Kas yra fazės aptikimo automatinis fokusavimas išmaniojo telefono kameroje? Fazinis ir kontrastinis automatinis fokusavimas
Automatinis fokusavimas, įskaitant sekimą, lyginant su rankiniu fokusavimu, yra pageidautinas nustatymas. Patyrusio fotografo rankose automatinis fokusavimas veikia daug greičiau, o svarbiausia – tiksliau nei gali padaryti eilinis fotografas mėgėjas. Tačiau automatinis fokusavimas nėra toks paprastas dalykas, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio, tačiau taip pat reikia pasakyti, kad tai jau gana gilios džiunglės, į kurias jie patenka ne iš karto.
Pažiūrėkime, kaip naudoti automatinį fokusavimą, bei subtilybes, kurios leis efektyviai jį valdyti ir gauti geriausią įmanomą rezultatą.
Norėdami pradėti, rekomenduoju dar kartą perskaityti fotoaparato vadovo automatinio fokusavimo puslapius. Norėdami normaliai suvokti medžiagą, turite žinoti ir suprasti, kur ir kaip veikia pagrindiniai automatinio fokusavimo ir fokusavimo taškų valdikliai.
Automatinio fokusavimo režimai
Daugumoje fotoaparatų, įskaitant „Canon“ ir „Nikon“, yra trijų tipų automatinio fokusavimo režimai: vieno, sekimo ir hibridinio automatinio fokusavimo.
Vieno arba taško automatinis fokusavimas
Šis režimas skirtas fotografuoti nejudančias scenas, tokias kaip portretas, peizažas, natiurmortas ir kt. Šiuo režimu, kai iki pusės paspaudžiate užrakto mygtuką, objektyvas pradeda fokusuoti į objektą, esantį pasirinktame fokusavimo taške. Baigus fokusuoti, fokusavimo operacija užrakinama, todėl galite iš naujo sukomponuoti kadrą (pakeitus atstumą iki objekto, židinys prarandamas) ir fotografuoti kadrą.
Suprasdami šią temą, turite suprasti, kad objektyvas fokusuoja ne objektą, o tam tikru atstumu. Iš to išplaukia labai paprasta išvada. Jei aš sufokusuoju objektą, esantį penkių metrų atstumu, tai atitinkamai visi kiti objektai, esantys penkių metrų atstumu, patenka į fokusavimo lauką. Kitaip tariant, sufokusavęs ir užfiksavęs automatinį fokusavimą, išlaikęs atstumą iki objekto, galiu pasukti fotoaparatą taip, kaip noriu, išgaunu reikiamą kompoziciją neprarasdamas fokusavimo.
Šis metodas yra labai geras tais atvejais, kai atstumas iki objekto yra pakankamai didelis ir matuojamas metrais. Esant dideliam atstumui, ypač makrofotografuojant, perkomponavus kadrą, dėl kurio atstumas gali pasikeisti keliais centimetrais ar milimetrais, pastebimai prarandamas fokusas, o tai dar svarbiau esant siauram lauko gyliui.
AF sekimo režimas
Šis režimas dar vadinamas nenutrūkstamu, jis tiesiog nepakeičiamas fotografuojant dinamiškus objektus – gyvūnus, sportą, automobilių lenktynes ir t.t. Kol užrakto mygtukas nuspaustas iki pusės, automatinis fokusavimas veikia nepertraukiamai, todėl objektas yra sufokusuotas. Natūralu, kad automatinio fokusavimo fiksavimas, kaip ir ankstesnėje versijoje, nevyksta dėl nuolatinio objektyvo mechanizmo judėjimo, kuris pagauna židinį po objekto judėjimo.
Akivaizdi išvada rodo pati save. Šiuo fotografavimo režimu negalite pakeisti kompozicijos. Taip yra todėl, kad automatinis fokusavimas reaguoja į objektą prieš konkretų fokusavimo tašką. Jei pakeisite kompoziciją, objektas bus prarastas, o fokusas bus nukreiptas į ką nors kitą.
Taigi, mes supratome, kas yra sekimo automatinis fokusavimas, dabar yra paskutinis režimas - automatinis arba hibridinis. Jis buvo sukurtas norint pačiam nuspręsti, ar reikia blokuoti automatinį fokusavimą, ar ne. Šis režimas, skirtingai nei kitos automatinės kameros funkcijos, man atrodo keistas ir nenaudingas, bet tai mano subjektyvi nuomonė, galbūt kas nors atras jame naudingumo ir patogumo.
Atleiskite arba sufokusuokite prioritetą
Daugeliui naujokų tokių nustatymų buvimas atrodys stebinantis. Bet jie egzistuoja ir analizuojant automatinį fokusavimą nekreipti į juos dėmesio tiesiog negalima. Pirmasis iš prioritetų (atleidimas) reiškia, kad šiuo metu iki galo nuspaustas užrakto mygtukas, ryškumas neturi reikšmės, kitaip tariant, to kontrolė visiškai patikėta fotografui. Šis režimas pagal numatytuosius nustatymus įjungtas automatiniam fokusavimui sekti.
Fokusavimo prioritetas reiškia, kad iki galo paspaudus užrakto mygtuką, reikia sutelkti dėmesį į konkrečius arba konkrečius fokusavimo taškus. Jei taip nėra, fotoaparatas neleis fotografuoti. Šis režimas paprastai įjungiamas naudojant standartinius vieno kadro režimo nustatymus.
Kontrasto ir fazės aptikimo automatinis fokusavimas, kuris yra geresnis?
V skaitmeniniai fotoaparatai gamintojai naudoja dviejų tipų automatinį fokusavimą, kaip jau supratote iš pavadinimo, tai kontrastinis ir fazinis automatinis fokusavimas. Bus labai gerai, jei suprasime šias sąvokas.
Kontrastinė automatinio fokusavimo sistema
Šis automatinio fokusavimo būdas naudojamas vadinamuosiuose skaitmeniniuose fotoaparatuose ir SLR fotoaparatuose, tačiau tik tada, kai įjungta „Live View“ funkcija. Šio tipo automatiniam fokusavimui nereikia papildomų fokusavimo jutiklių, nes fokusuoti naudojama tik fotoaparato matrica. Vaizdą, gautą iš fotoaparato matricos, kameros procesorius analizuoja, ar nėra kontrasto pokyčių. Jei reikia tikslesnio fokusavimo, procesorius nurodo varikliui šiek tiek pakeisti objektyvo lęšių padėtį bet kuria kryptimi. Jei po šios manipuliacijos vaizdo kontrastas sumažėja, tada lęšių judėjimo kryptis pasikeičia. Judėjimas į vidų teisinga kryptis tęsiasi tol, kol kontrastas vėl pradeda mažėti, pasiekęs šią ribą, procesorius liepia varikliui grąžinti objektyvą į tą žingsnį, kuriame kontrastas buvo didžiausias. Pasiekus šią vertę, fokusavimas laikomas baigtu.
Kaip suprantate, dėl tokių automatinio fokusavimo veikimo ypatumų (nežinoma, į kurią pusę reikia sukti variklį) atsiranda daug nereikalingų judesių. Tai lemia pagrindinius šio fokusavimo metodo trūkumus – mažą greitį, kuris neleidžia jo naudoti profesionaliuose fotoaparatuose. Antras minusas, gal ne toks kritiškas, yra padidėjęs energijos suvartojimas.
Pliusai šis metodas, yra dizaino paprastumas ir galimybė fokusuoti beveik bet kurioje kadro vietoje.
Fazės aptikimo automatinis fokusavimas
Kaip galite įsivaizduoti, fototechnikos gamintojai jau seniai atsakė į klausimą, kokį automatinį fokusavimą pasirinkti. Žinoma, nugalėjo fazinė sistema. Pažiūrėkime, kodėl taip yra.
