Фазовый автофокус в камере смартфона: что это такое и как он работает

На чтение: 19 минРубрика: Основы фотографии

Лазерный автофокус: самый активный

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

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

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

Сравнение активных и пассивных систем [ править ]

Активные системы обычно не фокусируются через окна, поскольку звуковые волны и инфракрасный свет отражаются стеклом. С пассивными системами это, как правило, не проблема, если только окно не испачкано. Точность активных систем автофокусировки часто значительно ниже, чем у пассивных.

Активные системы также могут не сфокусировать объект, находящийся очень близко к камере (например, макросъемка ).

Пассивные системы могут не сфокусироваться при низком контрасте, особенно на больших одноцветных поверхностях (стены, голубое небо и т. Д.) Или в условиях низкой освещенности. Пассивные системы зависят от определенной степени освещения объекта (естественного или иного), в то время как активные системы могут правильно фокусироваться даже в полной темноте, когда это необходимо. Некоторые камеры и внешние вспышки имеют специальный режим низкой освещенности (обычно оранжевый / красный свет), который можно активировать во время работы автофокуса, чтобы позволить камере сфокусироваться.

Система активной автофокусировки через инфракрасный порт — Canon AF35M (1979)
Ранняя система пассивной автофокусировки, интегрированная в объектив с Pentax ME-F (1981)
Современная (2014 г.) однообъективная зеркальная камера с автофокусом

История

Между 1960 и 1973 годами Leitz (Leica) запатентовал ряд автофокусных и соответствующих сенсорных технологий. В photokina 1976 Leica представила камеру Correfot, основанную на своей предыдущей разработке, а в 1978 году представила зеркальную камеру с полностью работоспособным автофокусом. Первой серийной камерой с автофокусом была Konica C35 AF, простой наведи и стреляй Модель выпущена в 1977 году. Polaroid SX-70 Sonar OneStep был первым автофокусом однообъективная зеркальная камера, выпущенный в 1978 году. Pentax ME-F, который использовал датчики фокусировки в корпусе камеры в сочетании с моторизованным линза, стал первым автофокусом 35 мм SLR в 1981 г. В 1983 г. Nikon выпустил F3AF, их первая камера с автофокусом, которая была основана на концепции, аналогичной ME-F. В Minolta 7000, выпущенная в 1985 году, была первой SLR со встроенной системой автофокусировки, что означало, что и датчики автофокуса, и приводной двигатель были размещены в корпусе камеры, а также встроенное устройство намотки пленки, которое должно было стать стандартной конфигурацией для SLR камер. от этого производителя, а также Nikon отказались от своей системы F3AF и интегрировали автофокус-мотор и датчики в корпус. Canon Однако вместо этого они решили разработать свою систему EOS с моторизованными объективами. В 1992 году компания Nikon вернулась к использованию двигателей со встроенными объективами, выпустив линейку объективов AF-I и AF-S; сегодня их зеркалки начального уровня не имеют мотора фокусировки в корпусе из-за широкого диапазон доступных линз с моторами внутренней фокусировки.

Расширение возможностей автофокуса фотоаппаратов Canon

Для того, чтобы расширить возможности автофокуса (и не только) советую поставить прошивку Magic Lantern. При установке возможно потребуется обновить прошивку Вашей модели фотоаппарата до последней версии, загрузив ее с официального сайта Canon. Затем следуйте инструкциям по установке Magic Lantern.

Сразу скажу, что для владельцев Nikon или других марок фотоаппаратов существуют аналогичные прошивки, их список Вы можете найти .

В Magic Lantern доступны программные сценарии использования автофокуса, такие как:

ловушка автофокуса (focus trap): фотоаппарат автоматически делает снимок при попадании в зону резкости какого-либо движущегося объекта, например птицы;
паттерны точек фокусировки: теперь Вы может выбрать не только одиночные точки автофокуса или все сразу, но и отдельные группы (все верхние, нижние, правые, левые и т.д.);
следящий автофокус (follow focus): ручное управление автоматическим фокусом с постоянной скоростью, может быть полезно при зависи видео с движущимся на Вас/от Вас объектом съемки;
перемещение фокуса (rack focus): то же самое, но целиком автоматизированный процесс, выбираем начальную дистанцию фокусировки, конечную — и вперед!
брекетинг по фокусу (focus stacking): крайне полезная опция для фотографирования макро, позволяет сделать несколько снимков со смещением дистанции фокусировки, в последствии Вы можете совместить данные фотографии в любом популярном фото-редакторе в одну фотографию с огромной для макросъемки глубиной резкости и детализацией.

