достигается нужное положение линз в пространстве, чтобы объект оказался в фокусе на снимке или сработала стабилизация.

В положении покоя линзы размещены так, что фокус настроен на бесконечность.

При автофокусировке процессор вычисляет в фокусе ли объект по показаниям максимального контраста или фазовых датчиков или по лазерному дальномеру. И дает электронике указание подать на катушки электромагнита такое напряжение, чтобы сместить блок линз на нужное расстояние по отношению к матрице.

При использовании катушек (метод VCM) для создания магнитного поля есть свои недостатки:

• Электромагнитные материалы имеют такую характеристику, как гистерезис. Это физическое явление приводит к замедлению, неточности фокусировки, особенно на видео.
• Второй недостаток — это большая потребляемая мощность, обычно больше 100 мВт. Это разряжает батарею, выделяется тепло на катушках.
• И третий недостаток — это наклон и децентрирование линзы, который вносит погрешности в фокусировку.

И все эти недостатки усугубляются при увеличении количества пикселей, и уменьшении размеров камеры. Что и происходит сегодня.

MEMS в фокусировке камеры

Второй способ механической реализации фокусировки является использование MEMS приводов.

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — устройства, объединяющие в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты.

Технология в MEMS-камере обеспечивает ультрабыструю фокусировку: в 7 раз выше (обычно в 3–4 раза), чем обладают другие камеры на смартфонах.

При этом приводы автофокуса камеры MEMS потребляют менее, чем 1 мВт. Это способствует продлению службы срока аккумулятора и сокращает тепловую нагрузку на датчик изображения, на объектив и другие прилегающие компоненты.

Технология MEMS позволяет объединить все три части линейного привода в единый компонент. Это блок для обеспечения вертикального перемещения, пружина для обеспечения возвратной силы и электростатический гребенчатый привод для перемещения блока.

Гребенчатый привод представляет собой пару электропроводящих гребенок, расположенных таким образом, что встречные зубья никогда не соприкасаются. При подаче постоянного напряжения результирующий заряд развивает силу притяжения, которая заставляет гребни соединяться вместе. Прикрепив линзу в центре, можно создать кремниевый привод MEMS с автофокусировкой.

Собранный МЕМС привод

При таком методе, перемещается только первая линза, а остальные крепятся в модуле, который остается неподвижным.

Камера с MEMS приводом

Преимущества:

• Передвигается только одна линза весом 3,5 мг, тогда как электромагниты в первом способе перемещают блок линз весом 45 мг. Из-за этого повышается скорость работы.
• В методе с катушками (VCM) нужно передвигать весь модуль на расстояние 250 мкм, а в случае использования МЕМС только 80 мкм.
• У МЕМС намного меньше влияние гистерезиса. Если здесь погрешность <1 мкм, то в случае использования электромагнитных катушек погрешность 10–20 мкм. Это приводит к фокусировке в несколько этапов с использованием обратной связи. У МЕМС фокусировка в один этап, а это скорость.

Общий размер камеры MEMS получается меньше, а долговечность больше.

Способы настройки автофокуса в смартфонах. Что такое фазовый автофокус в смартфоне

© 2014 сайт

Автофокус или автоматическая фокусировка для большинства фотографических сюжетов является более предпочтительным решением по сравнению с ручной фокусировкой. В умелых руках автофокус осуществляет наводку на резкость точнее, а, главное, быстрее, чем среднестатистический фотограф. Однако автофокус далеко не так прост, как это может показаться начинающему фотолюбителю, и правильное его использование весьма далеко от принципа point-and-shoot. Существует ряд тонкостей, которые следует усвоить, если вы хотите, чтобы автофокус перестал жить своей собственной жизнью и начал делать то, что вы от него хотите.

Я настоятельно рекомендую вам перечитать тот раздел инструкции к вашему фотоаппарату, который посвящён автофокусу – это одни из самых полезных страниц во всём руководстве, и информацией, содержащейся там, не стоит пренебрегать. Как минимум, вы должны представлять, какие органы управления отвечают за переключение между различными режимами работы автофокуса и выбор нужной вам фокусировочной точки.

Большинство фотоаппаратов имеют два основных режима автофокуса: одиночный и следящий.

Одиночный или покадровый автофокус (в камерах Nikon он называется Single Servo AF (S), а в аппаратах Canon – One-shot AF) предназначен для съёмки неподвижных сцен, таких как, например, большинство пейзажей. При нажатии кнопки спуска наполовину камера фокусируется на объекте, расположенном в пределах заранее выбранной фокусировочной точки, после чего фокус блокируется, позволяя вам изменить компоновку кадра (не меняя, разумеется, расстояния до объекта) и лишь затем спустить затвор.

Следует понимать, что на самом деле объектив фокусируется не на объекте, как таковом, а на определённой дистанции . Таким образом, если я позволю камере навестись на некий объект, расположенный на расстоянии 5 метров от меня, то и все прочие объекты, удалённые от меня на 5 метров, т.е. лежащие в фокальной плоскости, выйдут резкими, и пока фокус заблокирован, а расстояние до объекта не меняется, я волен вертеть камерой в угоду композиции, не опасаясь сбить фокусировку.

Этот метод хорош, когда расстояние до снимаемого объекта сравнительно велико и измеряется как минимум метрами. На близких же дистанциях, неизбежных при макросъёмке , перекомпоновка кадра, влекущая за собой изменение расстояния всего в пару сантиметров, может вылиться в заметное смещение фокуса относительно объекта, что будет особенно критичным при малой глубине резкости.

Следящий или непрерывный автофокус (у Nikon – Continuous Servo AF (C), у Canon – AI Servo AF) незаменим при съёмке движущихся объектов, таких как спортсмены или животные. Пока кнопка спуска затвора остаётся полунажатой, автофокусировка продолжает работать непрерывно, удерживая объект в фокусе, даже когда дистанция между ним и вами изменяется. Блокировки фокуса при этом естественно не происходит, поскольку линзы объектива находятся в постоянном движении, отслеживая перемещения объекта.

Очевидно, что при использовании следящего автофокуса вы не можете произвольно менять компоновку кадра, т.к. если активная фокусировочная точка покинет снимаемый объект, то и фокус сместится с объекта на фон вслед за точкой. Для того, чтобы заблокировать фокус в следящем режиме автофокуса, следует использовать фокусировку задней кнопкой .

Промежуточный или автоматический режим (AF-A или AI Focus AF), который сам решает – использовать ли одиночный или следящий автофокус, – не внушает мне большого доверия, поскольку он не всегда в состоянии отличить движение камеры от движения объекта.

Точки фокусировки

Количество фокусировочных точек в современных фотоаппаратах может достигать полусотни и даже больше. Изобилие точек фокусировки это, конечно, приятно, и порою полезно, но даже если ваша камера имеет небольшое по современным меркам число точек (девять или одинадцать), вам всё равно хватит их с головой.

При съёмке неподвижных объектов я использую только одну единственную точку, чаще всего – центральную. Одна точка позволяет мне точнейшим образом сфокусироваться на нужном мне объекте или даже на отдельной его детали, а затем, заблокировав фокус, перекомпоновать кадр так, как мне того хочется.

Автоматический выбор точек фокусировки весьма удобен, когда вы спешите, но следует помнить, что камера обычно старается сфокусироваться на ближайшем к ней объекте или же на области с наибольшим контрастом, а это далеко не всегда то, чего вы хотите. Автофокус не может знать, какой из объектов является наиболее важным и требующим безусловной резкости, а какой второстепенен, и, следовательно, может остаться не в фокусе, а потому не ленитесь самостоятельно выбрать фокусировочную точку, в случае, если автоматика камеры с этим не справляется.

Я использую автовыбор фокусировочной точки только в следующих ситуациях:

• Объект движется очень быстро, и у меня попросту нет времени выбирать точки – камера сделает это куда проворнее. Это справедливо и тогда, когда движется сам фотограф, находясь, к примеру, на борту моторной лодки.
• Единственный объект съёмки хорошо выделяется на сравнительно монотонном фоне, как, например, птица, летящая по небу, и у автофокуса нет шансов навестись на что-нибудь постороннее.
• Все элементы снимаемой сцены находятся на одинаково большом удалении от фотоаппарата, как, например, при съёмке с высокой горы, и разницей между расстоянием до отдельных объектов можно пренебречь.
• Съёмка текстур, когда снимаемая поверхность размещается в фокальной плоскости, т.е. строго перпендикулярно оптической оси объектива.
• Фотоаппарат передаётся в руки человека, не имеющего понятия об автофокусе.

Во всех остальных случаях я пользуюсь единственной фокусировочной точкой.

Следует также помнить, что форма фокусировочных точек в видоискателе фотоаппарата лишь приблизительно обозначает истинные форму и габариты датчиков автофокуса.

Приоритет фокуса или спуска

Приоритет фокуса (focus priority) означает, что при полном нажатии кнопки спуска затвора, снимок будет сделан, только если объект съёмки находится в фокусе. В противном случае затвор не сработает.

Если же включен приоритет спуска (release priority), то снимок будет сделан, когда бы вы ни нажали на кнопку, вне зависимости от того, осуществлена наводка на резкость или нет.

Обычно, согласно заводским настройкам фотоаппарата, в режиме одиночного автофокуса используется приоритет фокуса, а в режиме следящего автофокуса – приоритет спуска, но вы вольны изменять приоритеты по своему усмотрению.

Различия между контрастным и фазовым автофокусом

В цифровых фотоаппаратах используются две наиболее распространённые системы автофокуса: фазовый автофокус и контрастный. Разберёмся, чем они отличаются друг от друга.

Контрастный автофокус

Контрастный автофокус используется в компактных камерах, а также в зеркальных аппаратах в режиме Live View.

Контрастный автофокус не нуждается в каких-либо дополнительных фокусировочных датчиках и для фокусировки использует непосредственно матрицу фотоаппарата. Изображение, поступающее с матрицы, анализируется процессором камеры на предмет изменения контраста. При возникновении необходимости выполнить наводку на резкость процессор даёт команду фокусировочному мотору слегка переместить линзы объектива в произвольном направлении. Если контраст изображения при этом снизился, направление изменяется на противоположное. Если контраст повысился, движение линз продолжается в исходном направлении до тех пор, пока контраст снова не начнёт уменьшаться. В этот момент автофокус возвращает объектив на шаг назад, т.е. в то положение, в котором контраст был максимальным, после чего фокусировка считается завершённой.

В силу того, что контрастный автофокус не знает, насколько и в какую сторону следует переместить точку фокуса, он вынужден действовать наощупь, ориентируясь исключительно на изменение контраста, и, как следствие, совершать множество лишних движений. Именно поэтому основным недостатком контрастного автофокуса является низкая скорость фокусировки, делающая его совершенно непригодным для съёмки подвижных объектов.

Из преимуществ контрастного автофокуса следует отметить простоту конструкции, точность и возможность сфокусироваться практически в любой точке кадра.

Фазовый автофокус

Фазовый автофокус используется в зеркальных камерах, как в плёночных, так и в цифровых. Помимо основного зеркала, необходимого для направления изображения в видоискатель, зеркальная камера снабжается также небольшим дополнительным зеркалом, которое переотражает часть света на модуль фазового автофокуса. Всякий луч света, проходя через специальную оптическую систему, состоящую из светоделительной призмы и микролинз, разделяется на два луча, каждый из которых направляются затем непосредственно на датчики автофокуса. В случае точной наводки на резкость лучи должны падать на датчики на строго определённом расстоянии друг от друга. Если расстояние между лучами меньше эталона, это указывает на то, что объектив сфокусирован ближе, чем нужно (фронт-фокус), если расстояние больше – объектив сфокусирован дальше (бэк-фокус). Величина сдвига говорит о том, насколько далёк объектив от идеального фокуса. Таким образом, фазовый автофокус сразу предоставляет процессору информацию о том, в фокусе ли объект съёмки, а если нет, то куда и насколько нужно сместить фокусировочные линзы объектива. Это позволяет осуществить наводку на резкость одним быстрым движением.

Датчики фазового автофокуса бывают линейными и крестообразными. Линейные датчики в свою очередь делятся на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные датчики фокусировки чувствительны к вертикальным деталям (например, стволы деревьев), а вертикальные датчики – к горизонтальным деталям (например, линия горизонта). Крестообразные фокусировочные датчики универсальны и восприимчивы к деталям, ориентированным в любом направлении. Узнать, какие именно датчики автофокуса являются крестообразными, а какие линейными, можно из руководства к вашей камере. Наиболее чувствительный датчик всегда расположен в центре кадра.

Скорость фокусировки – главное преимущество фазового автофокуса, делающее его незаменимым при съёмке динамичных сюжетов. Основными же недостатками являются сложность и громоздкость системы автофокуса, необходимость тщательной юстировки всех её компонентов, меньшая точность по сравнению с контрастным автофокусом, ограниченное число фокусировочных точек, а также невозможность использовать классический фазовый автофокус в режиме Live View.

Гибридный автофокус

Попытки совместить преимущества фазового и контрастного автофокуса привели к появлению гибридных систем, которые используются во многих беззеркальных и некоторых зеркальных камерах.