Šis automatinio fokusavimo tipas naudojamas skaitmeniniuose SLR ir juostiniuose fotoaparatuose. Optinio vaizdo perdavimo sistemoje trukdžių mažai, todėl be pagrindinio veidrodėlio kameroje yra įrengtas papildomas veidrodis, kuris dalį šviesos perduoda į fazės aptikimo automatinio fokusavimo modulį. Bet koks šviesos spindulys, praeinantis per pluošto skaidymo prizmę ir mikrolęšį, yra padalinamas į du pluoštus, kurių kiekvienas nukreipiamas į automatinio fokusavimo jutiklį. Jei fokusavimas yra tikslus, spinduliai krenta ant jutiklio griežtu atstumu vienas nuo kito.
Jei atstumas tarp spindulių yra mažesnis nei atskaitos taškas, tada židinys priartinamas arčiau nei reikia (priekinis fokusavimas).
Jei atstumas didesnis, židinys yra atitinkamai toliau (fokusas atgal).
Šiuo atveju poslinkio dydis rodo atstumą nuo idealaus židinio. Taigi procesorius iš karto gauna informaciją, kuria kryptimi ir kiek reikia koreguoti.
Fazių aptikimo automatinio fokusavimo jutikliai gali būti kryžiaus formos ir linijiniai. Linijiniai taip pat skirstomi į vertikalius ir horizontalius. Pastarieji jautrūs vertikalioms linijoms (medžių kamienai, tvora), o vertikaliosios – horizontaliems objektams (horizontas, kelias). Atitinkamai, kryžminio tipo jutikliai yra universalūs, jie jautrūs bet kokios formos objektams. Kokie jutikliai yra tiksliai ir kur jie yra, galite sužinoti iš savo fotoaparato instrukcijos, tačiau jautriausias jutiklis yra kadro centre.
Pagrindinė teigiama fazės aptikimo automatinio fokusavimo savybė yra jo greitis, todėl jis yra būtinas fotografuojant veiksmo scenas. Pagrindiniai trūkumai yra sudėtingumas, gremėzdiškumas, būtinybė geriausiai suderinti visus komponentus, mažesnis tikslumas nei kontrastinis automatinis fokusavimas ir nedidelis fokusavimo taškų skaičius.
Hibridinė sistema
Yra ir trečias automatinio fokusavimo tipas – hibridas. Iš pavadinimo tampa aišku, kad tai yra kombinuota sistema, apimanti abiejų aukščiau aprašytų sistemų savybes. Toks automatinis fokusavimas naudojamas be veidrodžių ir kai kuriuose SLR fotoaparatuose.
Šios sistemos esmė ta, kad jutikliai montuojami tiesiai į matricą. Dėl šios priežasties atsiranda dėmesys kita sistema... Pirma, pagrindinis dėmesys sutelkiamas į fazės aptikimo automatinį fokusavimą, o tada, remiantis gautais duomenimis, pradeda veikti kontrastas. Tuo pačiu metu kontrastinio automatinio fokusavimo lėtumas sumažėja daugiau nei 75%. Fazės aptikimo automatinis fokusavimas nereikalauja tokio tikslaus išlygiavimo, o visa sistema užima daug mažiau vietos.
Išanalizavęs visus techninius automatinio fokusavimo veikimo aspektus, norėčiau baigti dar keliais žodžiais apie tuos veiksnius, kurie taip pat turi įtakos jo veikimui:
Objektyvo diafragma.Čia viskas kaip visada, kuo didesnė diafragma, tuo geriau veikia automatinis fokusavimas.
Židinio nuotolis.Čia viskas gana painu, bet trumpai tariant, kuo didesnis židinio taškas, tuo labiau matomas automatinio fokusavimo trūkumas. Be to, yra judėjimas, kvėpavimas ir kiti veiksniai. Darau išvadą, kad kuo ilgesnis židinio nuotolis, tuo prasčiau veikia automatinis fokusavimas.
Vaizdo detalė ir apšvietimas. Kaip mažiau detalių ir šviesa fokusavimo taško srityje, tuo blogiau veikia automatinis fokusavimas.
Pats fotografas, tiksliau, jūsų gebėjimas naudoti savo techniką. Jei žmogus meistriškai kreipiasi, tada viskas veikia, bet jei neatsargiai ir neteisingai, tada net labiausiai moderni sistema bus praleistas automatinis fokusavimas.
Svarbiausias dalykas jūsų automatinio fokusavimo darbe yra praktika. Teisingai subalansuotas požiūris į automatizavimo darbą leis greitai ir efektyviai sutelkti dėmesį. Kas iš tikrųjų yra būtina.
Sėkmingos nuotraukos!
Paskelbimo data: 04.09.2015
Ryškumas yra vienas iš svarbiausių aukštos kokybės fotografijos komponentų. Pakankamai aštrus, kadras gali labai detaliai ir detaliai perteikti sceną.
Fokusavimas pirmiausia yra atsakingas už nuotraukos ryškumą. Šiandien kalbėsime apie tai, kas tai yra ir kaip su juo veikia šiuolaikiniai fotoaparatai.
Šiek tiek teorijos ir istorijos
Objektyvas fokusuoja ne į konkretų objektą, o tam tikru atstumu. Objektyvą, kaip ir bet kurį optinį įrenginį (pavyzdžiui, projektorių, žiūronus, mikroskopą, padidinamąjį stiklą), galima sufokusuoti tik tam tikru atstumu. Ir tik tokiu atstumu esantys objektai kadre bus aštrūs. Kai kurie objektyvai turi net specialią skalę, kuri rodo fokusavimo atstumą metrais. Fokusavimo metu objektyvo blokas objektyve juda pirmyn ir atgal, kaip ir mes judame įprastą didintuvą, žiūrėdami į smulkius objektus: didintuvas parodys juos ryškius tik tada, kai bus reikiamu atstumu nuo jų.
Fokusuodami į fokusavimą, mes prideriname objektyvą į tam tikrą fokusavimo atstumą.
Nikon D810 / Nikon 85mm f / 1.4D AF Nikkor
Šio parametro klaida kelia grėsmę pagrindinis objektas vaizdas bus nefokusuotas.
Įdomi ankstesnio punkto pasekmė: jei kadre yra keli objektai, kurie yra skirtingais atstumais, tada tiesiog nebus įmanoma sutelkti dėmesio į juos visus. Tačiau yra sprendimas: pritaikykite visus objektus lauko gyliui. Apie tai, kaip su juo dirbti, rašėme atskirose pamokose. Atminkite, kad įrenginiuose su labai mažu jutikliu (pavyzdžiui, išmaniuosiuose telefonuose ar kompaktiniuose fotoaparatuose) lauko gylis bus labai didelis. Štai kodėl su tokiais įrenginiais nesunku padaryti rėmelį, kuriame ir priekinis, ir fonas bus ryškūs. Tačiau dėl tos pačios priežasties su jais beveik neįmanoma sulieti fono paveikslėlyje.
Anksčiau fotografai savo objektyvą fokusuodavo patys. Šiandien rankinio fokusavimo funkcija yra beveik kiekviename fotoaparate. Ir tai visada yra veidrodinėje fotografijoje. Rankinio fokusavimo trūkumas yra tas, kad tiksliai sufokusuoti reikia daug laiko. O jei jūsų objektas taip pat juda, rankinis fokusavimas tampa tikru fotografo nervų, koordinacijos ir regėjimo išbandymu. Nuo praėjusio amžiaus 80-ųjų pradėjo kurtis automatinio fokusavimo sistemos. Tada Nikon pristatė savo pirmąjį fotoaparatą su automatiniu fokusavimu – Nikon F3AF.
Nuo to laiko automatinio fokusavimo kameros išstūmė daugiau paprasti modeliai iš jos atimta. Šiandien fotoaparatai be automatinio fokusavimo praktiškai nėra gaminami.
Galima sakyti, kad šiandien automatinis fokusavimas tapo neatsiejama šiuolaikinių fotoaparatų dalimi. Automatinio fokusavimo sistemos kasmet tobulėja, tampa greitesnės, jautresnės ir lankstesnės darbe.
Kaip veikia automatinis fokusavimas?
Automatinė fokusavimo sistema yra jutiklių ir mechanizmų kompleksas. Įrenginys turi įvertinti būsimą kadrą, suprasti, kokiu atstumu reikia fokusuoti, o tada atitinkamai pajudinti objektyvo bloką objektyve, kad jis rodytų ryškų vaizdą ant jutiklio.