Для знающих английский оставлю ссылку на оригинальную документацию .

Принцип работы системы автофокуса[править | править код]

Автофокусировка объектива проводится за несколько шагов:

измерение параметра (А), чувствительного к резкости изображения в фокальной плоскости и его вектора (Â);
генерация сигнала рассогласования системы автоматического регулирования автофокусировки;
наведение оптической системы на резкость изображения в фокальной плоскости.

Обычно эти процессы происходят одновременно. Наведение оптической системы на резкость выполняется электро- или ультразвуковым двигателем.

Параметр (А), чувствительный к резкости изображения в фокальной плоскости, зависит от
расстояния (r) до объекта съёмки; максимального контраста (к); фазового сдвига (f) составляющих выбранного луча после его расщеплении микропризмой на 2; времени задержки (t) прихода отраженного луча и т. д.

Измерение вектора (Â) необходимо для выбора направления изменения сигнала рассогласования. Время, затраченное на измерение вектора(Â), и время отработки сигнала рассогласования механикой объектива определяют быстродействие системы автофокусировки.

Приводы автофокуса

Первые системы автофокуса для перемещения оправы объектива использовали шаговые электродвигатели (b) , расположенные в корпусе камеры. Такая конструкция пригодна для фотоаппаратов и видеокамер с несменной оптикой. Первые сменные объективы, разработанные для зеркальных фотоаппаратов, содержали датчики автофокуса, процессор с элементами питания и привод фокусировки в приливе оправы. Самым первым из них считается AF-Nikkor (b) 4,5/80, разработанный в 1971 году, но так и не запущенный в серийное производство. Похожую конструкцию имел зум (b) Canon New FD 35—70/4 AF, в приливе которого размещался датчик автофокуса системы англ. (b) Solid State Triangulation, SST и привод фокусировки. Такие объективы могли работать с обычными фотоаппаратами, но фокусировка их была крайне медленной и неточной.

Развитие заобъективных датчиков и появление фазового принципа вынудили конструкторов размещать весь автофокус в корпусе фотоаппарата. При этом вращение привода передавалось в объектив передаточным механизмом (b) с разъёмной муфтой (b) , вмонтированной в байонет (b) . Характерным примером можно считать так называемый «отвёрточный автофокус» Nikon (b) , полумуфта которого оснащалась плоским шлицем (b) .

Такой принцип оказался несовершенным, поскольку мощность встроенного в фотоаппарат двигателя была недостаточна для тяжёлой длиннофокусной оптики. Устаревшие к середине 1980-х годов (b) системы автофокуса с приводом, встроенным в объектив, оснащались сравнительно сложным редуктором (b) , обладавшим значительным моментом инерции (b) и снижавшим быстродействие. Решением стала технология компании Canon (b) , встроившей специально разработанные кольцевые пьезоэлектрические двигатели (b) в оправы всех сменных объективов.

Кольцевой двигатель привода автофокуса

Этот тип привода, впервые использованный в 1987 году (b) в объективах для фотоаппарата «Canon EOS 650 (b) », позволил исключить редукторы, соединив статор (b) и ротор непосредственно с кольцами оправы. Кроме того, мощность и быстродействие мотора подбираются в соответствии с характеристиками конкретного объектива, повышая скорость. Ещё одно достоинство такого привода по сравнению с предыдущими типами — бесшумность. В течение последующего десятилетия большинство производителей фотоаппаратуры отказались от двигателей, встроенных в корпус фотоаппарата в пользу кольцевых моторов. Встроенные в объектив редукторные приводы (например, AFD-двигатели Canon) на сегодняшний день остаются только в бюджетной оптике любительского класса.