Суть гибридного автофокуса заключается в том, что фазовые датчики интегрированы прямо в матрицу фотоаппарата. Фазовый автофокус обеспечивает первичную быструю наводку на резкость, которая затем корректируется за счёт анализа контраста изображения. При этом вся система весьма компактна и не требует механической юстировки.

Что ещё влияет на точность автофокуса?

Светосила

Точность автофокуса напрямую зависит от светосилы объектива . Используемый в современных объективах механизм прыгающей диафрагмы подразумевает, что экспозамер и наводка на резкость осуществляются при полностью открытой диафрагме, которая автоматически прикрывается до выбранного значения лишь непосредственно в момент спуска затвора. Чем больше максимальное относительное отверстие объектива, тем больше света попадает на датчики автофокуса в процессе фокусировки. За счёт того, что при большей светосиле лучи света проходят дальше от оптической оси объектива, они падают на датчики под большим углом друг к другу, что облегчает определение разницы фаз. Самые точные датчики фазового автофокуса расчитаны на работу при светосиле от f/2.8 и выше, а при светосиле ниже f/8 перестают работать любые датчики. Кроме того, большая светосила обеспечивает малую глубину резко изображаемого пространства, что опять-таки повышает точность фокусировки, поскольку отклонения от идеального фокуса становятся более очевидными.

Фокусное расстояние

Чем больше фокусное расстояние объектива , тем меньше глубина резкости. Казалось бы, это должно обеспечить более точную работу автофокуса с телеобъективами. Точность-то действительно повышается, но вместе с тем за счёт исчезающе малой глубины резкости любой промах автофокуса оказывается гораздо более заметным именно при использовании телеобъективов, и в действительности попасть в фокус с телеобъективом значительно сложнее, чем с объективом, имеющим небольшое фокусное расстояние. На практике широкоугольные объективы гораздо более толерантны к ошибкам автофокуса.

Детализация

Датчики автофокуса нуждаются в ясно различимых, контрастных деталях, по которым можно было бы выполнить наводку на резкость. Так, если объект имеет чёткие контуры или рельефную фактуру, автофокус прекрасно справится со своей задачей, а вот на плоских, монотонных поверхностях ему будет попросту не за что зацепиться.

Освещённость

Чем ярче освещена сцена, тем точнее работает автофокус. При падении освещённости снижается и уровень контраста, подлежащий оценке, что сильно затрудняет фокусировку. Когда яркость сцены составляет LV 1 (см. «Световые и экспозиционные числа »), автофокус работает из рук вон плохо, а при LV –2 и ниже пользоваться автофокусом практически невозможно и фокусироваться приходится исключительно вручную.

Фотограф

Основной фактор, лимитирующий точность автофокуса – это ваше умение им пользоваться. Никакие высокочувствительные датчики и сверхбыстрые фокусировочные моторы не заменят мастерства фотографа. Без должного навыка даже самая совершенная система автофокуса будет постоянно промахиваться.

Самое главное в использовании автофокуса – это регулярная практика. Вдумчивый подход к работе автоматики позволит вам фокусироваться быстро, точно и не без излишнего вольнодумства со стороны камеры.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Эволюция мобильного автофокуса:
от контрастного до Dual Pixel

При съёмке на смартфон очень важно, чтобы фотографии получались чёткими. Для этого объект съёмки должен оказаться в фокусе до того, как вы нажмёте на кнопку «Сделать фото». В последнее время целый ряд производителей работает над улучшением технологий автоматической фокусировки, и сегодня мы рассмотрим, чем они отличаются друг от друга.

При выборе камерофона многие уделяют внимание количеству мегапикселей – мол, у кого их больше, тот и круче. Однако зачастую важнее и полезнее взглянуть на другие факторы, которые оказывают не менее серьёзное влияние на качество фотографий. Среди них – тип автофокуса камеры. В эту область сейчас активно устремились Apple, Samsung, LG и другие производители, причём многим действительно удалось значительно продвинуться вперёд.

Что такое автофокус, и почему он нам нужен?

Система автоматической фокусировки настраивает объектив таким образом, чтобы сфокусироваться непосредственно на объекте съёмки, обеспечивая тем самым разницу между чётким снимком и упущенной возможностью.

Упрощённо принцип работы камеры состоит в том, что лучи света отражаются от фотографируемых объектов и затем попадают на сенсор, который преобразует поток фотонов в поток электронов. После этого ток переводится в набор битов, данные обрабатываются и записываются в память камеры. Особой популярностью у производителей смартфонов сейчас пользуются CMOS-сенсоры, которые преобразуют заряд в напряжение прямо в пикселе, обеспечивая впоследствии прямой доступ к содержимому произвольного пикселя.

В теории всё работает так: линзы фокусируют свет на сенсоре, сенсор затем создаёт цифровую фотографию. В реальности же всё происходит не так просто. Угол входящих лучей света зависит от дистанции, на которой находится фотографируемый объект. На диаграмме слева продемонстрированы линзы, фокусирующие световые лучи на голубом объекте: зелёный и красный объекты оказываются не в фокусе и будут размыты на финальном снимке. Если мы хотим сфокусироваться на зелёном или красном объектах, необходимо изменить дистанцию между линзами и сенсором.

На заре камерофоностроения большинство устройств имели фиксированный фокус. В современных же смартфонах предусмотрена возможность регулировать расстояние между линзами и сенсором. Поэтому вы получаете качественные детализированные снимки. Сейчас для реализации автофокуса в смартфонах в основном используют три метода: контрастный, фазовый и лазерный.

Контрастный автофокус

Контрастный автофокус относится к пассивному типу автофокусов. До сих пор это решение применяется в большинстве смартфонов – во многом потому, что оно одно из самых простых. При помощи сенсора происходит замер количества света на объекте, после этого он же перемещает линзу в зависимости от контраста. Если контраст максимальный, то и объект съёмки находится в фокусе.

Вообще, контрастный автофокус вполне неплохо справляется со своей задачей и обладает весомым преимуществом – он довольно прост и не требует какого-то сложного «железа».

Но есть у него и несколько недостатков. В частности, контрастный автофокус работает медленнее остальных – обычно ему требуется около секунды, чтобы сфокусироваться на объекте. За это время вы можете передумать делать снимок, или, допустим, если вы хотели запечатлеть быстро движущийся объект, момент будет упущен. Это происходит из-за того, что львиную долю времени занимает процесс «сдвиг точки фокусировки/линз объектива – оценка контрастности – сдвиг – оценка контрастности». Кроме того, у контрастного автофокуса отсутствует возможность следящей фокусировки, да и в условиях плохого освещения он вряд ли вас впечатлит. Поэтому данный тип автофокусов на сегодняшний день используется преимущественно в бюджетных смартфонах, таких как Lenovo A536 , ASUS Zenfone Go и других.

Фазовый автофокус: быстрая и продвинутая альтернатива

Одним из первопроходцев здесь была компания Samsung, которая позаимствовала технологию у цифровых зеркальных фотокамер и оснастила фазовым автофокусом свой смартфон Galaxy S5. Суть в том, что в данном случае применяются специальные датчики – они ловят проходящий световой поток от разных точек изображения, используя линзы и зеркала. Внутри датчика происходит деление света на две части, каждая из которых попадает на сверхчувствительный сенсор. Расстояние между потоками света измеряется датчиком, после чего он сам определяет, насколько нужно сдвинуть линзу для точной фокусировки. Так, например, Samsung Galaxy S5 требуется всего 0,3 секунды, чтобы сфокусироваться на объекте.

Первое и главное преимущество фазового автофокуса – он намного быстрее контрастного, это просто must have для съёмки движущихся объектов. Кроме того, камера может оценивать движение объекта при помощи датчиков, отсюда получаем возможность следящего автофокуса.

Но есть и минусы. Фазовый автофокус, как и контрастный, не очень хорошо справляется со своими задачами в условиях недостаточного освещения. Также для него необходимо более мощное «железо», поэтому он, как правило, доступен в смартфонах верхнего сегмента. Среди них, например, Huawei Honor 7 , Sony Xperia M5 и Samsung Galaxy Note 5 .

Одни производители пошли дальше и решили использовать в смартфонах лазерный автофокус (об этом чуть позже), другие же активно занялись совершенствованием технологии фазового автофокуса. Так, например, Apple в своём iPhone 6s и iPhone 6s Plus использует так называемые «фокусные пиксели»: суть в том, что технология задействует часть пикселей в качестве фазового сенсора, и съёмка на смартфоны от Apple получается действительно быстрой.

А вот технология Dual Pixel, которую компания Samsung применяет в своих смартфонах Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge , действительно отличается от стандартной фазовой фокусировки. Она хоть и является разновидностью фазового автофокуса, но всё же имеет некоторые отличия и тонкости. В смартфонах фазовый автофокус несколько ограничен в возможностях – чтобы присвоить каждому пикселю фокусный сенсор, нужно сильно его уменьшить, отсюда получим шумы и нечёткость фотографий. Обычно датчиками оснащают около 10% светочувствительных точек, некоторые производители, впрочем, не выходят и за рамки 5%.

В Dual Pixel же каждый пиксель оснащён отдельным датчиком из-за увеличения размеров пикселей. Процессор обрабатывает показания каждого пикселя, но делает это настолько быстро, что автофокусировка всё равно занимает десятые доли секунды. В Samsung говорят, что технология Dual Pixel подобна фокусировке при помощи человеческого глаза, но это скорее метафора. Тем не менее надо признать инновационность данного подхода к фазовому автофокусу. Сейчас это настоящий эксклюзив для Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge .

Лазерный автофокус: самый активный

Как и фазовый, лазерный автофокус относится к активному типу автофокусов. Этим направлением долгое время занималась компания LG, которая сперва реализовала лазерный автофокус в своём смартфоне G3. В основе работы технологии лежит принцип лазерного дальномера: лазерный излучатель освещает объект, а сенсор замеряет время поступления отражённого лазерного луча, определяя расстояние до объекта.

Одно из главных преимуществ такого автофокуса – время. Как говорят в LG, весь процесс автофокусировки при помощи лазера занимает 0,276 секунды. Значительно быстрее контрастного автофокуса и немного шустрее, чем фазовый.

Очевидный плюс лазерного автофокуса – он невероятно быстрый и хорошо справляется со своими задачами в условиях недостаточного освещения. Но работает он только на определённой дистанции – самый лучший эффект достигается, если расстояние от смартфона до объекта составляет менее 0,6 метра. А после пяти метров – привет, контрастный автофокус.

В 1970 фирма Leica совершила небольшую революцию в технологии производства фототехники, придумав систему автоматической фокусировки объектива на объект съёмки. За прошедшие годы мы настолько привыкли к этому изобретению, что считаем его само собой разумеющимся и недоумеваем, не найдя его в гаджете. На сегодняшний день распространение получили две системы — контрастная , основанная на измерении контраста изображения и фазовая , сравнивающая противофазные части пучка, формирующего точку. А совсем недавно, буквально на наших глазах, появилась новая система автофокуса — гибридная , объединяющая скорость фазового автофокуса с точностью контрастного (как заявляет рекламный слоган Samsung).

Контрастный автофокус.

Принцип действия основан на вычислении микропроцессором наибольшего контраста между деталями изображения на матрице. Далее программа заставляет двигаться линзы объектива вперед-назад до тех пор, пока не будет найден максимум контраста (максимум разницы яркостей). Примерно также мы и фокусируемся вручную.

Минусы данной системы — низкая скорость, невозможность следящей фокусировки, невысокая точность. Ведь блоку линз придётся сначала пройти через точку максимума, а затем вернуться назад, и, возможно, повторить действие.

Плюсы — дешевизна, отсутствие сложных деталей и необходимости настройки оптической системы, независимость от светосилы объектива, возможность применения в любой системе: в компактных камерах, беззеркалках и видеокамерах.

Фазовый автофокус.

Думаю, что не буду приводить здесь очень сложную механическую и оптическую схему фазового автофокуса, отослав интересующихся в интернетные глубины (вот, например, хорошее начало). Отмечу лишь, что система фазового автофокуса требует наличия особых датчиков, вычисляющих разность фаз светового потока, разделённого специальными зеркалами. Первые аппараты имели лишь один такой датчик — горизонтальный, дальнейший прогресс сделал его крестовым (фактически объединяющим два датчика — горизонтальный и вертикальный), затем высокоточным, потом количество датчиков стало увеличиваться.

Двойной крестообразный датчик

Нынешние зеркалки даже начального уровня могут похвастаться 9-11 крестовыми датчиками, а в профессиональных моделях их число доходит до 60.

Главным минусом системы фазового автофокуса является его сложность, необходимость точной юстировки и настройки, в том числе программной, а следовательно — цена.

Плюсы — максимальное быстродействие, так как величина и направление перемещения объектива известны сразу. Благодаря многочисленным датчикам и мощному процессору — возможность слежения за объектом съёмки и даже предсказание его перемещения в кадре.

Гибридный автофокус.