Remiantis veikimo principu, yra du pagrindiniai automatinio fokusavimo sistemų tipai.
Fazinis fokusavimas
Laiko patikrintas automatinio fokusavimo tipas. Šio tipo automatinis fokusavimas yra būtinas SLR fotoaparatams. Mes tai žinome pagrindinis elementas SLR fotoaparatas iš tikrųjų yra veidrodis. Jo dėka gautą vaizdą galime matyti tiesiai per įrenginio objektyvą. Tačiau tuo veidrodžio funkcijos nesibaigia. Ir, beje, kameroje yra ne vienas veidrodis: yra visa veidrodžių sistema. Jis sukurtas taip, kad dalis atspindėtos šviesos būtų siunčiama į vaizdo ieškiklį, o dalis – į specialų modulį, ant kurio sumontuoti jutikliai. Šiuolaikiniame automatinio fokusavimo modulyje gali būti dešimtys tokių jutiklių. Gamintojai stengiasi išdėstyti jutiklius taip, kad jie apimtų didžiausią įmanomą kadro plotą, kad fotografas galėtų sutelkti dėmesį į bet kurį būsimos nuotraukos fragmentą.
Šie maži jutikliai fotografui atrodo kaip fokusavimo taškai vaizdo ieškiklyje. Manau, kad jie visiems pažįstami. Fotografas gali laisvai pasirinkti norimą tašką (skaitykite „atskiras jutiklis fokusavimo modulyje“), arba šį pasirinkimą gali patikėti įrenginio automatikai.
Vaizdo analizei kiekvienas jutiklis turi savo miniatiūrinę 1 pikselio pločio ir kelių dešimčių pikselių ilgio matricą. Tačiau kai kuriuose jutikliuose įrengtos dvi tokios matricos, sumontuotos kryžiuje. Jutikliai kryžiaus tipas yra jautresni, todėl dedami į pagrindines vietas, o įprastos – aplink jas. Pavyzdžiui, kryžminio tipo jutiklis beveik visada yra rėmo centre. Fotografai žino, kad centrinis AF taškas yra pats atkakliausias ir jautriausias.
Automatinio fokusavimo sistema įsijungia, kai iki pusės paspaudžiate užrakto mygtuką. Taip pat kai kuriuose įrenginiuose yra specialus mygtukas automatiniam fokusavimui įjungti. Fokusavimo modulis nurodo fotoaparatui, kiek toli sufokusuoti objektyvą, kad pasirinktame taške būtų ryškus vaizdas. Tam paleidžiamas specialus variklis, kuris judina objektyvo lęšius, nukreipdamas į fokusavimą.
Dabar fotoaparatui belieka sufokusuoti objektyvą, o kai tai įvyks, bus galima fotografuoti.
Fazinio fokusavimo tipo privalumai:
- Darbo greitis. Šis tipas fokusavimas yra greičiausias iki šiol. Atkreipkite dėmesį, kad visos automatinio fokusavimo sistemos greitis priklausys nuo kitų veiksnių (pavyzdžiui, objektyvo fokusavimo pavaros greičio).
- Didelis jautrumas. Fazinio fokusavimo jutikliai gali veikti net esant labai prastam apšvietimui.
Nikon D810 / Nikon AF-S 50mm f / 1.4G Nikkor
Blausus vakaro apšvietimas netrukdė man greitai susifokusuoti ten, kur noriu.
- Didelis automatinio fokusavimo sekimo tikslumas ir greitis. Dėl jautrių jutiklių ir pažangios elektronikos, šiuolaikiniai įrenginiai sekimo fokusavimo režimu leidžia neprarasti fokusavimo net ir labai greitai judančių objektų, sekant juos per visą kadro lauką.
Nikon D810 / Nikon 70-200mm f / 4G ED AF-S VR Nikkor
Dėl didelio veikimo greičio fazės aptikimo automatinis fokusavimas idealiai tinka fotografuojant veiksmo scenas, įskaitant tas, kuriose dalyvauja vaikai ir gyvūnai.
Fazinio fokusavimo tipo trūkumai:
- Galimybė dirbti tik per optinį vaizdo ieškiklį. Juk tik nuleidus fotoaparato veidrodėlį šviesa patenka ir į vaizdo ieškiklį, ir į fokusavimo jutiklius.
- Antrasis punktas išplaukia iš pirmojo punkto: neįmanoma naudoti fazinio automatinio fokusavimo vaizdo įrašymo metu.
- Dėl visos sistemos sudėtingumo fazinio tipo fokusavimas gali nukentėti nuo galinio ir priekio fokusavimo. Tokiu atveju fotoaparatas sistemingai fokusuos šiek tiek toliau nei fotografuojamas objektas arba šiek tiek prieš jį. Esmė ta pati: pats objektas, į kurį sufokusavo fotoaparatas, galų gale pasirodys šiek tiek nesufokusuotas. Nugaros ir priekio fokusavimo problema išspręsta sumontavus įrangą serviso centre. Pažangių fotoaparatų (pradedant nuo Nikon D7200) fokusavimą galite reguliuoti patys tiesiai fotoaparato meniu.
- Nevisiškas kadro srities padengimas fokusavimo jutikliais. Tikriausiai pastebėjote, kad visi fokusavimo taškai paprastai yra arčiau kadro centro, o krašte jų nėra. Tai susiję su dizaino elementai visa fazinio fokusavimo sistema. Bendras modelis čia yra paprastas: kuo pažangesnę kamerą turite rankose, tuo daugiau joje sumontuota fokusavimo jutiklių ir tuo didesnis kadro plotas jais padengiamas. Tačiau reikia pasakyti, kad kai kurie specialistai dažnai naudoja vieną centrinį fokusavimo tašką ir beveik niekada nenaudoja kitų. Juk centrinis fokusavimo taškas yra jautriausias, o sufokusavus kadro centre, nuotrauką visada galima perkomponuoti.
Kontrastinis fokusavimo tipas
Toks fokusavimo būdas yra paprastesnis: jam nereikia specialaus atskiro modulio ir veidrodžių sistemos, nes „fokusavimo jutiklis“ yra pati fotoaparato matrica. Kameros elektronika analizuoja matricos gautą vaizdą ir įvertina jo kontrastą pasirinktame taške. Jei kontrastas nėra maksimalus, ji bando perfokusuoti objektyvą, kad kontrastas būtų padidintas. Taigi automatika pasirinktame taške palaipsniui pasiekia maksimalų vaizdo detalumą.
Šiuolaikiniuose SLR fotoaparatuose šis fokusavimo tipas naudojamas dirbant tiesioginio vaizdo režimu. Be veidrodžių fotoaparatuose jis yra pagrindinis.
Kontrasto fokusavimo tipo privalumai:
- Dizaino paprastumas ir patikimumas. Norint įgyvendinti tokio tipo fokusavimą, nereikia papildomų jutiklių, veidrodžių ir kitų dalykų. Būtent dėl šios paprastos konstrukcijos veidrodiniai įrenginiai, kuriuose naudojamas tik kontrastinis automatinis fokusavimas, yra tokie kompaktiški: pašalino veidrodžio sistemą ir fazinio fokusavimo modulį. Be to, kadangi įrenginys vadovaujasi ne atskirai esančio fokusavimo modulio rodmenimis, o tiesiogiai fotoaparato matrica, kontrastinio fokusavimo metu galinio ir priekio fokusavimo atvejai neįtraukiami.
- Galite sufokusuoti visą kadro lauką, o ne tik esamus fokusavimo taškus. Fazės aptikimo automatinio fokusavimo moduliai dažnai turi nuodėmę, kad visi jie (nors ir daugybė) jutiklių yra tiksliai kadro centre. Tai neleidžia fokusuoti į nuotraukos kraštą – tiesiog nėra vieno fokusavimo taško. Kontrastinis fokusavimas tokių problemų nežino. Čia fokusavimui galime pasirinkti bet kurią vietą būsimo vaizdo plokštumoje (net ir iš paties krašto), nes fokusuojant galima panaudoti bet kurią kameros matricos sritį.