Компания Canon, разработавшая объективы с кольцевыми двигателями, присвоила технологии название «USM» (англ. (b) Ultra Sonic Motor). Из-за патентных (b) ограничений другие производители не имеют права использовать то же торговое название, поэтому присвоили своим разработкам другие обозначения. Nikon указывает маркировку «SWM» (англ. (b) Silent Wave Motor), Pentax — «SDM» (англ. (b) Super-sonic Direct-drive Motor), Samsung — «SSA» (англ. (b) Super Sonic Actuator), Sony/Minolta — «SSM» (англ. (b) Super Sonic Motor), Tamron — «USD» (англ. (b) Ultrasonic Drive), а Sigma — «HSM» (англ. (b) Hyper Sonic Motor). На выставке PMA 2007 Olympus продемонстрировал несколько объективов с новым ультразвуковым двигателем «SWD» (англ. (b) Supersonic Wave Drive). Все эти обозначения являются лишь торговыми названиями, описывающими одну и ту же технологию с незначительными отличиями.

Режим фокусиров./Область фокусир.

Настройка камеры

MENU → (Настройки съемки1) → → , или .
MENU → (Настройки съемки1) → → нужная установка.

Соответствующее справочное руководство камеры

Режим фокусиров.
Область фокусировки

Руководство по использованию камеры

Фокусировка в зависимости от перемещения объекта

Отрегулируйте настройку в соответствии с перемещением объекта.

Фиксация фокусировки после нажатия кнопки затвора наполовину b фокусировки на объекте. Рекомендуется для пейзажей и снимков неподвижных объектов.

Удерживание объектов в фокусе до тех пор, пока вы будете удерживать кнопку затвора нажатой наполовину. Рекомендуется для движущихся объектов, например при съемке спортивных сцен или животных.

Область фокусировки

Выбор оптимальной области фокусировки в зависимости от положения или размера объекта.

Фокусировка на объектах на всем мониторе. Удобна для таких неравномерно движущихся объектов, как дети, животные или атлеты.

Автоматическая фокусировка в выбранной области фокусировки на мониторе. делится на девять областей фокусировки, что удобно для фокусировки на движущихся объектах в пределах этих областей.

Фокусировка на объектах в центре монитора. При использовании в сочетании с фиксацией фокусировки удобна для снимков с предпочитаемой пользователем композицией.

Фокусировка на очень маленьких объектах или узких областях в рамке, которую можно свободно перемещать на мониторе. Выберите маленькую, среднюю или большую рамку фокусировки. расширяет область фокусировки вокруг , если фокусировка в выбранной точке невозможна.

Рамка фокусировки

Рамка фокусировки становится зеленой после фокусировки на объектах при нажатии наполовину кнопки затвора. Для съемки в этих условиях с фокусировкой на объектах полностью нажмите кнопку затвора.

Быстрое переключение на часто используемые области фокусировки

Для быстрого переключения на наиболее часто используемые области фокусировки предварительно выберите эти области в . За счет назначения функции пользовательской клавише можно последовательно переключаться на другие выбранные области фокусировки при каждом нажатии этой клавиши.

Настройка камеры

MENU → (Настройки съемки1) → → установите флажок на областях фокусировки, которые будут использоваться, а затем выберите .
После выбора MENU → (Настройки съемки2) → выберите для назначаемой кнопки.

Соответствующее справочное руководство камеры

Предел обл. фокус.
Назначение часто используемых функций кнопкам (пользовательская клавиша)

Белые рамки фокусировки можно перемещать с помощью верхней/нижней/левой/правой стороны колесика управления. После нажатия центральной кнопки рамка фокусировки фиксируется и становится серой. Для перемещения рамки фокусировки в этом состоянии воспользуйтесь функцией . После назначения пользовательской клавиши для для использования этой функции с целью перемещения рамки фокусировки нажмите назначенную клавишу и, после того как рамка фокусировки станет белой, воспользуйтесь верхней/нижней/левой/правой стороной колесика управления для ее перемещения.

Состояние, когда рамку фокусировки можно перемещать (когда выбрано ), после нажатия пользовательской клавиши, назначенной функции

Серая рамка фокусировки (перемещение невозможно)

Рамка фокусировки становится белой, готова к перемещению

Для перемещения белой рамки фокусировки в центр экрана нажмите кнопку (Удалить).