С недавних пор во многих зеркальных камерах появился интересный режим съёмки — LiveView, позволяющий делать снимки или проводить видеосъёмку, наблюдая картинку на мониторе в режиме реального времени. Зеркало при этом поднято, поэтому автофокус может быть использован только контрастный. Возможен также смешанный режим автофокуса — при полунажатии на кнопку спуска включается фазовый режим, а после фокусировки камера вновь переключается в режим LiveView. Понятно, что подобные компромиссы заставляют конструкторов придумывать более интересные решения.

В некоторых современных аппаратах — как зеркальных (например, Canon 650D, Canon 70D), так и беззеркальных (Nikon 1, Samsung NX300) инженерам удалось совместить «фазовую» систему фокусировки с «контрастной» — датчики определения фазы встроили прямо в матрицу .

Такая «псевдо»фазовая система работает менее точно и быстро, чем настоящая, и на этом, видимо её минусы заканчиваются, и начинаются плюсы. Относительная «простота» конструкции — нет необходимости в сложных оптических и механических схемах. Вся работа ложится на плечи матрицы и процессора, а его мощность растёт все мы знаем с какой скоростью, поэтому цена этого решения будет только снижаться..

Одним из неочевидных плюсов гибридного автофокуса является отсутствие фронт- и бэкфокуса объектива, так как наводка на резкость происходит непосредственно на матрице.

Более того — очень похоже на то, что на развитие именно гибридного способа фокусировки будут брошены основные силы инженеров в ближайшие 10-15 лет, а может, и меньше. Если прогноз верен, то фактически это означает отказ от зеркального аппарата как от класса.

Начнем, пожалуй, с того, что же такое автофокус. Это система, которая обеспечивает автоматическую фокусировку объектива фотоаппарата, видеокамеры на объект (или несколько объектов) съемки. Обозначают автофокус чаще всего как AF.

Существует два режима работы автофокуса: пассивный и активный . Смысл в том, что системе требуется определить расстояние от фокальной плоскости до объекта съемки, и активный автофокус добивается этого за счет элементов, взаимодействующих с объектом съемки (ультразвуковой или инфракрасный локаторы), а пассивный не взаимодействует с самим объектом и ничего не излучает — он лишь анализирует световые пучки, попадающие в камеру.

Всю свою работу автофокус выполняет за считанные мгновения и практически без непосредственного участия самого фотографа. Данное устройство предусмотрено во всех современных фотоаппаратах и различается по своему типу. Как правило, выделяются следующие виды:

• Фазовый автофокус
• Контрастный автофокус
• Гибридный автофокус

Рассмотрим каждый из них поподробнее. Работа фазового автофокуса основывается на использовании специальных датчиков, собирающих лучи света из разрозненных фрагментов, которые поступают к ним из разных точек кадра благодаря системам зеркал (в некоторых устройствах они заменены линзами). После этого весь свет разделяется на два потока и отправляется на светочувствительный сенсор. Окончательная наводка происходит в определенный момент, когда разделенные лучи будут находится на заданном устройством датчика расстоянии. Проведя расчет необходимой дистанции, устройство само определяет каким образом нужно изменить положение линз, для того чтобы был получено изображение лучшего качества. К неопровержимым достоинствам автофокуса фазового типа можно смело отнести точность и быстроту фокусировки, особенно это важно, если вы снимаете движущуюся сцену. Большое количество датчиков буквально следит за изображением, добиваясь максимального качества. Фазовый АФ применяется в зеркальных системах.

Следующий вид фокусировки – контрастный автофокус . Его работа основана на специальных светочувствительных элементах, которые проводят исследования контраста снимаемой сцены. Точная фокусировка происходит в тот момент, когда данное изображение обретет максимально отличающуюся от фона резкость и контрастность. Для достижение лучшего результата микропроцессор подобных устройств может смещать линзы из первоначального положения. К достоинства такого типа автофокуса можно отнести простоту, достаточно маленькие размеры и отсутствие необходимости в каких-либо дополнительных датчиках. Благодаря особенностям данной системы её используют в «мыльницах», камерах современных смартфонов и т.п.

Еще один вид, заслуживающий внимание фотографа – гибридный автофокус . Изначальная мысль заключалась в том, чтобы объединить пассивный и активный АФ. Современные же разработки гибридного автофокуса основаны на комбинации фазовой и контрастной технологии. Данный тип автофокуса сегодня внедряют в беззеркальные системы, где такой АФ показывает более убедительные результаты, чем контрастный, который использовался до этого.

Материалы

Мы живем в век скоростей и высоких технологий, когда все спешат и хотят иметь все под рукой. Сегодня мы поговорим о камерах смартфонов, которые способны запечатлеть нужный кадр в нужный момент. А, поскольку мы все хотим, чтобы фотографии получались четкими, нужно кое-что выяснить про оснащение камеры. Последние несколько лет многие производители мобильных аппаратов стараются усовершенствовать технологию автофокусировки, и она заслуживает нашего пристального внимания. Давайте рассмотрим, какие существуют разновидности автоматической фокусировки, а также – какими достоинствами и недостатками обладает каждая из них.

Если коротко остановиться на том, в чем состоит основное различие между фокусом и автофокусом то здесь все просто. В данном случает речь идет о том, когда линза объектива фокусируется на определенном объекте, посредством преломления лучей благодаря чему свет собирается в одной точке. Когда все совпадает, сенсор матрицы находится в нужной точке, кадр получается детализированный и качественный. Когда фотограф фокусируется на главном объекте, настраивая объектив вручную, на фотографии делается акцент на переднем или заднем плане, в то время как остальная часть получается более размытой. Это и есть процесс фокусировки. Сегодня этот процесс значительно облегчен, поскольку за нас все может делать автоматика. Благодаря автофокусировке можно сделать четкие детализированный снимок без лишних усилий – просто наводим и щёлкаем. А, поскольку практически все современные смартфоны оснащены камерами с автоматической фокусировкой, стоит рассмотреть – каких разновидностей она бывает.

Фазовый автофокус

В основе этой технологии лежит дробление луча света, который проходит через объектив, на два потока, после чего свет попадает на светочувствительный сенсор. При этом замеряется расстояние между потоками, которые проходят через противоположные края объектива. Наводка считается окончательной, если разделенные лучи достигнут определенного расстояния, заданного датчиками. Устройство по сути само может определить, как нужно изменить положение линз, чтобы картинка получилась требуемого качества. Неопровержимым достоинством фазового автофокуса считается быстрота и точность фокусировки. Эта особенность очень важна, когда снимается движущаяся сцена. Также стоит отметить, что эта технология срабатывает быстрее, чем контрастный автофокус, о котором читайте ниже.

Тем не менее, автофокус фазового типа имеет некоторые недостатки, одним из которых можно считать сложность реализации. Для того, чтобы эта технология работала, нужна сверхточная физическая юстировка, а также скрупулезная цифровая настройка. Для хорошей реализации фазовой автоматической фокусировки требуется хорошее «железо», которым обладают не все смартфоны. К тому же, точность фазового автофокуса напрямую зависит от диафрагмы объектива, так что при недостаточном освещении эта технология не выдаст желаемого результата.

Контрастный автофокус

Работа этой технологии основана на применении специальных светочувствительных элементов, которые производят оценку контрастности кадра. Фокусировка в этом случае считается точной, когда картинка приобретает максимальную точность и контрастность по сравнению с фоном. Это решение используется в подавляющем большинстве смартфонов главным образом за счет сравнительной простоты в реализации технологии. Специальный сенсор замеряет количество света на объективе, после чего этот же сенсор должен переместить линзу пока не будет достигнут максимальный контраст. Когда достигнут максимальный контраст, значит снимаемый объект находится в фокусе. Еще раз отметим простоту использования данной технологии, для которой не требуется сложная аппаратная начинка.

Теперь добавим ложку дёгтя в эту бочку мёда, отметив некоторые недостатки, которые присущи технологии контрастного автофокуса. Сразу скажем, что это решение срабатывает несколько медленнее прочих технологий. Думает контрастный автофокус где-то в пределах секунды, в течении которой он фокусируется на снимаемом объекте. Если вы человек медлительный и никуда не спешите, то в принципе время, потраченное на фокусировку вас не будет напрягать или раздражать. Особенно, если снимаемый объект тоже никуда не спешит, улитка, например. Но, если вы двигаетесь со сверхскоростью, как супергерой Флэш, то секунда растянется для вас на целую вечность. Если вы хотели запечатлеть колибри с ее суперметаболизмом, то она за это время может просто улететь. Скорость в этой технологии страдает в основном из-за того, что оценка контрастности происходит в несколько этапов, для чего требуется некоторое время. Кроме того, контрастный автофокус лишен такой возможности, как следящая фокусировка, в сумерках или с плохой освещенностью качество фотографий вряд ли кого-то удовлетворит. Отметим, что технология контрастного автофокуса как правило применяется в смартфонах бюджетного уровня.

Лазерный автофокус

Данная технология работает за счет применения принципа лазерного дальномера, когда в функцию лазерного излучателя входит освещение снимаемого объекта, в то время как сенсор осуществляет замер расстояния до объекта с фиксацией времени, в течении которого поступает отраженный лазерный луч. Киллер фичей этой технологии можно считать затраченное время для фокусировки. В частности, лазерный автофокус способен справиться с этой задачей за 0,276 секунды. Вы уже конечно поняли, что фазовый и контрастный автофокус «нервно курят в сторонке».

Лазерный автофокус молниеносно быстрый и отлично себя зарекомендовал в условиях недостаточной освещенности. Однако, в работе с этим решением следует учитывать одну деталь – самый хороший результат можно достигнуть, только при расстоянии до снимаемого объекта в пределах 0,6 метров. А, если расстояние до объекта превышает 5 метров, то лазерный автофокус в данном случае бессилен. В таком случае вам светит только контрастный автофокус.

Если произвести разбор полётов, отметим, что при выборе смартфона в целом, а также его фотовозможностей в частности, каждый руководствуется собственными соображениями и предпочтениями. Не последнюю роль в выборе играет бюджет, который предполагается потратить. Более того, если вы фанат качественных фотографий, то камера в смартфоне в любом случае вас не удовлетворит, в таком случае нужно просто купить зеркалку.

Какой смартфон имеет лучший автофокус; Как это работает?

Говорят, лучшая камера — та, что у тебя есть. Поэтому неудивительно, что производители смартфонов расширяют возможности камеры. В стремлении к лучшему броску новый акцент делается на … фокус. Давайте узнаем, как технология меняет автофокус в камерах смартфонов.

Зачем фокусироваться на фокусе?

Если вам интересно, почему они концентрируются на фокусе, это в основном потому, что мегапиксели не имеют значения

Так же, как рекламодатели хотели бы, чтобы вы верили в обратное. В конце концов, пользователь интересуется только конечным изображением, а совершенствование технологии фокусировки лучше привлекает внимание к объекту, что делает фотографию более четкой. Конечно, смартфоны по-прежнему в основном используются фотографами-любителями, поэтому все дело в совершенствовании технологии автофокуса, поскольку фиксированное фокусное расстояние приводит к размытым изображениям, а ручная фокусировка на смартфонах пока невозможна.

У разных производителей телефонов разные представления о том, как улучшить автофокус. И знание того, что делают эти технологии, может иметь большое значение при выборе вашего следующего смартфона. Итак, давайте посмотрим, как работает технология автофокуса и как она улучшается.

Контраст обнаружения

• Используется в: Большинство камер смартфонов сегодня
• Хорош для: Ситуации, когда ваш объект неподвижен, например, кто-то позирует или пейзажная сцена.
• Плохо для: Движущиеся предметы; слабое освещение

Большинство камер смартфонов используют обнаружение контраста либо исключительно, либо в сочетании с другой технологией фокусировки. В этом смысле обнаружение контраста является базовой технологией автофокуса.

Обнаружение контрастности зависит от освещения. Чем лучше освещена сцена, тем лучше она будет работать. В этом типе автофокуса камера смотрит на сцену от ближайшей к самой дальней точке и анализирует пиксели. Микропроцессор сравнивает пиксели, чтобы найти точку с максимальной разницей в контрасте, то есть различием между «белизной» и «чернотой». Делая это через сцену, он поймет, на чем сосредоточиться.

В процессе перехода от ближайшего к дальнему, камера фактически пересекает точку оптимальной фокусировки, а затем должна вернуться к ней. Когда вы делали снимок, вы видели, как ваш экран переходил от размытого к сфокусированному на размытый и снова к идеальной фокусировке? Вот что такое обнаружение контраста.

Скорость обнаружения контрастности зависит от условий освещения и микропроцессора вашей камеры. Если свет хорош, то контраст лучше прояснить; если микропроцессор работает быстро, камера быстрее определяет точку контраста.

Однако, учитывая природу процесса, это самая медленная из всех существующих технологий автофокусировки. Это также, почему это трудно использовать, когда вы или ваш объект движетесь.

Лазерный Автофокус

• Используется в: LG G3, LG G4, OnePlus 2, ASUS Zenfone 2 Laser
• Хорош для: Быстрая фокусировка или съемка в условиях низкой освещенности
• Плохо для: Пейзажные фотографии или когда объект находится далеко от камеры

OnePlus 2 и LG G4 (читайте наш обзор

) рекламировали свои камеры «Лазер Фокус» в рекламе. Что это значит и почему это лучше, чем стандартные камеры?