Tačiau čia verta daryti išlygą: beveidrodiniuose fotoaparatuose kontrasto automatinio fokusavimo funkcija įgyvendinta taip, kad fokusavimo taškų pasirinkimas būtų kiek ribotas, jie neapima absoliučiai viso kadro ploto.
- Įgyvendinimo galimybė papildomos funkcijos fokusavimas, pvz., veido aptikimas.
- Galimybė naudoti automatinį fokusavimą vaizdo įrašymo metu. Tačiau ši funkcija dar pasiekiama ne visuose įrenginiuose su kontrasto fokusavimu.
- Teoriškai didelis fokusavimo tikslumas. Pats kontrasto fokusavimo principas leidžia pasiekti tobula kokybe fokusavimas. Tačiau yra keletas išlygų dėl jos tikslumo, priklausomai nuo sistemos įdiegimo konkrečiuose įrenginiuose. Apie tai kalbėsime „minusuose“.
Kontrastinio fokusavimo tipo trūkumai:
- Lėtas darbo greitis. Tikrai visi DSLR savininkai pastebėjo, kad tiesioginiame vaizde fotoaparatas fokusuoja lėčiau. Dėl visko kaltas kontrastingas automatinis fokusavimas, naudojamas šiame režime. Tegul fazės aptikimo automatinio fokusavimo greitis didėja su kiekviena sekančia fotoaparatų karta, kol kas pagal šį kriterijų jis yra prastesnis už fazės tipą.
- Reikalingas apšvietimas. Jei fotografuosite esant silpnam apšvietimui, kontrastinio fokusavimo greitis dar labiau sumažės.
- Praktinis kontrasto aptikimo automatinio fokusavimo įgyvendinimas ne visada yra idealus. Jau minėjome, kad praktinis kontrastinio automatinio fokusavimo įgyvendinimas įvairioje fotografijos įrangoje ne visada atskleidžia jo teorinius privalumus. Ir štai dar viena savybė: kai kurie fotoaparatų modeliai siūlo fotografui fokusuoti ne į konkretų vaizdo tašką, o į didelį kadrą, judantį išilgai kadro plokštumos. Jo viduje gali tilpti daug įvairių detalių, o tai reiškia, kad galimos fokusavimo klaidos: kas žino, ką tiksliai šio kadro viduje fotoaparatas norės sufokusuoti? .. Todėl nebrangias beveidrodines kameras (kuriose tokia situacija nutinka) nėra labai patogu naudoti su didelės diafragmos optika. Visų pirma, jie skirti dirbti su universaliais komplektiniais objektyvais, kurie neturi didelio diafragmos santykio. Todėl, turėdami nebrangų beveidrodinį fotoaparatą, neskubėkite komplekto papildyti diafragmos portreto optika: gali būti, kad dauguma jūsų kadrų bus ne visai ryškūs. Kita vertus, jei fotoaparatas leidžia sufokusuoti labai mažą kadro plotą, atvirkščiai, dirbant su didelės diafragmos optika galima pasiekti tikslų fokusavimą.
Kaip išmaniajame telefone veikia automatinis fokusavimas? Kuris automatinio fokusavimo tipas veikia geriausiai? Lazerio, fazinio ir kontrastinio AF privalumai ir trūkumai. Kodėl dvigubas pikselis toks geras?
Kaip išmaniajame telefone veikia automatinis fokusavimas? Į šį klausimą paprasto atsakymo nėra. Turite suprasti kiekvieną automatinio fokusavimo tipą, ištirti konkrečios fokusavimo technologijos ypatybes. Tik po to galima padaryti bent kažkokias išvadas. Todėl dabar kalbėsime apie automatinio fokusavimo technologijų tipus, kiekvieno iš jų privalumus ir trūkumus.
Kas yra fotoaparato fokusavimas ir automatinis fokusavimas
Čia viskas paprasta: objektyvo lęšis laužia spindulius ir surenka visą šviesą viename taške – židinyje. Ir jei matricos jutiklis yra šioje vietoje, tada kadras yra išsamesnis ir kokybiškesnis. Natūralu, kad visi fotografai naudojasi šiuo fiziniu reiškiniu. Jie „sufokusuoja“ bet kurią kadro dalį, rankiniu būdu sureguliuoja objektyvą ir nukreipia žiūrovo dėmesį į priekinį planą arba foną, pagrindinį objektą ar nedidelę detalę. Likusi nuotraukos dalis bus neryški.
Na, o pradedantieji fotografai gali pasinaudoti automatinio fokusavimo sistema, kai automatas „sufokusuoja“ vieną ar kelis kadre esančius objektus, valdydamas ir objektyvą, ir matricą. Ir šie objektai (ar objektas) gaunami kuo ryškesni ir detalesni. Ir čia nereikia jokių įgūdžių ir kadro jausmo.
Tikriausiai dėl šios priežasties skaitmeninė fotografija tapo populiaresnė nei meno juosta ir popierius. Juk automatinis fokusavimas telefono kameroje ar pigus fotoaparatas leidžia detaliai nufotografuoti ir be papildomų pastangų... Visas procesas baigiasi paprasta taisyklė: „Pažymėkite ir spustelėkite“.
Automatinio fokusavimo įvairovė ir pagrindiniai jų darbo principai
Kameros objektyvas sufokusuoja spindulius, atsispindinčius nuo objekto priešais objektyvą. Fokusuodamas fotoaparatas vadovaujasi atstumu iki objekto ir nuo jo sklindančio švytėjimo intensyvumu. Šiandien yra dviejų tipų automatinio fokusavimo režimai:
- Aktyvi parinktis – ji pagrįsta atstumo matavimu naudojant nuotolio ieškiklio lokatorių.
- Pasyvus variantas – veikia su šviesos spinduliu, matuojant jo intensyvumą.
Pirmajame (aktyviame) režime naudojama lazerio infraraudonoji arba ultragarsinė spinduliuotė su žinomu bangos sklidimo greičiu ore. Emiterinis modulis skleidžia nukreiptą srautą, kuris atsispindi nuo objekto ir po tam tikro laiko užfiksuojamas imtuvo modulio. Tada automatinio fokusavimo skaičiuoklė padaugina šį laiką iš žinomo bangos sklidimo greičio ir padalija rezultatą iš dviejų, gaunant tiksli vertė atstumas. Nukreipdamas spinduliuotę į norimą sritį, vartotojas gauna optimalų fokusavimą, nukreipdamas žiūrovo dėmesį į šią konkrečią nuotraukos sritį.
Antrasis (pasyvus) režimas išdėstytas kiek kitaip. Jame naudojami specialūs jutikliai (fotodiodai), matuojantys švytėjimo intensyvumą ir specialus procesorius, kuris pagal šio parametro reikšmę nustato židinį. Praktiškai tai atrodo taip: jutikliai fiksuoja švytėjimo intensyvumą, tada procesorius perkelia židinį, po to iš naujo matuojamas intensyvumas, jei srauto tankis padidėjo, tada fokusavimas laikomas priimtinu. Jei ne, židinys vėl perkeliamas. Ir taip, kol bus nustatytas maksimalus intensyvumas. Rimtų fotoaparatų matricose yra iki 40-60 fotodiodų.
Garsiausios fokusavimo sistemos veikia remiantis šiais principais: fazinis, lazeris, kontrastas ir dviejų pikselių. Ir toliau tekste mes kiekvieną variantą, kartu įvertindami jų pagrindinius privalumus ir trūkumus.
Lazerinio automatinio fokusavimo privalumai ir trūkumai
Šiuo atveju į telefono kameros modelį įmontuotas lazerinis skleidėjas ir imtuvas. Pirmasis generuoja siaurą spindulį, antrasis priima atspindėtą signalą. Dėl to fokusavimo greitis sumažėja iki tūkstantųjų sekundės dalių. Paprastai ateina apie 250-300 milisekundžių, nes lazeris sklinda šviesos greičiu.