Рамка фокусировки находится в верхнем левом углу

Перемещает рамку фокусировки в центр экрана

Соответствующее справочное руководство камеры

Стандарт фокусир.

Совет

С помощью касания можно выбрать область фокусировки.

Попробуйте воспользоваться этими удобными функциями фокусировки.

Соответствующее справочное руководство камеры

Круг.движ. тчк фок.
Регистр. обл. AF (фотоснимки)
Перекл.В/Г о.AF (фотоснимки)

*Изображения экранов меню на этой странице показаны в упрощенном виде с иллюстративной целью и не являются точным отражением экранов, отображаемых в камере.

Была ли эта статья полезной?
Да
Нет

Мы проводим небольшой опрос в целях повышения качества наших услуг. Мы будем благодарны вам за прохождение опроса.Ваши ответы будут использованы для развития и улучшения наших продуктов и услуг. Ответы на опросы будут обработаны статистически и не будут разглашены образом, позволяющим определять конкретного пользователя.

Условия работы автофокуса

Современные системы автофокуса обладают характеристиками, позволяющими в большинстве случаев заменить ручную наводку. Однако, как для любой сложной системы, им требуются определённые условия для работы и умение их применять.

Чувствительность параметра А к резкости изображения в фокальной плоскости резко уменьшается при малой освещённости и низкой контрастности объекта съёмки, именно поэтому пассивные системы автофокуса плохо работают в темноте и фотоаппарат «зацикливается» при попытках навестись на однородный объект, например гладкую стену.

Достаточная яркость объекта съёмки и наличие на нём контрастных элементов — главное условие работы автофокуса пассивных (фазовой и контрастной) систем.

Проблему недостаточной яркости объекта в темноте призваны решать системы подсветки автофокуса. Для этой цели в фотоаппарате (или в корпусе продвинутых внешних фотовспышек) размещается специальная лампа, которая вспыхивает при нажатии на кнопку «спуск затвора» наполовину, т.е. в начале работы системы автофокуса. В некоторых камерах для этой цели используются короткие световые импульсы встроенной фотовспышки.

Режимы автофокуса

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.

Приоритет спуска или фокуса

Для многих новичков, существование таких настроек покажется удивительным

Но они существуют и не обратить на них внимание, разбирая автофокус, просто не возможно. Первый из приоритетов (спуска) означает, что в момент полного нажатия кнопки спуска, резкость не имеет никакого значения, другими словами, контроль за этим полностью возложен на фотографа

Этот режим стандартно включен для следящего автофокуса.

Приоритет фокуса, означает, что после полного нажатия кнопки спуска должно быть попадание в резкость по определенной или определенным точкам фокусировки. Если такового не будет, то фотоаппарат не позволяет сделать кадр. Этот режим обычно включен при стандартных настройках в режиме одиночного кадра.

Контрастный автофокус

Контрастный автофокус работает следующим образом: процессор оценивает гистограмму, получаемую с матрицы фотоаппарата, немного перемещает линзы объектива – смещая точку фокусировки, затем производит переоценку, чтобы увидеть, повысился или снизился контраст. Если контраст повысился, фотоаппарат продолжает смещать точку фокусировки в выбранном направлении, пока изображение не станет максимально контрастным. Если же контраст снизился, объективу дается указание смещать точку фокусировки в другую сторону. Процесс повторяется до достижения максимального контраста (что по существу означает продвижение точки фокусировки чуть дальше положения максимального контраста и возврат к точке, после которой контраст начал снижаться). «Сфокусированное» методом контрастного автофокуса изображение – это изображение с максимальным контрастом.

Если ваша камера показывает гистограмму в режиме Live View можно вручную фокусироваться по контрасту.

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

Недостатки контрастного автофокуса

Основным недостатком контрастного автофокуса является его неторопливость. Многоходовый процесс «сдвиг точки фокусировки/линз объектива – оценка – сдвиг – оценка» требует времени, да и фотоаппарат может начать с перемещения точки фокусировки в неправильном направлении – потом нужно будет возвращаться. Из-за крайне невысокой скорости и невозможности следящей фокусировки, контрастный автофокус мало подходит для динамичных сюжетов. Медлительность усложняет даже съемку неподвижных объектов. Контрастный автофокус значительно более чем фазовый зависит от хорошего освещения, да и — что очевидно — требует хорошей контрастности объекта, на котором производится фокусировка.