Камера этих телефонов оснащена лазерным передатчиком и приемником. Телефон в основном излучает инфракрасный лазер, который отскакивает от объекта и возвращается к приемнику. Приемник записывает время, необходимое лазеру для возвращения. Скорость лазера постоянна. Скорость — это расстояние, деленное на время. А с помощью быстрой и простой математики камера знает расстояние до объекта. Точно так же, объект будет сфокусирован, и изображение будет снято. Это похоже на то, как LIDAR используется в науке о самостоятельном вождении автомобилей.

,

Лазеры чрезвычайно быстры, и весь процесс происходит практически мгновенно. На самом деле, из всех технологий автофокусировки, это самая быстрая технология, но она требует ручного ввода от вас. С точки зрения того, где сосредоточиться, вы должны коснуться экрана, и именно там лазер будет примерно перемещаться. Плюс в том, что постукивание по экрану также делает фотографию. Объедините их, и вы получите мгновенные, сфокусированные фотографии движущихся объектов, как на этой демонстрации LG:

Кроме того, поскольку камера генерирует собственный свет (инфракрасный лазер), условия освещения в вашей среде не имеют значения. Лазер будет подпрыгивать и возвращаться, независимо от того, насколько темно. Лазерный автофокус — лучшая из современных технологий для фотографий при слабом освещении.

Обратная сторона? Лазеры на этих камерах довольно слабые (чтобы не повредить объект, если он случайно попал в глаза). В общем, это работает только тогда, когда объект находится достаточно близко, чтобы лазер мог отскочить назад. Это означает, что когда вы ищете красивую фотографию красивого озера с горами на заднем плане, лазерная фокусировка бесполезна. К счастью, все лазерные смартфоны с автофокусом в настоящее время используют как лазерную фокусировку, так и обнаружение контраста; поэтому, когда лазерный фокус не может быть использован, камера возвращается к обнаружению контраста.

Обнаружение фазы

• Используется в: iPhone 6 и 6 Plus, Samsung Galaxy S5 и выше, новые телефоны Sony
• Хорош для: Постоянно перефокусировать сцену, когда объект движется
• Плохо для: Серийная съемка с фокусировкой на разные объекты в условиях слабой освещенности

Samsung, Sony и Apple делают ставку на определение фазы как лучшую технологию автофокуса, дополняющую стандартное обнаружение контраста. Опять же, как и в случае лазерной автофокусировки, как фазовое, так и контрастное детектирование используются в тандеме.

Обнаружение фазы слишком сложно, чтобы объяснить кратко, поэтому мы пропустим некоторые более мелкие детали для общего обзора того, как это работает. Объектив камеры изогнут. Когда камера видит сцену, изображение в самой правой части этой кривой сравнивается с изображением в самой левой части этой кривой. Теперь оба эти изображения немного размыты, поскольку они не в идеале. Датчик вычисляет разницу размытости между этими двумя изображениями и вычисляет, где они встретятся, таким образом, зная точку наилучшей фокусировки.

Технология работает намного быстрее, чем стандартное обнаружение контраста. Apple называет свою версию определения фазы «Фокусными пикселями», и нам понравилось в нашем обзоре iPhone 6 Plus.

, но это та же технология. Пользователь YouTube Blunty показывает, насколько эффективна автофокусировка с определением фазы у Apple по сравнению с iPhone 5s со стандартным обнаружением контраста:

Проблемы с определением фазы аналогичны проблемам с обнаружением контраста. Фотографии, снятые в условиях низкой освещенности или вещи, в которых контрастность невелика, будут выглядеть размытыми.

Кроме того, обнаружение фазы хорошо, когда фон более или менее постоянен, а объект движется — как на видео выше. Но фокусировка происходит не быстро, когда меняется и фон, и объект — как, например, попытка сфотографировать ребенка, бегущего по парку, с фоном, который меняется от обезьяньих прутьев до деревьев и людей и так далее.

Двойные камеры

• Используется в: HTC One M8, Huawei Honor 6 Plus
• Хорош для: Снимай сейчас, фокусируйся позже
• Плохо для: Точный фокус

Некоторые смартфоны имеют две камеры на задней панели, например HTC One M8. Одна камера делает снимок с помощью стандартного автофокуса для определения контраста объекта. Работа второй камеры состоит в том, чтобы захватывать свет во всех направлениях, таким образом получая объекты на разных глубинах от того, на котором находится объект.

Цель этой установки с двумя камерами — позволить вам снимать сейчас, а позже сфокусироваться. Идея такая же, как у прославленной световой камеры Lytro.

, Каждая фотография, сделанная вашим телефоном, имеет две камеры одновременно. Когда захотите, вы можете вернуться к этой фотографии и нажать на разные области сцены, чтобы сфокусироваться на другом объекте.

Это не совсем автофокус, хотя. То, что вы получаете, больше похоже на эффект боке, способ художественного сглаживания света, который вы даже можете эмулировать с помощью некоторых хаков и фильтров камеры.

, Эффект выглядит намного лучше с настройкой двойной камеры.

Несмотря на то, что способность фокусироваться позже великолепна, базовая технология, используемая в вашем обычном снимке, по-прежнему заключается в обнаружении контраста, а это означает, что это не самая точная фокусировка, которую вы получите, и вы не можете использовать ее для непрерывного отслеживания объекта и фотографирования.

Какой лучший автофокус?

Так же, как восьмиъядерный процессор не всегда лучше, чем четырехъядерный.

обнаружение фазы не всегда лучше, чем лазерная автофокусировка, или двойная камера не всегда лучше, чем обнаружение фазы и т. д.

Лучшее, что вы можете сделать перед покупкой нового смартфона, — это попробовать его и спросить пользователей, что они думают об автофокусе камеры.

Итак, если вы используете телефон с фазовой детекцией, лазерной фокусировкой или двумя камерами, расскажите нам, как это изменило вас, и что вам нравится или не нравится в нем.

Изображение предоставлено: FirmBee / Pixabay

Самые популярные технологии автофокуса в камерах смартфонов и планшетов

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.

Qualcomm сделает автофокус камер смартфонов безошибочным

Камеры смартфонов сегодня являются чуть ли не главной особенностью устройств, на которую производители делают ставку. Оно и понятно, желание запечатлеть яркие моменты своей жизни свойственно для всех нас, следовательно качественные снимки на устройство, которое всегда находится при владельце, — это залог процветания компании. Apple, Samsung и LG наперебой расхваливают модули своих флагманов. Что же в этих условиях делать производителям комплектующих? Конечно ловить волну!

Как сообщает androidauthority, производитель мобильных чипов Qualcomm поможет камерам смартфонов ускорить их фокусировку, для этого будет использоваться гибрид технологий фазовой (PDAF) и лазерной автофокусировок. Лидирующей системой на рынке, за счёт возможности быть встроенной непосредственно в сенсор и избавить от необходимости во многих дополнительных датчиках, сегодня является именно PDAF.

Приблизительный принцип работы заключается в некотором количестве замаскированных в противоположных углах сенсора пикселях. Проходящий через них свет из-за расстояния между ними имеет некоторый сдвиг по фазе, благодаря чему линзу можно корректировать. И хотя именно эта технология используется в большинстве зеркальных камер, она всё еще не идеальна, особенно в условиях недостаточной освещенности.

С лазерным автофокусом же всё происходит несколько иначе. Инфракрасный датчик посылает сигнал до объекта, на который пользователь направляет свою камеру, и, учитывая время, необходимое сигналу до возвращения обратно, определяет расстояние до объекта. Единственным ограничением тут выступает мощность «лазера».

Объединяя две эти технологии в гибридную систему, Qualcomm обещает, что камера сможет быстро сфокусироваться в любых условиях. Представление о том, как именно это будет работать, даёт забавное видео от производителя чипов.

Традиционно же в смартфонах используется контрастный автофокус, основанный на анализе процессором всего изображения на предмет возможных точек фокусировки и выбора наилучшего варианта. Естественно, в сравнении это занимает гораздо большее время и к тому же создаёт проблемы, если в кадре есть движущиеся объекты.

Строго говоря, комбинация технологий автофокусировки для индустрии не новость. К примеру, LG G3 совмещает в себе лазерную и контрастную технологии, а Samsung Galaxy S5 — контрастную и фазовую. Тем не менее поддержка всех трёх способов, очевидно, не повредит. К тому же поддержка одного из крупнейших производителей процессоров также сыграет на распространенности таких гибридных систем.

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.

Что такое фокус и автофокус камеры

Тут все просто: линза объектива преломляет лучи и собирает весь свет в одной точке – фокусе. И если в этой точке находится сенсор матрицы, то кадр получается более детализированным и качественным. Естественно этим физическим явлением пользуются все фотографы. Они помещают «в фокус» какую-либо часть кадра, настраивают объектив вручную и акцентируют внимание зрителя на переднем или заднем плане, главном объекте или второстепенной детали. Остальная часть картинки окажется размытой.

Ну а начинающие фотографы могут воспользоваться системой автоматической фокусировки, когда автоматика захватывает «в фокус» один или несколько объектов в кадре, управляя и объективом, и матрицей. И эти объекты (или объект) получаются максимально резкими и детализированными. И никакого мастерства и чувства кадра здесь уже не нужно.

Вероятно, именно поэтому цифровая фотография стала более популярной, чем пленочно-бумажная версия искусства. Ведь автофокус в камере телефона или дешевого фотоаппарата позволяет сделать детальный снимок без лишних усилий. Весь процесс сводится к простому правилу: «наводи и щелкай».

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.

Что такое PDAF и Dual Pixel? Или как работает автофокус на смартфонах

Оценка этой статьи по мнению читателей: 4.9

(59)

В первой части статьи мы подробно рассмотрели базовые понятия о том, что такое матрица, каким образом она формирует изображение. В частности, было рассказано о популярных технологиях Quad Bayer и Tetracell, которые используются на современных смартфонах в матрицах с высоким разрешением (от 48 мегапикселей).

В этой части мы затронем еще несколько интересных технологий, связанных с процессом фокусировки и получения изображения. Понимание этих вещей не только удовлетворит праздное любопытство, но и принесет практический смысл, позволяя вам более осознанно подходить к выбору смартфона с хорошей камерой даже в средне-бюджетном ценовом сегменте.

Перед тем, как приступить к основной теме, хочу предупредить, что многое, о чем будет говорится ниже я привожу лишь в качестве иллюстрации. Принцип работы некоторых систем я буду сильно упрощать, чтобы статья была понятной и доступной широкому кругу читателей.

Как смартфоны научились фокусироваться и делать изображение резким

Вы задумывались над тем, как смартфон понимает, какую часть изображения необходимо сделать резкой и как именно он это делает?

Аналогия с нашими глазами здесь не совсем уместна, так как глаза делают резким то изображение, которое мы хотим разглядеть. В отличие от смартфона мы отлично распознаем то, что видим, фокусируясь на желаемом предмете. А вот для смартфона наша фотография — это бессмысленный набор цветных точек. И камера не понимает, на чём ей следовало фокусироваться, чтобы не испортить очередной кадр.

Конечно, существует такое понятие, как семантическая сегментация. Но несмотря на активное развитие машинного обучения и нейронных сетей, современные смартфоны еще не научились определять предметы на фото так же хорошо, как это делают люди, чтобы использовать для фокусировки искусственный интеллект.

Четкая или размытая фотография?

Для того, чтобы фотография получилась четкой, необходимо соблюсти всего одно условие — лучи света, отраженные от снимаемого объекта, должны пересекаться в точке на матрице.

Чтобы лучше это понять, вспомним, как вообще свет попадает на матрицу и формирует там изображение. Представим, что мы хотим сфотографировать цветок. Внутри камеры смартфона вначале располагается объектив с линзами, а затем матрица:

Лучи света, отраженные от каждой точки этого цветка, попадают на матрицу смартфона, проходя через линзы объектива. И когда лучи света проходят через объектив, они преломляются, пересекаясь в одной точке. В этой точке изображение и будет максимально резким и четким.

К примеру, вот как свет, отраженный от красного лепестка, оказался на матрице смартфона:

Не обращайте внимание на то, что картинка на матрице получилась перевернутой. Ведь текст, который вы сейчас читаете (как и весь окружающий мир), вы точно также видите перевернутыми. Просто мозг скрывает это от вас, «на лету» переворачивая обратно сформированное на сетчатке глаза изображение.

Хрусталики наших глаз напоминают по форме линзу, выпуклую с двух сторон — как та, что используется в объективе камеры смартфона и показана на наших картинках. А когда через такую линзу проходят лучи света, они, как уже было сказано, преломляются под определенными углами, из-за чего изображение получается перевернутым. Эти углы подчиняются определенным правилам (законам физики). Они очень просты для понимания, но в рамках этой статьи мы не будем их рассматривать, чтобы сэкономить время.