Pagrindinis lazerinio fokusavimo privalumas – didelis modulio reakcijos greitis, o pagrindinis trūkumas – dažni gedimai. Siauro spindulio lazerinis emiteris kartais „iššauna“ pro taikinį, o atsispindėjęs signalas lengvai prarandamas, ypač atvirose erdvėse. Todėl lazerinis automatinis fokusavimas išmaniojo telefono kameroje daugeliu atvejų veikia kartu su fazės arba kontrasto taikymo parinktimi.
Fazinio fokusavimo funkcijos
Technologija pagrįsta pro objektyvą einančio pluošto padalijimu į du srautus. Tai daroma norint išmatuoti atstumą tarp srautų, einančių per priešingus objektyvo kraštus. Jei šis atstumas atitinka tam tikras duomenų masyve nurodytas reikšmes, vaizdas laikomas sufokusuotu. Atstumui fiksuoti naudojami specialūs jutikliai, kurie reaguoja į šviesą. Jų signalus apdoroja procesorius, kuris palygina nuskaitytus parametrus su bazinių duomenų masyvu ir duoda signalą fokusuoti norima kryptimi.
Pagrindinis technologijos pranašumas – jos pasirengimas užfiksuoti judantį objektą. Be to, ši parinktis yra greitesnė nei kontrastinis AF. Taip pat galite naudoti šią sistemą norėdami apskaičiuoti tokį parametrą kaip lauko gylis.
Pagrindinis fazinės technologijos trūkumas yra sudėtingas jos įgyvendinimas. Prizmių, veidrodžių, lęšių sistema reikalauja itin tikslaus fizinio išlyginimo ir ne mažiau kruopštaus programinio reguliavimo. Be to, tokio fokusavimo tikslumas priklauso nuo objektyvo diafragmos ir už Mobilieji telefonai su šiuo parametru yra didelių problemų.
Kontrasto fokusavimo privalumai ir trūkumai
Technologija nekeičia nei išmaniojo telefono kameros matricos, nei optinės sistemos. Visas fotosensorius arba jo dalis naudojamas kaip jutiklis. Procesorius nuskaito esamą histogramą iš jutiklio ir įvertina kadro kontrastą. Tada objektyvui duodama komanda perkelti židinį, o po to atliekamas naujas histogramos nuskaitymas ir iš naujo įvertinamas kontrastas. Ir visas ciklas kartojasi, kol pasiekia maksimalus lygis kontrastas pasirinktoje kadro srityje, kurioje fokusuojamas.
Pagrindinis technologijos pranašumas yra įgyvendinimo paprastumo, mažos statybos kainos ir kompaktiško dydžio derinys. Tokį automatinį fokusavimą naudoja visi nebrangių išmaniųjų telefonų gamintojai.
Pagrindinis šios parinkties trūkumas yra labai lėtas darbo greitis. Kartais procesorius pereina į amžiną „fokuso medžioklės“ režimą, kuris baigiasi reto kadro praradimu.
Dual Pixel technologija
Ši fokusavimo technologija naudojama brangiuose SLR fotoaparatuose. V mobiliuosius įrenginius jis vis dar naudojamas tik pavyzdiniuose „Samsung“ modeliuose, sąmoningai sumažinant fotografinės matricos skiriamąją gebą kartu padidinant jos fizinius matmenis.
Šios gudrybės daromos dėl noro prie kiekvieno fotografinio jutiklio pikselio pririšti individualų jutiklį, kuris reaguoja į švytėjimo intensyvumą. Tada jutiklių signalai apdorojami pagal fazės ir kontrasto fokusavimo algoritmus, išgaunant ne tik idealiai ryškų, bet ir kontrastingiausią vaizdą.
Jei klasikinio fazinio fokusavimo atveju jutiklių dalis sudaro ne daugiau kaip 10 proc iš viso pikselių fotoaparate, tada Dual Pixel atveju jie yra padalinti 50/50. Paprasčiau tariant, kiekvienas pikselis yra šviesai jautrus elementas ir jutiklis vienu metu. Ši technologija užtikrina tikslesnį ir greitesnį fokusavimą.
Iš „Dual Pixel“ trūkumų reikėtų pažymėti, kad tokius sprendimus įgyvendinti yra labai sunku. Tik pavyzdiniuose įrenginiuose yra įrengti tokie triukai, pavyzdžiui, „Samsung“ S serijos įrenginiai (nuo septinto modelio ir aukštesni). Naujausi „iPhone“ (6-ojo modelio ir naujesnių modelių) turi kažką panašaus, tačiau „Apple“ šią fokusavimo technologiją vadina „Focus pixel“ ir ji yra artimesnė įprastiniam fazių aptikimo automatiniam fokusavimui nei „Dual Pixel“.
Straipsniai ir „Life Hacks“.
Visuotinai žinoma, kad hibridinis automatinis fokusavimas, naudojant išmanųjį telefoną ar fotoaparatą, gali pasiekti daug geresnių rezultatų nei bet kuris kitas fokusavimo metodas atskirai.
Panagrinėkime, kokie yra šios technologijos variantai, kokiu principu jie veikia ir kokie yra pagrindiniai jų pranašumai.
Pagrindiniai automatinio fokusavimo tipai
Šiandien išmanieji telefonai naudoja tris technologijas, kurios naudoja visiškai skirtingas fizinius principus... Nė vienas iš jų negali būti vadinamas idealiu: iš tikrųjų todėl ir kilo mintis apie jų „sukirtimą“.Kontrastinis aftofokusas veikia nuosekliais objektyvo mikrojudesiais, po kurių kiekvieno iš jų fotoaparato procesorius analizuoja gauto vaizdo kontrastą.
privalumus:
- Sudėtingos aparatūros trūkumas.
- Aukštas darbo tikslumas.
- Mažos gamybos sąnaudos.
- Itin lėtas greitis.
- Fokusavimo judėjimas atliekamas „aklai“ nuosekliai išvardijant pozicijas.
Tokiu būdu užfiksuotas fazių skirtumas leidžia greitai nustatyti reikiamo židinio poslinkio kryptį ir dydį.
privalumus:
- Didesnis veikimo greitis, palyginti su kontrastiniu AF.
- Galimybė sekti judančius objektus.
- Sistemos techninės ir programinės įrangos dalių sudėtingumas.
- Didelė kaina, dėl kurios padidėja viso įrenginio kaina.
- Priklausomybė nuo apšvietimo sąlygų ir objektyvo diafragmos.
- Fokusavimo problemos priekyje ir gale.
privalumus:
- Itin greitas fokusavimo greitis per sekundės dalį.
- Priklausomybės nuo apšvietimo trūkumas.
- Gana paprastas dizainas.
- Ribotas atstumas, kuriuo galima naudoti šio tipo AF.
Kontrastas plius fazė
Ši schema leidžia dirbti dideliu greičiu kartu su tikslumu ir minimalia priklausomybe nuo apšvietimo. Kelios dešimtys fazių aptikimo jutiklių yra įmontuoti į fotosensoriaus paviršių.
Jų vaidmuo – „stebėjimo“ fokusavimas, dėl kurio fokusavimo padėtis nustatoma apytiksliai, bet labai greitai. Tai pašalina poreikį nuosekliai surašyti daugybę pozicijų ir su tuo susijusį laiko praradimą.
Galutinis koregavimas atliekamas kontrastingu metodu, kuris nereikalauja didelio, tačiau tuo pačiu užtikrina gerą tikslumą.
Tuo pačiu metu pašalinama priekinio ir galinio fokusavimo problema, kurią sukelia netolygus jutiklių išdėstymas ant matricos.
Akivaizdu, kad toks derinys reikalauja subtilaus programinės įrangos darbo, tačiau šiuolaikiniai įrenginiai dėl to nėra jokių sunkumų, ypač dėl plataus platinimo dirbtinis intelektas, kuriai fotoaparatai tapo pagrindine programos vieta.
Fazė plius lazeris
Teisingiau būtų šį derinį vadinti ne hibridizacija, o deriniu. Abi sistemos niekaip nesusietos technine įranga – tiesiog vyksta „pareigų atskyrimas“.
Esant nedideliems atstumams, įjungiamas lazerinis AF, o jei objektas yra per toli, kad jis tinkamai veiktų, fotoaparatas persijungia į PDAF.