Преимущества контрастного автофокуса

Есть у контрастного автофокуса и преимущества, благодаря которым он не только до сих пор используется в фотоаппаратах, но и увеличивает свое присутствие. Во-первых, система контрастного автофокуса проще. Она не требует дополнительных датчиков и микросхем, которые нужны для фазового автофокуса. Простота снижает стоимость и (а для многих цена важнее скорости) является основной причиной использования контрастного автофокуса в компактных цифровых фотоаппаратах. (Другая причина состоит в том, что глубина резкости у компактных фотоаппаратов изначально больше и требования к точности автофокуса существенно ниже).

Простота системы контрастного автофокуса уменьшает ее размер. Например, появившиеся недавно беззеркальные цифровые фотоаппараты со сменной оптикой стремятся к миниатюрности, а система контрастного автофокуса не требует «отводить» изображение в сторону от матрицы фотоаппарата: значит не нужны призмы, зеркала и линзы, необходимые для системы фазового автофокуса. Миниатюрность — одно из важнейших преимуществ беззеркальных фотоаппаратов со сменной оптикой — все они используют контрастный автофокус.

Второе преимущество состоит в том, что в системе контрастного автофокуса используется матрица фотоаппарата. Нет необходимости «отвода» пучка света через специальные призмы и зеркала на дополнительные датчики, которые могут быть неотюстированы по отношению к матрице фотоаппарата. При контрастной автофокусировке оценивается реальное изображение на матрице фотоаппарата, а не отдельное изображение, которое должно быть (а «должен» еще не значит, что так и есть) точно выверено на соответствие с матрицей.

Именно по этой причине контрастный автофокус обеспечивает более точную автофокусировку, чем фазовый. Подчеркну: «при использовании матрицы для контрастной фокусировки». В зеркальных фотоаппаратах Olympus и Sony для контрастного автофокуса в режиме Live View используется дополнительная, меньшая матрица, а значит — как и в любой системе, требующей юстировки — остается возможность неправильной юстировки.

Контрастный автофокус

Контрастный автофокус применяется в цифровых незеркальных фотоаппаратах. Принцип его работы основан на том, что микропроцессор фотоаппарата постоянно считывает изображение с матрицы, анализирует степень его контрастности и принимает решение о перемещении объектива. Максимальный и минимальный контрасты соответствуют максимальным и минимальным зарядам пикселов матрицы.

Такой автофокус обладает довольно низким быстродействием, так как в каждый момент времени процессор не обладает данными о степени наводки объектива на резкость — изображение считается «размытым». Поэтому процессор каждый раз командует немного подвинуть объектив и проверяет наличие изменения контраста в сторону увеличения. Если контраст не изменяется, то процессор меняет знак команды на исполнительные двигатели и оптика сдвигается в другую сторону. До тех пор, пока процессор не вычислил максимум (минимум) контраста и не перешел его, двигателю дается команда перемещать объектив еще раз. Когда экстремум достигнут, то шаг назад будет сигналом процессора «есть резкий кадр» и автофокусировка прекращается.

Задержка между нажатием на спуск и собственно съёмкой кадра, характерная для большинства цифровых фотоаппаратов объясняется «медленной» работой пассивного контрастного автофокуса и тем, что в незеркальных фотоаппаратах процессор вынужден считывать с матрицы весь кадр, чтобы проанализировать на степень контрастности лишь некоторые его участки. Поэтому фотограф нажимает кнопку «спуск затвора» вначале до половины, а затем полностью.

Время отработки команд двигателем объектива в системе пассивного контрастного автофокуса значительно меньше времени получения «резкого кадра».

Двигатели фокусировки [ править ]

Современный автофокус осуществляется с помощью одного из двух механизмов; либо двигатель в корпусе камеры и шестерни в объективе («винтовой привод»), либо посредством электронной передачи команды привода через контакты в монтажной пластине на двигатель в объективе. Двигатели на основе линз могут быть разных типов, но часто это ультразвуковые двигатели или шаговые двигатели .