Ровно таким же образом на матрице формируются и другие части нашего цветка, например, зеленый стебель:

В рассмотренном примере цветок на матрице получился четким, то есть, в фокусе. Но если бы наш цветок находился чуть дальше, лучи проходили бы через линзу немножко под другим углом, соответственно, угол преломления также слегка бы отличался и пересекались бы эти лучи еще до попадания на матрицу. А на матрицу вместо одной точки падало бы множество лучей, накладываясь друг на друга с небольшим смещением, что делало бы общую картинку размытой (не в фокусе):

В реальной жизни, когда объект отдаляется от нашего глаза, мозг просто слегка изменяет форму хрусталика, растягивая его или, наоборот, сжимая. Из-за этого меняется угол преломления лучей, которые в итоге пересекаются в одной точке прямо на сетчатке. А те объекты, что находятся ближе или дальше, оказываются размытыми, так как лучи света, отраженные от них, пересекаются еще до сетчатки или в условной точке за нею.

Но смартфон не может изменять форму линзы, растягивая ее, как хрусталик, ведь она сделана из стекла. Вместо этого смартфон перемещает линзу внутри объектива вперед или назад таким образом, чтобы лучи снова пересеклись в одной точке — на матрице. Проблема со смартфоном заключается лишь в том, как определить, в какую сторону двигать эти линзы и как понять, что нужный объект уже в фокусе.

Контрастный автофокус (CDAF). Или определяем резкость «на глаз»

Еще недавно смартфоны вообще не умели фокусироваться. К примеру, первые два поколения iPhone не имели системы автофокусировки. Она появилась лишь в 2009 году с выпуском iPhone 3GS.

Сегодня все бюджетные и многие средне-бюджетные смартфоны используют самый старый, простой и надежный метод фокусировки под названием контрастный автофокус.

Суть его работы очень проста. Вы выбираете пальцем на экране смартфона нужную область фокусировки или смартфон самостоятельно выбирает центральную часть кадра, после чего камера пытается сделать так, чтобы объект в этой части кадра был в фокусе.

Но делает он это не так как люди. Мы понимаем, что цветок находится в фокусе, когда отчетливо видим его очертание, смартфон же просто оценивает гистограмму изображения (график распределения яркости). Ведь, как уже было сказано ранее, для смартфона все предметы — это просто пятна различной яркости.

Лучше всего это понять на следующем примере. Ниже вы можете увидеть изображение одного и того же цветка с разной степенью резкости, а под каждым цветком — его гистограмму (график распределения яркости), с которой и работает смартфон:

По горизонтали на маленьких гистограммах представлены уровни яркости изображения — от ее полного отсутствия слева (черный цвет) до самого яркого участка справа (белый цвет). А по вертикали отображается количество пикселей в кадре соответствующей яркости.

А теперь обратите внимание на закономерность — чем более размыта картинка, тем меньше здесь контрастных четких контуров темного цвета. На самом размытом цветке (первый слева) вообще отсутствуют черные/темные цвета, то есть, контуров нет вообще и график очень сильно смещен вправо.

Что же делает смартфон? Он берет небольшой участок изображения (на котором мы хотим сфокусироваться или же центральную часть кадра) и оценивает его гистограмму. Затем смартфон начинает передвигать лизну внутри объектива вперед и анализирует, как меняется распределение яркости. Если контраст падает (то есть, разброс по яркости уменьшается), смартфон начинает передвигать линзу в обратную сторону, пока не найдет самый высокий контраст. А в конце, чтобы наверняка не промахнуться, передвигает линзу еще немножко дальше. Если контраст снова начинает падать — возвращается обратно в ту позицию, где контраст был максимальным.

Что не так с контрастным автофокусом и почему он используется только на дешевых смартфонах?

Я думаю, вы уже догадались по описанию работы контрастного автофокуса, что с ним не так. Смартфон понятия не имеет, четкая ли сейчас картинка и в каком направлении нужно переместить объектив, чтобы еще увеличить резкость.

Для этого он начинает просто передвигать линзу вперед-назад, чтобы оценить, меняется ли контраст сцены. А в это время мы видим на экране «прыгающий» автофокус. То есть, изображение на доли секунды становится то размытым, то снова резким.

Если при съемке фотографий это не является проблемой, то при записи видео контрастный автофокус может хорошенько подпортить результат. Вероятно, вы не раз замечали, как картинка на видео периодически «дергается» и фокус то пропадает на мгновение, то снова появляется. Когда вы снимаете видео на смартфоне с контрастным автофокусом и вся сцена идеально сфокусирована, смартфон все равно будет периодически передвигать линзу, чтобы убедиться, что в данный момент времени картинка максимально резкая. И это будет хорошо заметно на записи.

Другими словами, контрастный автофокус очень плохо справляется с видеозаписью и вам следует об этом помнить, если вы любите снимать видео на смартфоне.

А продолжают его использовать по той причине, что это самый простой и дешевый метод фокусировки, не требующий никакого дополнительного оборудования. Но если вы хотите иметь более быстрый и качественный автофокус, необходимо при выборе смартфона искать в его характеристиках аббревиатуру PDAF.

Что такое PDAF (или фазовый автофокус) на современных смартфонах?

Сам термин PDAF (Phase-Detection Autofocus) переводится с английского, как фазовый автофокус. Впервые этот метод фокусировки появился на зеркальных фотоаппаратах достаточно давно. Но первым в мире смартфоном с PDAF автофокусом, если мне не изменяет память, стал Samsung Galaxy S4, вышедший в 2014 году. Затем последовал iPhone 6 от компании Apple и с тех пор все флагманские смартфоны стали выпускаться с PDAF.

Принцип работы фазового автофокуса выглядит следующим образом. Когда объект находится в фокусе, отраженные от него лучи света будут в равной степени освещать противоположные стороны объектива. Если объект не в фокусе, лучи света по-разному проходят через края линзы.

Другими словами, чтобы сфокусироваться, камера должна получить два изображения одного и того же кусочка кадра — одно изображение с левой половины линзы, а другое — с правой. Если изображения будут немного смещены относительно друг друга, значит, снимаемый объект не в фокусе.

Рассмотрим простой пример:

Здесь мы видим изображение, полученное с одной стороны линзы (A) и с противоположной (B). Если эти сигналы сравнить, то мы увидим небольшое смещение (C). Так как камера хорошо знает свои параметры (размер объектива и линз, фокусное расстояние), ей не составляет труда определить расстояние, на которое нужно переместить линзу, чтобы сигналы с противоположных сторон объектива совпадали.

В этом и заключается главное преимущество фазового автофокуса над контрастным. При фазовом автофокусе камере достаточно одного кадра, чтобы рассчитать, в какую сторону и как далеко нужно переместить линзу. А при контрастном автофокусе, каким бы идеальным он ни был, приходится проверять множество кадров при разных положениях линзы, чтобы поймать самый высокий контраст.

Неужели у смартфона две матрицы!?

Действительно, каким образом смартфон получает две картинки с противоположных сторон линзы? Ведь, когда свет проходит через объектив, он освещает всю матрицу сразу. Все верно, но здесь есть один небольшой трюк.

В типичной матрице с PDAF автофокусом не все пиксели используются для получения картинки. Среди «обычных» пикселей встречаются пиксели PDAF, которые не участвуют в построении изображения, а служат лишь для фокусировки. Чтобы понять, в чем разница между этими пикселями, давайте посмотрим на их схематическое изображение:

Обычный пиксель (слева) и PDAF-пиксель (справа)

Слева изображен обычный пиксель. Здесь мы видим, как лучи света с противоположных сторон объектива (A и B) падают на микролинзу (C), прикрывающую сам фотодиод (E). Затем идет цветной фильтр (D), который пропускает только свет определенного цвета (в данном случае, красного). Если все это кажется вам немного сложным, почитайте первую часть статьи.

Справа изображен PDAF-пиксель, который имеет ряд отличий. Прежде всего, здесь нет цветного фильтра по нескольким причинам. Во-первых, цвет совершенно не играет никакой роли при оценке смещения изображения, а во-вторых, цветной фильтр пропускает только треть света, падающего на микролинзу.

Черная область на картинке справа (D) — это перекрытие половины фотодиода, которое блокирует весь свет, падающий с левой половины линзы объектива. То есть, этот пиксель содержит только те лучи света, что прошли через правую половину объектива. Если мы возьмем еще один PDAF-пиксель и перекроем другую половину его фотодиода, он будет содержать только те лучи, что прошли также через другую половину объектива. Такая пара PDAF-пикселей и содержит информацию с противоположных сторон объектива, которую мы можем теперь сравнивать.

Таких пар PDAF-пикселей на самом деле достаточно много «разбросано» по всей матрице — десятки тысяч. И каждый из них не содержит никакой информации о фотографии. Если ничего не предпринимать, на любом снимке со смартфона при детальном рассмотрении можно было бы отыскать десятки тысяч маленьких черных точек.

Но, к счастью, вы их не найдете. Смартфон прекрасно «знает» позицию каждого PDAF-пикселя и после съемки «зарисовывает» черные точки, примерно подбирая нужный цвет. Если на готовой фотографии PDAF-пиксель окружают зеленые точки, смартфон предполагает, что и на месте PDAF-пикселя должна была быть зеленая точка.

Что такое Dual Pixel от компании Samsung?

Это маленькая революция в области фокусировки камер. Правда, придуманная не компанией Samsung и не для смартфонов.

Впервые автофокус Dual Pixel был представлен компанией Canon в 2013 году с анонсом зеркальной камеры Canon EOS 70D. А спустя 3 года ту же технологию компания Samsung принесла в мир мобильных камер. Первым в мире смартфоном с Dual Pixel PDAF стал Samsung Galaxy S7.

Что интересно, на iPhone этой технологии до сих пор нет. Там используется гибридный автофокус — вначале смартфон примерно «прицеливается» с помощью PDAF, а затем доводит резкость контрастным автофокусом. Дело в том, что точность PDAF-автофокуса при столь редком «вкраплении» PDAF-пикселей ниже точности контрастного автофокуса, хотя он и быстрее. Поэтому, PDAF используется на iPhone лишь для того, чтобы понять, в какую сторону двигать линзы, чтобы фокус не прыгал туда-сюда, как на дешевых бюджетных камерах.

Такой же принцип используется и на других средне-бюджетных аппаратах с PDAF, но без Dual Pixel.

Каждый пиксель — это и PDAF, и обычный пиксель одновременно!

При использовании технологии Dual Pixel, каждый пиксель на матрице (или 80-90% всех пикселей) используется для работы фазового автофокуса. Но в таком случае, кто же тогда будет делать снимок, если все пиксели используются для фокусировки?

Давайте схематически изобразим Dual Pixel и все вопросы сами отпадут:

Здесь мы видим те же лучи света с противоположных сторон объектива (A и B), микролинзу (C) и цветной фильтр (D). Однако дальше картина немного отличается. Вместо одного фотодиода, собирающего весь свет, размещаются 2 отдельных фотодиода (E и F). А микролинза спроектирована так, чтобы на каждый отдельный фотодиод конкретного пикселя попадала только часть лучей с одной из сторон объектива.

Таким образом, каждый пиксель содержит информацию о фазе световых лучей. Здесь больше нет никаких перекрытий фотодиодов, блокирующих 50% всего света. Для фокусировки камера использует информацию с каждого фотодиода по отдельности (левая и правая стороны объектива), а во время съемки, сигналы с двух фотодиодов объединяются в один.

Камера не теряет информацию, так как здесь нет отдельных PDAF-пикселей, не захватывающих изображение. Также областью фокусировки является вся матрица, а не 5% ее пикселей.

В реальности, на матрице Samsung Galaxy S10 или Note10 с разрешением 12 мегапикселей используется 24 миллиона фотодиодов. Но работают они по отдельности только при фокусировке, а во время съемки сигнал обрабатывается совместно, да и линз с цветными фильтрами на такой матрице 12 миллионов.

Получается, на 108-Мп матрице в реальности используется 216 мегапикселей?

Нет. Размер одного пикселя на любой современной матрице с высоким разрешением (48/64/108 Мп) составляет рекордные 0.8 мкм. Если предположить, что каждый пиксель содержит еще по 2 отдельных фотодиода, мы получим размер каждого из них по 0.4 мкм. Но до этого технологии еще не дошли.

Чтобы ответить на этот вопрос, предлагаю взглянуть на реальную фотографию небольшого участка матрицы от Sony под микроскопом:

Матрица Sony

То, что вы видите — это реальные микролинзы, прикрывающие пиксели. Под ними расположены цветные фильтры и фотодиоды. Обратите внимание на крупный пузырек в центре кадра. Это микролинза PDAF-пикселя, скрывающая под собою два фотодиода.

Если мы посмотрим под микроскопом на матрицу Samsung, то увидим немножко другую картину:

Матрица Samsung, вид сверху

Здесь уже показан вид сверху. Но мы не видим никаких больших пузырьков, как у Sony, а вместо этого в центре находятся половинки пикселей. Это и есть «классические» PDAF-пиксели, у которых просто одна половина перекрыта, чтобы на них попадали только те лучи света, что прошли через одну половину объектива.