Taip pat žinomas lazerinio ir kontrastinio fokusavimo tipų derinys, o kai kuriuose modeliuose galima rasti visas tris parinktis.
Pagaliau
Daugelis išmaniųjų telefonų kamerose naudojamų sprendimų yra iš fotoaparatų kūrėjų arsenalo.Toks pat fazių aptikimo automatinis fokusavimas prieš keletą metų buvo naudojamas tik DSLR, o tik neseniai pasirodė kai kurių gamintojų flagmanuose.
Tas pats pasakytina ir apie hibridinį AF: prieš debiutuojant Samsung Galaxy S5, fazės ir kontrasto metodų derinys buvo aktyviai naudojamas profesionaliuose fotoaparatuose.
Sujungus kelis automatinio fokusavimo tipus, galite gauti geriausias rezultatas dirbti ir pašalinti problemas, atskirus jo tipus, bet tuo pačiu didina techninės įrangos kainą.
Todėl šiuo metu tokios sistemos naudojamos tik aukščiausiame mobiliųjų įrenginių segmente.
Kaip veikia automatinio fokusavimo sistema.
Fokusavimas yra skausmingas dalykas daugeliui fotografų mėgėjų (ir profesionalams). Patikėkite arba patikrinkite: bet koks fotografinis forumas jus įtikins, o fotoaparato testuose būtinai yra skyrius, skirtas tik automatinio fokusavimo veikimui.
Diskusijos apie automatinį fokusavimą fotografijos forumuose dažniausiai baigiasi abipusiais kaltinimais neišmanymu arba virtualiu striukės atlapų griebimu šūksniais "Kas tu esi?!" Galvojau pasimokyti ir išsiaiškinti – kasdieniame lygmenyje, kaip automatinis fokusavimas veikia šiuolaikiniuose skaitmeniniuose fotoaparatuose. Paaiškėjo, kad internete labai mažai medžiagos, o specialiojo išsilavinimo neturinčiam žmogui – dar mažiau suprantamos. Paieškos rezultatai ir informacijos rinkimas (dėkojame „LenzRentals“!) pateikiami toliau.
Šiuolaikiniai skaitmeniniai fotoaparatai naudoja dvi automatinio fokusavimo sistemas: kontrasto aptikimo automatinį fokusavimą ir fazės aptikimo automatinį fokusavimą. Pradėkime nuo paprastesnės (ir mažiau paplitusios DSLR) automatinio fokusavimo sistemos: kontrastinio automatinio fokusavimo.
Kontrastinis automatinis fokusavimas
Kontrastinis automatinis fokusavimas veikia taip: procesorius įvertina histogramą, gautą iš fotoaparato matricos, šiek tiek judina objektyvo objektyvą – perkelia fokusavimo tašką, tada iš naujo įvertina, ar kontrastas padidėjo, ar sumažėjo. Jei kontrastas padidėjo, fotoaparatas ir toliau perkelia židinio tašką pasirinkta kryptimi, kol vaizdas tampa kontrastingiausias. Jei kontrastas sumažėjo, objektyvui nurodoma perkelti fokusavimo tašką į kitą pusę. Procesas kartojamas tol, kol pasiekiamas maksimalus kontrastas (tai iš esmės reiškia fokusavimo taško perkėlimą šiek tiek už maksimalaus kontrasto padėties ir grįžimą į tašką, po kurio kontrastas pradėjo mažėti). Vaizdas „sufokusuotas“ naudojant kontrasto aptikimo AF yra maksimalaus kontrasto vaizdas.
Jei jūsų fotoaparatas rodo histogramą tiesioginiame vaizde, galite rankiniu būdu sufokusuoti kontrastą.
Naudojant kontrastinį automatinį fokusavimą, vaizdas vertinamas iš nedidelio matricos ploto – naudojamas kaip jutiklis ir sutampa su fotografo pasirinktu fokusavimo tašku. Tai leidžia pasirinkti objektą, kurį norite sufokusuoti, o fotoaparato procesoriui nereikia vertinti viso vaizdo kontrasto – kontrastas vertinamas tik pasirinktuose AF taškuose.
Kontrastingo automatinio fokusavimo trūkumai
Pagrindinis kontrastinio automatinio fokusavimo trūkumas yra jo lėtumas. Daugiapakopis procesas „fokusavimo taško / objektyvo objektyvo perkėlimas – įvertinimas – poslinkis – įvertinimas“ užtrunka, o fotoaparatas gali prasidėti fokusavimo tašką perkeldamas neteisinga kryptimi – tada teks grįžti atgal. Dėl itin mažo greičio ir negalėjimo sekti fokusavimą, kontrastinis automatinis fokusavimas nelabai tinka dinamiškoms scenoms. Dėl vangumo sunku fotografuoti net nejudančius objektus. Kontrastinis automatinis fokusavimas daug daugiau nei fazė priklauso nuo gero apšvietimo ir, aišku, reikalauja gero objekto, į kurį sufokusuojamas, kontrastas.
Kontrastingo automatinio fokusavimo privalumai
Kontrastinis automatinis fokusavimas taip pat turi privalumų, dėl kurių jis ne tik vis dar naudojamas fotoaparatuose, bet ir padidina jo buvimą. Pirma, kontrastinė AF sistema yra paprastesnė. Tam nereikia papildomų jutiklių ir mikroschemų, kurių reikia fazės aptikimo automatiniam fokusavimui. Paprastumas sumažina išlaidas ir (daugeliui kaina yra svarbesnė už greitį) yra pagrindinė priežastis, kodėl kompaktiniuose skaitmeniniuose fotoaparatuose naudojamas kontrastinis automatinis fokusavimas. (Kita priežastis yra lauko gylis kompaktinių fotoaparatų iš pradžių daugiau ir reikalavimai automatinio fokusavimo tikslumui yra žymiai mažesni).
Dėl kontrasto aptikimo AF sistemos paprastumo sumažėja jos dydis. Pavyzdžiui, neseniai pasirodžiusios beveidrodinės skaitmeninės kameros su keičiamais objektyvais dažniausiai būna miniatiūrinės, o kontrastinė automatinio fokusavimo sistema nereikalauja „nukreipti“ vaizdo nuo fotoaparato matricos: todėl fazių aptikimo automatinio fokusavimo sistemai reikalingos prizmės, veidrodžiai ir objektyvai. nėra reikalingi. Miniatiūra yra viena iš svarbiausius privalumus fotoaparatai be veidrodžių keičiamų objektyvų – jie visi naudoja kontrastinį automatinį fokusavimą.
Antras privalumas – kontrastinė AF sistema naudoja fotoaparato jutiklį. Nereikia „nukreipti“ šviesos spindulio per specialias prizmes ir veidrodžius į papildomus jutiklius, kurie gali būti išbalansuoti kameros matricos atžvilgiu. Priešingai naudojant automatinį fokusavimą, vertinamas tikras vaizdas ant fotoaparato matricos, o ne atskiras vaizdas, kuris turėtų būti (ir „turėtų“ nereiškia, kad taip yra) tiksliai sukalibruotas, kad atitiktų matricą.
Dėl šios priežasties kontrastinis AF suteikia tikslesnį AF nei fazinis AF. Pabrėžiu: „naudojant matricą kontrastiniam fokusavimui“. „Olympus“ ir „Sony“ SLR fotoaparatuose naudojamas papildomas mažesnis kontrasto AF jutiklis „Live View“ režimu, o tai reiškia, kaip ir bet kuriai sistemai, kurią reikia išlygiuoti, vis tiek yra neteisingo išlygiavimo galimybė.
Apskritai kontrasto AF sistema yra paprastesnė, pigesnė, mažesnė ir teoriškai tikslesnė nei fazės aptikimo automatinis fokusavimas. Bet tai daug lėčiau. Gamintojai labai stengiasi pagreitinti kontrastinį automatinį fokusavimą, yra ir sėkmių, tačiau artimiausiu metu jis išliks lėtesnis.