Некоторые корпуса камер, в том числе все корпуса Canon EOS и более бюджетные модели Nikon DX , не имеют мотора автофокусировки и, следовательно, не могут выполнять автофокусировку с объективами, у которых нет встроенного мотора. Некоторые объективы, такие как модели Pentax DA * , хотя обычно используют встроенный двигатель, могут вернуться к работе с отверткой, если корпус камеры не поддерживает необходимые контактные штыри.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Добавить комментарий

Как пользоваться автофокусом

На чтение: 20 минРубрика: Фотооборудование

Сравнение активных и пассивных систем [ править ]

Активные системы обычно не фокусируются через окна, так как звуковые волны и инфракрасный свет отражаются стеклом. С пассивными системами это, как правило, не проблема, если только окно не испачкано. Точность активных систем автофокусировки часто значительно ниже, чем у пассивных.

Пассивные системы могут не фокусироваться при низком контрасте, особенно на больших одноцветных поверхностях (стены, голубое небо и т. Д.) Или в условиях низкой освещенности. Пассивные системы зависят от определенной степени освещения объекта (естественного или иного), в то время как активные системы могут правильно фокусироваться даже в полной темноте, когда это необходимо. Некоторые камеры и внешние вспышки имеют специальный режим низкой освещенности (обычно оранжевый / красный свет), который можно активировать во время работы автофокусировки, чтобы позволить камере сфокусироваться.

PDAF за и против

По сравнению с традиционной контрастной автофокусировкой, автофокусировка с определением фазы работает быстрее и обычно более точна. Контрастный автофокус занимает много времени, потому что он должен сканировать потенциально весь диапазон фокусных точек, чтобы найти наиболее резкий фокус. По сути, это метод проб и ошибок. С PDAF разность фаз используется для почти немедленного расчета, насколько далеко нужно переместить линзу, чтобы достичь фокусировки.

Однако PDAF на датчике имеет несколько недостатков по сравнению с PDAF DSLR. Природа небольших сенсоров смартфонов и даже меньших пикселей создает проблему с шумом, что проблематично в условиях низкой освещенности. Даже фазовой автофокусировке может потребоваться несколько попыток для получения идеальной фокусировки в менее чем идеальных условиях. Хотя использование большего количества пар детекторов помогает ускорить процесс. В результате в смартфонах иногда применяется гибридный подход для устранения этого недостатка.

Фазовый автофокус просто необходим серьезному мобильному фотографу. К счастью, вы найдете эту технологию во всех смартфонах высокого и даже среднего уровня, выпущенных за последние несколько лет. Фактически, камеры смартфонов высокого класса теперь включают значительно улучшенный автофокус Dual Pixel. Следите за новостями, и вскоре мы узнаем об этом подробнее.

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

Источник записи: https://www.androidauthority.com

Количество и тип точек автофокуса

Устойчивость и гибкость автофокуса в первую очередь являются результатом числа, положения и типа точек автофокуса, которые доступны в данной модели камеры. Зеркальные камеры высшего класса имеют 45 точек автофокуса и более, тогда как другие камеры могут иметь даже всего лишь одну центральную точку. Два примера расположения сенсоров автофокуса показаны ниже:

Макс. f/x:	f/2.8	f/4.0	f/5.6	f/8.0	f/2.8	f/4.0	f/5.6

	Лучшие модели	Простые и средние модели

На примерах слева и справа приведены камеры Canon 1D MkII и Canon 50D/500D, соответственно.Для этих камер автофокус невозможен для диафрагм, меньших чем f/8.0 и f/5.6.

	Два типа сенсоров автофокуса:
+	крестообразные сенсоры (двумерный детектор контраста, большая точность)

l	вертикальные сенсоры (одномерный детектор контраста, меньшая точность)

Примечание: «вертикальным» сенсор называется только потому, что обнаруживает контраствдоль вертикальной линии. Ирония в том, что такой сенсор, как следствие,наилучшим образом обнаруживает горизонтальные линии.