И пусть вас не смущает то, что на этой матрице идут подряд 4 пикселя, у которых перекрыта правая половина. Все дело в том, что перед вам — Tetracell матрица, у которой 4 пикселя объединяются в один. Соответственно, и PDAF-пиксели размещаются по такому же принципу. Подробно о Tetracell-матрицах было рассказано в первой части статьи.

Вместо заключения…

Надеюсь, эта часть не была слишком перегруженной и дала базовое понимание того, как устроен автофокус на современных смартфонах.

Dual Pixel — это логическое продолжение и развитие технологии PDAF-автофокуса. Если выбирать между смартфоном с PDAF и Dual Pixel, предпочтение следует однозначно отдавать Dual Pixel. К слову, такие матрицы используются далеко не только на флагманах от Samsung. Вы можете встретить технологию Dual Pixel на таких аппаратах, как:

• Asus ROG Phone
• Google Pixel 3a
• Google Pixel 3
• Google Pixel 2
• HTC Exodus 1
• HTC U12+
• LG V50
• LG G8 ThinQ
• Meizu 16X
• Motorola Moto Z3 Play
• Motorola Moto G6 Plus
• Nokia 8.1 aka Nokia X7
• Sony Xperia 1
• Vivo V15
• Xiaomi Mi 8 Pro
• и многих других

Если вы хотите более детально погрузиться в то, как устроены и работают камеры смартфонов, тогда рекомендую почитать мой цикл статей «Камера смартфонов для чайников«. Там вы найдете ответы на все вопросы, связанные с камерами и узнаете много всего нового и интересного.

Автор статьи: Алексей Сало, главный редактор Deep-Review; Фото на обложке (c) Thor Alvis, все иллюстрации в статье принадлежат Deep-Review.

P.S.

Мы открыли Telegram-канал и сейчас готовим для публикации очень интересные материалы! Подписывайтесь в Telegram на первый научно-популярный сайт о смартфонах и технологиях, чтобы ничего не пропустить!

Понравилась статья? Поделитесь с другими:

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии…

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

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.

Oppo R7 Plus

Данный смартфон выполнен из алюминия и поставляется с 6-ти дюймовым экраном, разрешение которого 1080р. Чипсет Snapdragon 615. Оперативной памяти 3 Гб. Камера на 13 Мп имеет двойную светодиоидную вспышку и лазерный автофокус. Передняя камера на 8 Мп. Работает R7 Plus от батареи на 4100 мАч. Телефон делает хорошие фотографии за счет хорошего программного обеспечения (в том числе). Но, к сожалению, остальные характеристики не дотягивают до того, чтобы отдавать за смартфон более 500$.

Фазово-лазерный

В таком автофокусе каждая часть отвечает за свой функционал и работает отдельно от другой. При съёмке объекта с небольшого расстояния камера применяет лазерный автофокус, а при значительном расстоянии устройство само переключается на режим PDAF.

Сочетание разных типов автофокуса требует установки в смартфон соответствующей начинки, которая делает устройство более дорогим. Поэтому обычно такой вариант используется в моделях, предназначенных для активной фотосъемки.

Продвинутый гибридный автофокус

Помимо высокой точности и скорости фокусировки, некоторым производителям удалось добиться и ещё больших улучшений в работе камеры. Так, например, у Samsung есть смартфоны, в которых установлен предиктивный гибридный автофокус, который как бы захватывает определенный объект и следит за ним по ходу движения. В обычной жизни люди чаще статично позируют, но такая функция может быть особенно полезна при съёмке животных, детей, спортивных соревнований или выступлений. Кроме того, такая технология решает распространенную проблему в макросъемке, когда незначительный порыв ветра портит кадр.

Двойная камера

Этот способ становится всё более популярным с каждым днём. Уже запросто можно найти не только флагманы, а даже относительно не дорогие смартфоны с двумя сенсорами, которые работают в паре. Обычно один из них сосредотачивается на удалённых предметах и часто имеет фиксированный фокус. Второй же фиксирует те, что близко. В итоге многие вендоры продвигают идею того, что теперь даже на записанном уже кадре мы можем менять фокусировку, когда съёмка завершена. Одной из первых здесь стала компания Lenovo.

Что такого важного в автофокусе?

Нет, это не вопрос с подвохом. Недавно я спросил читателей Fstoppers об их абсолютном обязательном наличии в фотоаппарате, и явным победителем оказался автофокус. Но автофокусировка — это очень многое, поэтому я хочу более глубоко изучить некоторые ее аспекты.

В недавней статье, которую я написал, обсуждая нарушающие условия сделки и новые камеры, я спросил об одной вещи, без которой вы не можете жить, и о том, что вам действительно нужно, прежде чем вы будете готовы выложить серьезные деньги на новую камеру. кузов или апгрейд.В списке было множество ответов и некоторые неожиданные включения, такие как наклонный экран, эргономика, два слота для карт, скорость буфера и, конечно же, цена. Но упоминания об автофокусе вышли на первый план, что заставило меня задуматься о различных аспектах систем автофокусировки, которые делают его столь важным для современной фотографии.

Проще говоря, автофокус так важен, потому что он обеспечивает спокойствие пользователей. Если вы знаете, что большую часть снимков вы получите с четким, четким, идеально резким фокусом, тогда вы можете беспокоиться о других вещах, которые делают хорошее изображение, например о композиции.Я имею в виду, что у меня нет более угнетающего чувства, чем когда я смотрю на снимок с прекрасным освещением или очень приятно скомпонованной композицией, только чтобы увеличить масштаб и обнаруживаю, что мой объект немного размыт или что я не совсем хорошо сфокусировался достаточно для платящего клиента. В тот момент, когда вы переходите от «бум, детка» к «ты, должно быть, издеваешься надо мной!» не приятно, мягко говоря. И позвольте мне заверить вас, что мой язык будет гораздо более красочным, чем это, если я сделаю хорошо скомпонованный снимок, который не будет острым как бритва.

Иногда моменты настолько мимолетны, что, если вы пропустите кадр, то свет или эта композиция может больше не сойтись, и возможность упущена. Таким образом, знание того, что вы можете положиться на свой автофокус и доверить ему свою работу и почти каждый раз обеспечивать удивительно четкие изображения, является огромным облегчением и дает вам гораздо меньше беспокоиться, когда вы находитесь в поле.

Покрытие кадра

Итак, в чем особенности автофокуса, которые делают его таким важным? Во-первых, насколько хорошо вы охватываете кадр.В некоторых современных камерах, таких как Sony a9, вы получаете почти полное покрытие от угла до угла кадра (93%, если быть точным), что необычно, когда я думаю о покрытии автофокусом в моей самой первой зеркальной фотокамере Canon Rebel, которую вы можно увидеть ниже.

Даже сейчас, с моим нынешним Canon 5D Mark IV, он имеет довольно хорошее покрытие, но бывают моменты, когда мне действительно нужно немного больше, особенно в верхней и нижней части зоны покрытия автофокусировки, которую я обозначил красным стрелки на изображении ниже.

Обеспечение 93% покрытия кадра, как у Sony a9, может значительно облегчить жизнь и открыть некоторые чудесные возможности в пост-обработке. Например, если вы снимаете макросъемку и хотите немного наложить фокусировку, это позволяет быстро и без суеты разместить точку фокусировки на различных частях кадра.

Как вы можете видеть на этом изображении цветка выше, в кадре есть много мягких участков, которые не в фокусе.Теперь вам может понравиться этот вид, и это может быть тот тип композиции, который вы собираетесь создать, но если вы хотите больше внимания к кадру и различным элементам кадра в фокусе, наличие системы автофокусировки, которая покрывала бы весь кадр, сделать это очень и очень просто. Попрощайтесь, чтобы сосредоточиться и воссоздать композицию навсегда.

Скорость

Еще один чрезвычайно важный аспект автофокусировки — это скорость. Насколько быстро ваша система автофокусировки может зафиксировать объект при нажатии этой кнопки? Иногда это может быть всего лишь доля секунды задержки, но часто это может быть разницей между точным снимком и получением слегка нечеткого изображения.Это особенно актуально в сценариях, где у вас могут быть хаотично движущиеся объекты, такие как серфинг или фотосъемка дикой природы. В таких случаях вам действительно нужно быть уверенным, что система автофокусировки вашей камеры сможет фиксироваться и не отставать от движений вашего объекта.

На этом снимке выше (SOOC) я смогла быстро взять камеру и сразу сфокусировать свою дочь. Нечасто она бежит к камере с улыбкой на лице, потому что по какой-то причине, без ведома человечества, эта маленькая принцесса-дива внезапно превращается в раковину, когда видит, что моя камера висит у меня на шее.Таким образом, наличие этой возможности и возможность сделать снимок одним быстрым нажатием с помощью задней кнопки фокусировки было свидетельством скорости моей системы автофокусировки. Но это также было свидетельством его точности, что подводит нас к следующему пункту.

Точность

Конечно, скорость и точность во многом пересекаются, но иногда это разные вещи. Я уверен, что у вас был опыт, когда система автофокусировки вашей камеры сообщала вам, что она зафиксировалась на объекте, поэтому вы делаете снимок добросовестно, а затем проверяете свой снимок постфактум и иногда замечаете, что фокус совсем не было точным.По сути, система автофокусировки вашей камеры солгала вам, как бы говоря, что она попала в яблочко мишенью, хотя на самом деле она едва прошла двадцатку.

Это особенно бесит, потому что вы можете доверять своей камере, когда она говорит, что зафиксировала объект, о котором вы ее просили. Такие сценарии могут быть простительны, если вы снимаете пейзажи на штатив и можете просто сделать это снова или даже вручную сфокусироваться, чтобы сделать снимок, но в таких ситуациях, как спортивные состязания или свадьба, когда моменты являются абсолютно решающими, тогда это непростительно и, возможно, даже нарушит условия сделки.

В разных камерах используются разные системы автофокусировки. Однако независимо от того, используют ли они систему определения фазы или систему определения контраста, точность должна быть высокой, если вы собираетесь использовать эту камеру в течение длительного времени. Когда я впервые узнал об автофокусе и пытался убедиться, что моя камера может быстро и точно найти объект, мне всегда говорили искать контрасты в цветах или линиях в моем кадре. Таким образом, вы дадите системе автофокусировки вашей камеры наилучшую возможность зафиксировать желаемый объект.С другой стороны, иногда вы можете заметить, когда пытаетесь сфокусироваться на одном сплошном цвете, что у камеры много проблем, и вы слышите, как работает объектив, или у вас появляется мигающий свет в видоискателе.

Например, на картинке выше, если бы я установил камеру на маленькое темное пятно, она бы быстро и точно сфокусировалась в мгновение ока. И наоборот, если бы я попытался сфокусироваться на простой белой стене, это могло бы немного затруднить работу. Я не могу говорить о других камерах, но я знаю, что при использовании 5D Mark IV она не особенно хорошо обрабатывает сплошные цвета.Итак, в наши дни, когда камеры становятся такими выдающимися технологиями, вы должны иметь возможность получить систему автофокусировки, которая будет быстрой, точной и покрывает почти весь экран. Таким образом, вы можете чувствовать себя в безопасности, зная, что система автофокусировки вашей камеры будет выполнять свою работу должным образом, и вы можете сосредоточиться на цветах, свете или композиции — вещах, которые действительно отделяют хорошие изображения от отличных изображений. Автофокус не должен вызывать беспокойства, и поэтому я полагаю, что он получил самое высокое место в ответах читателей Fstoppers на мою статью о нарушении условий сделки.

Что вы думаете? Я хотел бы услышать ваше мнение в комментариях ниже.

Как работает автофокус? — Подробное руководство для начинающих

Как работает автофокус? — Руководство для начинающих www.sleeklens.com

В этом посте я хочу осветить два аспекта автофокусировки (AF). Первый — это механическое функционирование систем автофокусировки, то есть то, как камера выполняет задачу автоматической фокусировки на заданный объект. Второй аспект — это обзор распространенных режимов автофокусировки, которые можно найти в современных зеркальных фотокамерах.

Существует два типа систем автофокусировки, разделенных на категории в зависимости от принципа работы: активные и пассивные. Активные типы — это те, которые сначала измеряют расстояние до объекта, обычно с помощью методов времени пролета, а затем регулируют фокус в соответствии с этим измеренным расстоянием. Измерение времени пролета может быть достигнуто с помощью света (обычно инфракрасного) или ультразвука. Этот метод обычно не используется в коммерческих камерах, поэтому давайте подробнее рассмотрим другую категорию — пассивные методы.

Пассивные системы автофокусировки

В категории пассивных автофокусов обычно используются два конкурирующих подхода. Они основаны на обнаружении фазы и контраста соответственно. Обнаружение фазы работает путем синхронизации изображения, создаваемого множеством дополнительных датчиков, которые камеры имеют помимо основного датчика CCD или CMOS. Когда зеркало камеры DSLR опущено (позволяя видеть в видоискатель), часть света, который достигает зеркала, фактически проходит (зеркало немного прозрачно) и достигает вторичного зеркала, которое отклоняет свет на набор небольшие датчики, которые размещены таким образом, что могут обнаруживать свет, исходящий с противоположных сторон линзы.Процессор камеры сравнивает два изображения и, если они не равны, дает команду двигателю объектива выполнить коррекцию, пропорциональную тому, насколько не совпадают по фазе два изображения. Фактически, то, что камера сравнивает, — это характер интенсивности обоих изображений, и, таким образом, у нее есть информация, необходимая для того, чтобы знать, в каком направлении нужно переместить фокусировочное кольцо объектива и на сколько.