Fazės aptikimo automatinis fokusavimas
Pagrindiniai principai
Fazių suderinimą (taip pat žinomą kaip fazių suderinimą) Honeywell pristatė aštuntajame dešimtmetyje; pirmą kartą jis buvo komerciškai panaudotas fotoaparate Minolta Maxxum 7000. Honeywell padavė Minolta į teismą dėl patento pažeidimo ir laimėjo; todėl gamintojai turėjo sumokėti „Honeywell“, kad naudotų fazės aptikimo automatinį fokusavimą.
Fazės aptikimo automatinis fokusavimas pagrįstas principu, kad, išeinantys / atsispindėję iš fokusuoto taško, spinduliai vienodai apšvies priešingas objektyvo puses ("bus fazėje"). Jei objektyvas yra sufokusuotas prieš arba už šio taško, šie šviesos spinduliai skirtingai praeina pro objektyvo kraštus („nefazės“).
Dauguma esamų sistemų fazės aptikimo automatinis fokusavimas naudoja veidrodžius, lęšius arba prizmes (spindulio skirstytuvus), kad skaidytų pluoštus, einančius per priešingus objektyvo kraštus, į du pluoštus; ir antrinė objektyvo sistema, skirta šiems spinduliams perfokusuoti automatinio fokusavimo jutiklį (paprastai CCD). Šis jutiklis nustato, kur šviesos pluoštai krinta per priešingus objektyvo kraštus. Jei taškas yra sufokusuotas, spinduliai patenka į jutiklį tam tikru atstumu vienas nuo kito. Jei objektyvas sufokusuotas arčiau arba toliau nei norimas taškas, atstumas tarp šių spindulių bus mažesnis arba didesnis. Daug žodžių, pabandykime pažvelgti į grafinį proceso atvaizdavimą – (1 pav.).
Ryžiai. 1 Kaip veikia fazės aptikimo automatinis fokusavimas
Iš karto padarysiu išlygą: aprašymas ir paveikslėlis labai supaprastina paaiškinimą, kaip veikia fazės aptikimo automatinis fokusavimas – tik tam, kad susidarytumėte supratimą, „kaip tai veikia“. Proceso, kurio aprašymas užtruktų ne vieną puslapį, pilną formulių, skaičių ir kitokio nesuvokimo, fizika ir mechanika liko už kadro.
Paveikslėlyje aiškiai matyti, kad fazės aptikimo automatinio fokusavimo sistemoje esantis fotoaparato procesorius iš karto nustato, ar objektyvas sufokusuotas per arti, ar per toli nuo objekto, todėl vienas iš kontrastinio automatinio fokusavimo trūkumų (fotoaparatas nežino į kurią pusę fokusuoti taško) iš pradžių nėra – užuot judėjęs pirmyn ir atgal bei nustatęs, kuria kryptimi yra didelis kontrastas, fazės aptikimo automatiniame fokusavime procesorius iš karto mato, kuria kryptimi perkelti fokusavimo tašką.
Ir tada procesas tęsiasi. Kiekvienas automatinio fokusavimo objektyvas turi mikroprocesorių, kuris informuoja fotoaparatą apie jo buvimą ir būseną, pavyzdžiui, „Aš esu 50/1,4 objektyvas ir mano fokusavimo elementas yra 20% arčiau nei begalybė“ – ar kažkas panašaus. Kai paspaudžiate užrakto mygtuką iki pusės, nutinka:
Fotoaparatas nuskaito duomenis iš automatinio fokusavimo jutiklio, patikrina duomenų masyvą, kuriame yra informacija apie šio gamintojo automatinio fokusavimo objektyvų savybes, atlieka kai kuriuos skaičiavimus ir sako objektyvui kažką panašaus į „Perkelkite automatinio fokusavimo tašką į begalybę“.
Objektyve yra jutikliai ir mikroschemos, kurios matuoja į fokusavimo variklį tiekiamos srovės kiekį arba tai, kiek pajudėjo fokusavimo elementas. Objektyvas perkelia fokusavimo elementą ir siunčia signalą į fotoaparatą „šalia taikinio“.
Fotoaparatas dar kartą patikrina duomenis iš automatinio fokusavimo jutiklių ir siunčia signalą į objektyvą, kad būtų galima tiksliau sureguliuoti; smulkaus fokusavimo procesą galima kartoti keletą kartų, kol objektyvas bus sufokusuotas „tiesiai į taikinį“. Jei kas nors negerai, įvyksta liūdnai pagarsėjęs objektyvo „nukrypimas“.
Sufokusavus, fotoaparatas liepia objektyvui užfiksuoti fokusavimą ir informuoja fotografą (garsu ir indikatoriumi vaizdo ieškiklyje). Visas procesas trunka sekundės dalį. Labai greitai.
Fazės aptikimo automatinio fokusavimo grandinė
Automatinio fokusavimo jutiklis negali būti prieš jutiklį, todėl gamintojai veidrodyje naudoja iš dalies permatomas sritis, leidžiančias šviesai prasiskverbti į antrinį veidrodį, nuo kurio ji atsispindi atgal į automatinio fokusavimo jutiklį (2 pav.).
Ryžiai. 2 fazių aptikimo automatinio fokusavimo grandinė
Paprastai AF jutiklis yra po pagrindiniu veidrodžiu (3 pav.) kartu su matavimo jutikliais. Raudona rodyklė rodo „Canon EOS 5D“ automatinio fokusavimo jutiklį. Vaizdas per Canon USA
Ryžiai. 3 AF jutiklio vieta
Fazės aptikimo aptikimo jutiklių tipai
Kiekvienas jutiklis gali įvertinti tik nedidelę vaizdo dalį. Horizontalūs jutikliai veikia tiksliau su vertikaliomis dalimis. Daugumoje vaizdų vyrauja vertikalios detalės, todėl yra daugiau horizontalių jutiklių. Taip pat yra vertikalūs jutikliai, kaip taisyklė, išdėstyti skersai su horizontaliais (4 pav.). Kai kuriose kamerose netgi yra įstrižainės fazės aptikimo automatinio fokusavimo jutikliai.
Kai kurie AF jutikliai (beveik visada yra centre), naudojant skirtingus objektyvus ir paties jutiklio dydį, pasiekia didesnį AF tikslumą, ypač naudojant greitus objektyvus. Dažniausiai jie veikia tik naudojant f / 2,8 ar ryškesnius objektyvus. Pavyzdžiui, 4 paveiksle parodyta, kad naudojant f / 2,8 objektyvą bus naudojamas kryžminio tipo jutiklis, o tamsesniems objektyvams bus naudojamas tik vienas mažiau tikslus AF jutiklis.
Ryžiai. 4 Kryžminio tipo AF jutiklis
Ankstyvosios fazės aptikimo aptikimo sistemos (ir kai kurios šiuolaikinės vidutinio formato kameros) turėjo tik vieną jutiklį vaizdo centre. Su augimu skaičiavimo galia ir inžinerinis meistriškumas, buvo pridėta vis daugiau jutiklių. Dabar dauguma kamerų turi nuo septynių/devynių iki 52. Galite – priklausomai nuo filmuojamos scenos reikalavimų – pasirinkti vieną, visus arba grupę jutiklių. Galite nurodyti fotoaparatui, kurį jutiklį / jutiklius naudoti.
Daugybė fazių aptikimo automatinio fokusavimo jutiklių kartu su fotoaparato procesoriumi gali padaryti nuostabių dalykų. Nustačiusi, kuriuose jutikliuose yra sufokusuotas judantis objektas ir kaip jis keičiasi – matuodamas objekto judėjimą ir nuskaitęs rodmenis trumpiausiais laiko intervalais – fotoaparatas gali numatyti, kur judantis objektas bus po tam tikro laiko. Tam veikia sekimo automatinis fokusavimas.