Набор датчиков автофокусировки меняется от одной модели камеры к другой, а количество датчиков зависит от количества точек автофокусировки, которые имеет камера (по крайней мере, два датчика для каждой точки).Как вы уже понимаете, качество автофокусировки камеры с использованием фазового определения будет зависеть от ряда факторов, включая не только количество точек автофокусировки, но и качество датчиков автофокусировки.

Другой метод, определение контраста, чаще используется в беззеркальных камерах. Основной принцип этого подхода заключается в том, что контраст между соседними пикселями максимален, когда изображение правильно сфокусировано. Обратной стороной здесь является то, что изменение контрастности не дает информации о направлении, в котором должна быть произведена регулировка, поэтому камера должна сканировать больший диапазон, прежде чем достичь фокуса.

Режимы автофокуса

Доступные режимы автофокуса будут зависеть от камеры, которую вы использовали, но в целом большинство из них будет доступно в современных камерах, только каждый производитель может использовать свое имя. Здесь я буду ссылаться на режимы автофокусировки, доступные на Canon EOS 5D Mark III, одной из самых популярных камер Canon с полнокадровым сенсором.

Первое, что замечаешь при просмотре технических характеристик высококачественных камер, — это большое количество точек автофокусировки, которые у них есть.В конкретном случае 5D Mark III это число 61! Это не только повышает точность системы, но также позволяет, в сочетании с алгоритмом прогнозирования, отслеживать быстро движущиеся объекты, чтобы обеспечить непрерывную автофокусировку при съемке множества динамических ситуаций (например, дикой природы или спортивной фотографии).

В камере предусмотрено шесть различных предустановок, предназначенных для разных ситуаций. Хотя подробное рассмотрение каждого из этих пресетов не является целью этого поста, стоит упомянуть, что некоторые из них будут иметь возможность следовать за быстро движущимися объектами предсказуемым образом, в то время как некоторые другие будут лучше работать с предметами, которые внезапно изменить направление движения.Чтобы эти режимы работали, вы, конечно же, должны выбрать вариант использования всех точек автофокусировки одновременно.

Если вы снимаете довольно статичную сцену (например, пейзаж), выбор одной точки фокусировки фактически превосходит любые другие варианты. Это связано с тем, что вы будете препятствовать тому, чтобы камера решила изменить точку фокусировки прямо перед спуском затвора, поэтому вам нужно помнить об этом при планировании снимков.

При выборе точек для использования 5D также предоставляет различные режимы для выбора.Например, если вы хотите использовать одну точку, вы можете выбрать между очень узкой областью выбора (одноточечный точечный автофокус) или стандартной одиночной точкой для выбора более крупного объекта (одноточечный автофокус). Область, покрываемую системой автофокусировки, можно последовательно увеличивать, выбирая центральную точку вместе с четырьмя или восемью окружающими точками (расширение точки автофокусировки), все точки в одной из девяти доступных подзон (зональная автофокусировка) или все облако 61 точка (автоматический выбор AF).

В целом я согласен с утверждением многих фотографов о том, что ничто не превосходит тщательно настроенную ручную фокусировку, особенно когда речь идет о натюрмортах, таких как пейзаж или некоторые макро-объекты.Однако многие из удивительных фотографий, которые делаются каждый день, вряд ли были бы возможны, если бы системы автофокусировки не развивались так, как они. По этой причине, если ваш главный интерес заключается в динамичных объектах, таких как спортивные состязания или фотосъемка дикой природы, вам определенно следует поставить производительность автофокуса в один из приоритетов при выборе камеры.

Рейтинг: 012345 0 на основе 0 оценок

Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже.

Леонардо Реголи — фотограф-самоучка-любитель, в настоящее время живущий в Анн-Харборе, штат Мичиган (США).Его основные интересы — путешествия и пейзажная фотография.

Самые популярные сообщения в феврале

Полное объяснение: как камеры смартфона Focus

CDAF неплохо справляется с пассивной фокусировкой изображения без необходимости в дополнительном оборудовании.

Однако, поскольку он физически должен перемещать объектив в поисках наилучшего положения, в котором все находится в резком контрасте, CDAF является самой медленной из всех систем автофокусировки.

Зависимость от света и высокая контрастность означает, что не идеален для съемки в условиях низкой освещенности. , естественно, имеет низкий контраст.

Автофокусировка с определением контраста лучше всего подходит для статических изображений. Если в сцене есть движения и действия, информация о контрасте изменится. CDAF не может определить направление, в котором движется объект, на котором он фокусируется, поэтому в конечном итоге он ищет место для фокусировки.

Фазовый автофокус (PDAF)

Фазовый автофокус — это более быстрая форма автофокусировки, чем CDAF, имеющая несколько разных названий. Например, устройства Apple называют эту технологию «Focus Pixels».

Этот метод фокусировки больше полагается на программное обеспечение и алгоритм, чем на механическую регулировку положения объектива.

При использовании PDAF небольшое количество (примерно 10 процентов или меньше) пикселей на датчике выделяется и встраивается в фотодиод с определением фазы (устройство на датчике изображения, которое преобразует свет в электрический ток).

Эти специальные пиксели созданы специально для фокусировки и разбросаны по сенсору.

Некоторые из этих пикселей с фотодиодами с определением фазы получают свет с правой стороны объектива, а другие — с противоположной стороны.Это похоже на то, как мы получаем свет отдельно через левый и правый глаз, чтобы создать одно изображение в нашем мозгу.

Используя данные от всех пикселей определения фазы, разбросанных по сенсору, алгоритм PDAF определяет, находится ли изображение в фокусе. Если данные световых волн, собранные с фотодиодов, совпадают, значит, световой профиль находится в фазе и, следовательно, изображение находится в фокусе.

Если световые волны не совпадают по фазе, изображение не будет в фокусе. Таким образом, световая информация, захваченная фотодиодами, используется для определения правильного положения линзы, чтобы получить резкое изображение.

После того, как все рассчитано, мотор фокусировки перемещает объектив в правильное положение для получения четкого изображения.

Может показаться, что это много, но все происходит за доли секунды. Это делает систему PDAF намного быстрее, чем автофокусировка с определением контраста. Именно эта скорость делает его идеальным даже для движущихся действий.

К сожалению, как и в случае с CDAF, автофокусировка с определением фазы зависит от света, проходящего через объектив. Если сцена слишком темная, PDAF может занять больше времени, чтобы проанализировать сцену и правильно сфокусировать изображение.

Готов ли автофокус к съемкам фильмов?

Автофокус уже давно является частью документального кинопроизводства, независимо от уровня бюджета, но как насчет остальной отрасли?

Я использую Canon C200 уже пару лет и всегда полагался на двухпиксельный автофокус. Он может распознавать и отслеживать лица, сохраняя их резкость при низких значениях диафрагмы, например, f / 1,6 и ниже.

В то время как автофокус был неотъемлемой частью документального кино, в повествовательном кинопроизводстве все по-другому.Кинематографисты не доверяют автофокусу и рассматривают его как инструмент видеооператора-любителя, хотя за последние несколько лет он значительно продвинулся в технологическом плане. Причины этого не ограничиваются самой камерой.

Основная причина, по которой кинематографисты не доверяют автофокусу, заключается в том, что он не на 100 процентов точен и, вероятно, никогда не будет. Каждый раз, когда камера теряет из виду два глаза и рот, она может сбиться с толку и начать охотиться за другими целями. Вы можете смягчить это, переведя камеру в режим «только лицо» или повторно откалибровав, сколько времени после потери цели камера ждет, прежде чем искать другую, но это не заменит обученного съемника фокуса.

Бывают случаи, когда автофокусировка превосходит человека-оператора, например, плавное отслеживание объекта, движущегося к камере, с тончайшим планом фокусировки. Компьютеры намного лучше справляются с быстрыми микронастройками, необходимыми для такого рода задач. Несмотря на это, есть более глубокие причины, по которым он не стал стандартным инструментом на съемочной площадке.

Изображение взято с «Автофокусировки GH5: катастрофа или просто неправильно?»

Второй AC, в обязанности которого входит фокусировка на съемочной площадке, делает гораздо больше, чем просто фокусировку.Он или она обычно служит второй парой рук для оператора камеры — иногда DP — и следит за потенциальными проблемами и проверяет рассуждения, так же, как второй пилот в самолете. Они — единственный человек на съемочной площадке, единственная задача которого — обеспечить резкость изображения. Это не та должность, которую можно легко удалить из команды.

Третья причина задержки с внедрением автофокусировки в отрасли заключается в том, что не для всех снимков используется автофокусировка (например, медленное переключение фокуса между объектами).Объективы для фотосъемки с функцией автофокусировки не подходят для ручной фокусировки из-за отсутствия шестеренок и короткого хода фокусировки. Нецелесообразно переключаться между фотообъективами и кинообъективами, в зависимости от требований кадра.

Изображение из «Как автофокусировать вашу зеркальную камеру за 3 простых шага».

Одна гибридная система, которую камеры Canon интегрировали в свои камеры и объективы, называется «помощь при фокусировке». Это дисплей на мониторе фокусировки, который использует функцию автофокусировки, чтобы показать, насколько в фокусе или не в фокусе находится лицо или объект — и каким образом съемник фокусировки должен регулировать его, чтобы исправить это.Пользуясь им, я могу сказать вам, что это бесценная технология, которая не только делает отличные съемники фокусировки из случайных DP (таких как я), но также делает хорошие съемники фокусировки отличными даже при слабом освещении или в условиях высокой контрастности. Я считаю, что это будет проявляться во все большем количестве профессиональных наборов, поскольку все больше объективов будут его поддерживать.

Возможно, новые камеры и объективы принесут автофокус, управляемый искусственным интеллектом, который будет определять, куда смотрит оператор, и сохранять четкость его лица. А до тех пор в нашем распоряжении есть кое-что, что поможет нам в работе с кинематографом.

---

Ищете другие советы и рекомендации по созданию видео? Проверьте это.

Ручная фокусировка или автоматическая фокусировка?

Получение резких и сфокусированных изображений — это то, с чем мне часто приходится сталкиваться у начинающих фотографов. Многие сами этого не замечают, но это хорошо видно тем, кто просматривает изображения. Большинство фотографов в какой-то момент боролись с этим и были разочарованы тем, что отличные снимки были испорчены из-за того, что они не в фокусе. Так как же сфокусировать изображения? Имеет ли значение, используете ли вы ручную фокусировку или автоматическую фокусировку?

В этой статье я буду подробно описывать не технические аспекты фокусировки, а практическое использование ручной и автоматической фокусировки.Если вам интересно узнать больше о технических аспектах фокусировки и о том, как она работает на самом деле, я рекомендую прочитать эту статью от B&H PhotoVideo.

Если ваша основная цель в фотографии — пейзажи, вам, возможно, сказали, что вам никогда не следует использовать автоматическую фокусировку. Несмотря на то, что я использую ручную фокусировку для 99% своих пейзажных изображений, я считаю, что есть определенные моменты, когда автофокус является лучшим вариантом. Возможно, вам также сказали прямо противоположное, что вам следует использовать только автоматический фокус.

Давайте начнем с рассмотрения качества автофокуса, прежде чем мы рассмотрим, какие сценарии лучше всего подходят для каждого из них.

Качество линз и автофокус

В то время как ручная фокусировка одинаково работает на большинстве камер и объективов, автофокус — нет. Качество автофокуса у большинства фотоаппаратов и объективов разное, и это часто связано с ценой продукта.

Если вы сравните автофокус дешевой и дорогой камеры, вы можете быть удивлены, увидев, насколько велика может быть разница.Обратите внимание, что я сказал, что может быть . В большинстве случаев высококачественные камеры и объективы могут фокусироваться быстрее и точнее.

Для пейзажного фотографа скорость автофокуса не особенно важна, так как большинство сцен, которые мы снимаем, не движутся быстро. Наши камеры установлены на штативе, и у нас есть время, чтобы тщательно скомпоновать каждое изображение. Для нас важнее всего точная настройка фокуса. Мы хотим, чтобы изображение было как можно более резким, и фокус играет в этом важную роль.

«Проблема» объективов со старым мотором автофокусировки заключается в том, что они не всегда могут обеспечить наилучшую фокусировку. При просмотре изображения на смартфоне или небольшом экране компьютера вы можете не увидеть огромной разницы, но как только вы начнете увеличивать изображение, вы увидите, как некоторые области, если не все изображение, не в фокусе и становятся размытыми.

Для фотографов дикой природы или любых других фотографов, снимающих движущиеся объекты, более важна быстрая автофокусировка.Когда вы фотографируете убегающего льва, важно, чтобы фокус был быстрым, чтобы вы могли запечатлеть эту короткую секунду.

С моей старой камерой было сложно точно сфокусировать этих быстро движущихся птиц.

Когда я только начинал заниматься фотографией, мой друг преподал мне важный урок, который я говорю другим сегодня: лучше купить дорогой объектив, чем дорогой фотоаппарат. Объективы останутся с вами на долгие годы, но корпус фотоаппарата будет меняться чаще.Технология линз продвигается медленнее, чем камера.

Как вручную сфокусироваться

Как фокусировать вручную — это целая статья, которую мы скоро опубликуем, но нам нужно кратко поговорить об этом сейчас, чтобы вы лучше поняли, когда ее следует использовать.

К сожалению, ручная фокусировка намного сложнее на более старых недорогих камерах. Я часто говорю, что качество изображения не обязательно зависит от цены вашей камеры, но что за это делает фотограф.Однако покупка новой камеры дает определенные преимущества, одна из которых — «Live View». К счастью, сейчас она становится стандартом среди многих недорогих камер, поэтому, если вы ищете новую камеру, но не хотите тратить на нее тысячи долларов, вы можете найти что-нибудь экономичное с этой функцией.

Live View очень важен при ручной фокусировке. Эта функция позволяет вам видеть изображение в реальном времени и вы можете увеличивать масштаб для точной настройки фокуса. Увеличив масштаб на 100% или насколько позволяет качество, вы можете легко настроить фокус, осторожно повернув кольцо фокусировки.Обычно вам нужно повернуть пару кругов вперед и назад вокруг самой острой точки, но вы сможете легко ее найти. Вот так легко сфокусироваться вручную.

Следующая задача — узнать , где вы должны сфокусироваться на изображении. Практическое правило — фокусировка на 1/3 кадра, поскольку обычно большая часть изображения будет наиболее резкой. Однако это меняется, если объект съемки находится очень близко к объективу или далеко. Я рекомендую прочитать эту статью Cambridge in Color, чтобы получить представление о гиперфокальном расстоянии .

Когда следует использовать ручную фокусировку вместо автоматической?

Если вы внимательно читали эту статью, возможно, вы уже получили представление о том, когда (а когда нет) использовать ручную фокусировку.

Ручная фокусировка следует использовать, когда

• Вы фотографируете пейзажи
• Ваша камера установлена ​​на штативе, и у вас (в идеале) есть Live View
• Макро-фотосъемка (крупные изображения цветов и т. Д.)
• Вы планируете напечатать огромное изображение и нуждаетесь в максимально возможной резкости
• Вы фотографируете звезды (автофокус плохо фокусируется в темноте)
• Вы фотографируете в темноте

Автоматический фокус следует использовать, когда

• Съемка животных, спорта или других сцен, в которых объект быстро движется
• Фотосъемка мероприятий и концертов, где объект не стоит на месте
• Фотографирование с рук или в движении

Несмотря на то, что автоматическая фокусировка имеет свое предназначение, я рекомендую вам пейзажных фотографов , чтобы начать изучение ручной фокусировки.

Automatic Focus действительно улучшился за последние годы, и в большинстве случаев я считаю, что он хорошо справляется со своей задачей. Тем не менее, мне нравится иметь полный контроль и иметь возможность сделать это изображение четче всего на 1%, делая это вручную. Как я уже упоминал, вы можете не увидеть большой разницы на ноутбуке или смартфоне, но если вы хотите распечатать большие изображения, один процент может иметь большое значение.

Рекомендуемая литература

В завершение этой статьи я хочу порекомендовать прочитать еще пару статей, которые мы опубликовали.Если вы хотите получать четкие изображения, вам нужно учитывать множество факторов и много методов, которые вам следует изучить. Правильная фокусировка — одна из них.

В нашей популярной статье «3 совета для получения более четких изображений» вы узнаете три важных совета, которые в сочетании с овладением фокусировкой улучшат резкость ваших изображений. Я также предлагаю вам прочитать наше Введение в основы пейзажной фотографии, где мы говорим о выдержке, ISO и диафрагме и о том, как они работают вместе.Выбор правильной выдержки и диафрагмы также окажет огромное влияние на ваши изображения. Разница между фотографированием с f / 4 и f / 11 намного больше, чем вы думаете.

В ближайшие дни я предлагаю вам сравнить изображения, снятые с автоматической и ручной фокусировкой, и посмотреть, есть ли разница. Я хотел бы увидеть различия, если таковые имеются, поэтому не стесняйтесь делиться ими с нами в разделе комментариев ниже.

AF или MF … какой и когда?

Студенты часто спрашивают меня: «Использование AF — это обман?»

И я здесь, чтобы пообещать, что это определенно не обман — это то, чем мы все занимаемся.. больше всего раз!

Автофокус

— это круто … Честно говоря, я не знаю, как фотографы обходились без него для всех этих поколений! Это быстро и точно, и если вы выбираете свои собственные точки фокусировки, вы можете быть уверены, что у вас получилось. Вам не нужно останавливаться и проверять каждый снимок на ЖК-дисплее!

При этом ручная фокусировка не устарела. Но зачем нам заморачиваться с ручной фокусировкой, если автофокус такой… отличный !? Что ж, бывают случаи, когда ваша система автоматической фокусировки просто не может заблокировать фокус или не может сфокусироваться на том, что вы хотите, из-за множества различных сценариев.

Во-первых, предположим, что вы никогда не фокусировались вручную. Просто…

1. Смените объектив на MF
2. Посмотрите в видоискатель, найдите кольцо фокусировки и регулируйте его, пока объект, на котором вы хотите сфокусироваться, не станет самым резким объектом в сцене.
3. Сделайте снимок.
4. Сделайте предварительный просмотр своего снимка и увеличьте масштаб изображения ребенка!
5. Перемещайтесь по изображению, пока не убедитесь, что это самый резкий объект на снимке.

Не расстраивайтесь, если для этого потребуется несколько попыток… особенно при съемке с очень малой диафрагмой может быть трудно определить, насколько сильно вы сфокусировались на объекте, до тех пор, пока это не произойдет.

Пейзажи

Если вы хотите получить как можно больше в фокусе сзади и вперед, установите объектив на ручную фокусировку, поверните кольцо фокусировки, пока оно не окажется на символе бесконечности. Установите минимальную диафрагму, которая обычно составляет от f16 до f22 в зависимости от вашего объектива. Затем создайте кадр и сделайте снимок.

При установке на бесконечность «Гиперфокальное расстояние» вашего объектива будет определять точку фокусировки, которая обеспечивает максимально приемлемую резкость в диапазоне от близкого к объективу до бесконечности.Диапазон достижимого приемлемого фокуса зависит от вашего объектива, выбранной вами диафрагмы, вашего фокусного расстояния и физической области, которую вы снимаете.

Сью Торн, аспирантка

Закаты / восход солнца

Слабое освещение может быть проблемой в этой ситуации, когда автофокусировка затрудняет блокировку фокуса, и в этом случае вам может потребоваться ручная фокусировка.

Однако вы всегда можете захотеть, чтобы все было в фокусе сзади и вперед, и в этом случае съемка на бесконечность в ручном режиме — лучший вариант.

Флосс Баттерворт, выпускник высокого уровня

с подсветкой

Вы знаете эти великолепные снимки с задней подсветкой, сделанные в золотые часы, когда у вас есть золотой ореол света, окружающий ваш объект, свет, падающий сбоку, и некоторая дымка, которую вы хотите добавить? Часто автофокусировка не может сфокусироваться в этой ситуации, и ручная фокусировка — единственный вариант.

Вы можете попытаться поднять руку, чтобы заблокировать свет, чтобы вы могли сначала сфокусироваться, а затем двигаться оттуда.. но если ваша камера все еще не справляется, обязательно попробуйте MF.

Бронвин Пикеринг, аспирант

Макрос

Если вы когда-либо пробовали макросъемку, то поймете, что при автоматической фокусировке часто возникают проблемы с блокировкой фокуса, даже когда вы выбираете точку фокусировки вручную.

Более того, глубина резкости настолько мала, что вы хотите полностью контролировать самые резкие области изображения.

Если вы не выбираете точку фокусировки вручную, очень сложно контролировать, на чем фокусируется объектив.

Связано: Руководство для начинающих по макросъемке; Макро для новорожденных

Мел Чемпион, выпускник продвинутого уровня

Элисон Бриттен, выпускник продвинутого уровня

Мелкие детали

Вы когда-нибудь делали такой снимок? Может быть очень сложно сфокусироваться на мелких травинках или подобных хрупких предметах.

Не только потому, что они маленькие, но и из-за большого объема системе автофокусировки сложно установить где-нибудь и заблокироваться.

Это еще один сценарий, когда ручная фокусировка работает быстрее, чем автоматическая.

Связано: Управляйте точками фокусировки автофокусировки

Дон Бэлкомб, выпускник высшей школы

Присоединяйтесь к моему новому семинару и узнайте, как снимать фотографии профессионального качества с помощью цифровой зеркальной камеры… Присоединяйтесь совершенно БЕСПЛАТНО! Зарегистрируйтесь здесь…

Что такое PDAF? Объяснение автофокусировки с определением фазы

Технология автофокуса — один из ключевых столпов мобильной фотографии, обеспечивающий четкие и чистые снимки даже самых быстро движущихся объектов. Но знаете ли вы, что автофокусировка бывает разных типов, в зависимости от датчика внутри вашего смартфона или камеры? Сегодня мы собираемся погрузиться в фазовый автофокус (PDAF), один из наиболее распространенных типов автофокусировки.

Фазовый автофокус используется во многих современных камерах смартфонов. Это быстрее и точнее, чем классическое определение контраста. Обнаружение контраста — самый простой и дешевый вид автофокусировки, но также самый медленный и наименее точный при съемке движущихся объектов.Так что же делает PDAF намного лучше?

Что такое PDAF и как он работает?

Как и все хорошие технологии для фотоаппаратов, PDAF уходит корнями в DSLR. В зеркальных камерах зеркала отражают копии света основного датчика на специальном датчике определения фазы. Смартфоны не обладают такой роскошью пространства, чтобы вместить все эти детали. Вместо этого мобильные датчики имеют специальные пиксели PDAF, встроенные в датчик изображения, подход, заимствованный у компактных камер.

Камера Samsung Galaxy S20 Ultra заставляет меня думать, что зеркалка мне больше не нужна

Практически в каждом обзоре Samsung Galaxy S20 Ultra (включая наш) огромное внимание уделяется возможностям камеры телефона.Это неудивительно, поскольку модуль камеры Samsung Galaxy S20 Ultra…

Самый простой способ понять, как работает PDAF, — это начать с размышлений о свете, проходящем через объектив камеры по самым крайним краям. В идеальной фокусировке свет даже от этих крайних сторон объектива будет преломляться, чтобы встретиться в точной точке на датчике камеры. Размытое изображение является результатом того, что точка фокусировки / встречи установлена ​​либо перед датчиком изображения, либо за ним. Регулировка объектива для изменения этой точки фокусировки — это именно то, как работает фокусировка камеры.

Другими словами, мы можем сказать, находится ли изображение в фокусе, потому что даже свет, исходящий из двух разных точек на линзе, сходится в одной точке. В камерах с фазовой автофокусировкой DSLR используются два специальных датчика PDAF для захвата отдельных изображений для сравнения. У компактных фотоаппаратов и смартфонов нет такой роскоши. Вместо этого эта двойная перспектива должна быть создана с помощью специальных фазовых фотодиодов на датчике изображения.

Связано: Компактная камера против перестрелки со смартфоном

Эти фотодиоды физически замаскированы, так что свет попадает на них только с одной стороны объектива.Это создает пиксели левого и правого взгляда на одном датчике изображения, что дает нам два изображения, с которыми можно сравнивать фокус. Для определения точки фокусировки вычисляется разность фаз между двумя изображениями. Схема Samsung ниже предлагает интуитивно понятный взгляд на это, сравнивая эти левые / правые пиксели с нашими глазами.

Получая изображения со смещением влево и вправо, PDAF работает как человеческий глаз.

Samsung Получая изображения со смещением влево и вправо, PDAF работает как человеческий глаз.

Если изображение не в фокусе, данные о разности фаз между изображениями используются для расчета того, как далеко нужно переместить объектив, чтобы сфокусировать его. Это то, что делает фокусировку PDAF такой быстрой по сравнению с обнаружением контраста. Однако, когда половина пикселя заблокирована, эти фотодиоды дают меньше света, чем обычный пиксель. Это может вызвать проблемы с фокусировкой при слабом освещении, когда традиционное определение контраста все еще часто используется как гибридное решение.

Как видите, нам не нужно использовать каждый пиксель камеры, чтобы определить фокус.Вместо этого подойдет несколько полосок пикселей на сенсоре. Обычно для автофокусировки зарезервировано от 5 до 10% пикселей сенсора. Однако вертикальные полосы означают, что камеры могут иметь проблемы с фокусировкой на горизонтальных линиях, поэтому более совершенные датчики используют шаблоны перекрестной фокусировки.

PDAF за и против

По сравнению с традиционной контрастной автофокусировкой автофокусировка с определением фазы работает быстрее и обычно более точна.