Objektyvo diafragmos poveikis
Nepriklausomai nuo jutiklio tipo, automatinis fokusavimas bus tikslesnis naudojant greitus objektyvus. Fokusavimo metu fotoaparatas kiek įmanoma atidaro objektyvą, uždarydamas diafragmą iki jūsų pasirinktos reikšmės tik tuo metu, kai atsidaro langinės. Kuo platesnis šviesos spindulių kampas, tuo tikslesnis fazės aptikimo automatinis fokusavimas. Aukščiau pateiktoje diagramoje spindulių kampas iš f / 2,8 objektyvo (mėlynos linijos) bus didesnis nei iš f / 4 objektyvo (raudonos linijos), kuris savo ruožtu bus didesnis nei iš f / 5,6 objektyvo (geltonos linijos). ). Naudojant objektyvą su maksimalia f / 8 diafragma, veiks tik tiksliausi jutikliai, tačiau fokusavimas bus lėtesnis ir ne toks tikslus. Būtent dėl šios priežasties f / 5.6 objektyvai nustoja veikti automatiniu būdu, kai bandome naudoti telekeitiklį, kuris sumažina jų maksimalią diafragmą iki f / 8 arba f / 11.
Fazės aptikimo automatinio fokusavimo pranašumai
Jau minėjome pagrindinius fazės aptikimo automatinio fokusavimo pranašumus:
Tai daug greitesnis už kontrasto santykį – pakankamai greitas judantiems objektams.
Fotoaparatas gali naudoti jutiklių grupę, kad įvertintų objekto judėjimą, o tai suteikia sekimo / nuspėjamojo automatinio fokusavimo funkciją.
Taip pat yra mažiau akivaizdžių privalumų. Fazių aptikimo automatinio fokusavimo jutiklių grupės gali būti naudojamos „elektroniniam lauko gyliui“ – preliminariam lauko gylio įvertinimui. Kai kurios kameros (nors jų nėra daug) turi trap automatinio fokusavimo funkciją – jos fotografuoja tą akimirką, kai kažkas atsitrenkia į aktyvų fokusavimo tašką. Jei jutikliai aptinka judėjimą statinėje scenoje, jie gali pranešti apie netinkamą kameros judėjimą. Bet – svarbiausia – greitis ir sekantis automatinis fokusavimas
Fazių aptikimo automatinio fokusavimo trūkumai
Iš pradžių fazės aptikimo automatinio fokusavimo sistemai reikalingas fizinis suderinimas... Šviesos kelias iki fotoaparato jutiklio turi atitikti šviesos kelią iki AF jutiklio, kad AF jutiklio sufokusuotas objektas būtų sufokusuotas ir ant jutiklio. Kiekviename objektyve turi būti mikroschema, kuri užtikrina Atsiliepimas su fotoaparatu ir informuojant jį apie tikslią fokusavimo elemento padėtį, apie tai, kiek elementas juda, kai į automatinio fokusavimo variklį tiekiama tam tikra srovė. Visa tai turi būti tiksliai suderinta ir patikrinta taip, kad objektyvas perkeltų fokusavimo tašką tiksliai ten, kur jį nukreipė fotoaparatas, o kamera žinotų tikslią šio taško padėtį. Mažiausias nenuoseklumas lemia netikslų fokusavimą.
antra, sistemai reikia programinės įrangos konfigūracijos... Kiekvienas fotoaparatas ir objektyvas yra gamintojo užprogramuoti, įvedama atmintis didelis skaičius duomenis. Šie duomenys užtikrina, kad fotoaparatas ir objektyvas veiktų nepriekaištingai, o AF tikslumą kartais galima pagerinti atnaujinus programinę įrangą. Tokie atnaujinimai dažnai išleidžiami pristačius naujus objektyvus.
Gamintojai slepia savo fazės aptikimo automatinio fokusavimo sistemų algoritmus. Trečiųjų šalių objektyvų gamintojai yra priversti eksperimentiškai nuskaityti ir iššifruoti signalus, kuriais keičiasi kamera ir objektyvas, ir, remdamiesi šiais duomenimis, kurti savo mikroprocesorius ir jų algoritmus. Dėl to AF tikslumas gali būti mažesnis naudojant trečiųjų šalių objektyvus. Kamerų gamintojų algoritmų pakeitimai lemia tai, kad trečiųjų šalių objektyvų automatinis fokusavimas atsisako (juos reikia perprogramuoti, kaip neseniai nutiko su Sigma AF 120-300 / 2.8 ir Nikon D3X).
Kaip jau minėta, objektyvo diafragma turi įtakos fazės aptikimo automatinio fokusavimo tikslumui. Greiti objektyvai gali sufokusuoti sudėtingesnėmis sąlygomis. Paprastai diafragmos priklausomybė nėra problema, nes tamsūs objektyvai turi didesnį lauko gylį. Tačiau yra maksimalių diafragmų (dažniausiai f / 5,6 arba f / 8), kai fazės aptikimo automatinis fokusavimas tiesiog atsisako veikti. (Atminkite, kad kalbame apie maksimalią objektyvo diafragmą – fokusuojant fotoaparatas automatiškai visiškai atidaro objektyvo diafragmą, todėl nustatyta reikšmė neturi įtakos automatiniam fokusavimui, jei maksimali objektyvo diafragma atitinka fotoaparato galimybes).
Kadangi šviesa į AF jutiklius patenka tik nuleidus veidrodį, jie nustoja veikti fotografavimo momentu ir nepradeda veikti tol, kol veidrodis negrįžta į pradinę padėtį. Štai kodėl fazės aptikimo automatinis fokusavimas neveikia tiesioginiame vaizde, o automatinio fokusavimo sekimas gali nepavykti fotografuojant nepertraukiamai.
Yra ir kitų problemų, kurių nepastebime. Linijiniai poliarizuojantys filtrai trukdo fazės aptikimo automatiniam fokusavimui. Linijinių poliarikų dabar likę nedaug, bet pasitaiko, kad „pigiai“ nusipirkęs savininkas tuomet nustemba automatinio fokusavimo netikslumu. Fazės aptikimo automatinis fokusavimas gali tiesiog „išpūsti“ kai kuriose scenose (pvz., šachmatų lenta arba grotelės), o kontrastas lengvai su jais susidoroja.
Tiesioginis vaizdas:
Pabrėžiau „Live View“, nes tai skatina gamintojus tobulinti kontrastinį automatinį fokusavimą ir kurti hibridines sistemas. Kaip minėta, kontrastinis automatinis fokusavimas turi tam tikrų privalumų, o jo apribojimų įveikimas bus naudingas visiems fotografams.
„Olympus“ ir „Sony“ jau sukūrė sistemas, kurios skaido šviesos spindulį, dalį siunčia į vaizdo ieškiklį, o dalį – į antrinį vaizdo jutiklį. Ši sistema leidžia naudoti fazės aptikimo funkciją net tiesioginiame vaizde. Tačiau netikslaus fokusavimo rizika didėja, nes naudojama ne matrica, o pagalbinis jutiklis.
„Canon“ aprašė sistemą, kuri naudoja fazės aptikimo automatinį fokusavimą Pradinis etapas ir tiksliai sureguliuoja fokusavimą naudodami kontrastinį AF.
Panašu, kad „Nikon“ pateikė patento paraišką dėl principo, kad tam tikri fotoaparato jutiklio pikseliai bus naudojami kaip fazės aptikimo automatinio fokusavimo jutikliai. Tai – mano nuomone – bus tik revoliucija.
„FujiFilm“ jau pristatė kompaktiškų modelių liniją skaitmeniniai fotoaparatai su hibridinė sistema automatinis fokusavimas.
Palauk ir pamatysi. Tačiau akivaizdu, kad pirmą kartą per pastaruosius metus automatinio fokusavimo sistemų pakeitimai gali būti revoliuciniai, o ne evoliuciniai. Tai – sutikite – slepia daug įdomių dalykų fotografams.
Straipsnis labai naudingas! Dėkoju!
Dar kartą labai ačiū už gerus žodžius ir atsiliepimus! Labai džiaugiuosi, jei medžiaga pasirodė naudinga ir įdomi.
Ar galite užduoti klausimą?
Ar jutiklis jautrus šviesos spektriniam turiniui ir kaip tai veikia fokusavimo tikslumą?
Dėkoju.
parašyta antraštėje "TIK apie automatinį fokusavimą", kur tik blynas? žinoma, kad parašyta prieinama, bet taip sudėtinga kalba, nė trupučio supaprastinimo