Для цифровых зеркальных камер количество и точность точек автофокуса может также меняться в зависимости от максимальной диафрагмы используемого объектива, как показано выше. Это важный фактор при выборе объектива: даже если вы не планируете использовать максимальную диафрагму объектива, она тем не менее может помочь камере достичь более высокой точности автофокуса. Далее, поскольку центральный сенсор автофокуса практически всегда наиболее точен, для предметов вне центра зачастую лучше всего сперва использовать этот сенсор для наведения на фокус (перед изменением композиции).

Несколько сенсоров AF могут работать одновременно для повышения надёжности или по отдельности для повышения своеобразия, в зависимости от выбранных параметров настройки камеры. У некоторых камер есть также «АвтоГРИП», вариант для групповых фотографий, который обеспечивает попадание всех точек кластера фокусировки в приемлемую степень фокуса.

Режим фокусировки

Следующие режимы фокусировки можно выбрать во время фотосъемки с использованием видоискателя:

Параметр	Описание
AF-A	Автоматич. следящая АФ	Фотокамера автоматически выбирает покадровую следящую автофокусировку для неподвижных объектов и непрерывную следящую автофокусировку для движущихся объектов. Спуск затвора можно произвести, только если фотокамера может сфокусироваться.
AF-S	Покадровая следящая АФ	Для неподвижных объектов. Фокусировка блокируется, когда спусковая кнопка затвора нажимается наполовину. Спуск затвора можно произвести, только если фотокамера может сфокусироваться.
AF-C	Непрерывная следящая АФ	Для движущихся объектов. Фотокамера фокусируется непрерывно, пока спусковая кнопка затвора нажата наполовину. Спуск затвора можно произвести, только если фотокамера может сфокусироваться.
MF	Ручная фокусировка	Выполните фокусировку вручную ( ).

Имейте в виду, что AF-S и AF-C доступны только в режимах P, S, A и M.

Следующие режимы фокусировки можно выбрать во время режима live view:

Параметр	Описание
AF-S	Покадровая следящая АФ	Для неподвижных объектов. Фокусировка блокируется, когда спусковая кнопка затвора нажимается наполовину.
AF-F	Постоянная следящая АФ	Для движущихся объектов. Фотокамера фокусируется непрерывно, пока нажата спусковая кнопка затвора. Фокусировка блокируется, когда спусковая кнопка затвора нажимается наполовину.
MF	Ручная фокусировка	Выполните фокусировку вручную ( ).

Обратите внимание, что AF-F недоступна в режимах U, ‘ и (

Выбор режима фокусировки

Выполните указанные ниже шаги, чтобы выбрать режим фокусировки.

Отобразите параметры режима фокусировки.

Нажмите кнопку P, затем выделите текущий режим фокусировки на информационном экране и нажмите J.

Кнопка P

Фотосъемка с использованием видоискателя

Live view
Выберите режим фокусировки.

Выделите режим фокусировки и нажмите J.

Фотосъемка с использованием видоискателя

Live view

Прогнозирующая следящая фокусировка

В режиме AF-C или при выборе непрерывной следящей автофокусировки в режиме AF-A во время фотосъемки с использованием видоискателя фотокамера включит прогнозирующую следящую фокусировку, если объект перемещается по направлению к фотокамере, пока спусковая кнопка затвора нажата наполовину. Это позволяет фотокамере вести фокусировку, пытаясь отследить, где будет находиться объект, когда будет произведен спуск затвора.

Непрерывная следящая автофокусировка

В режиме AF-C или при выборе непрерывной следящей автофокусировки в режиме AF-A фотокамера отдает больший приоритет срабатыванию фокусировки (имеет более широкий диапазон расстояний фокусировки), чем в режиме AF-S, и спуск затвора может быть произведен до того, как отобразится индикатор фокусировки.

Получение хороших результатов съемки при автофокусировке

Автофокусировка работает неправильно при перечисленных ниже условиях. Спуск затвора может быть заблокирован, если фотокамера не может произвести фокусировку при этих условиях, или может появиться индикатор фокусировки (I), и фотокамера издаст звуковой сигнал, что позволит осуществить спуск затвора даже в том случае, если объект не сфокусирован. В таких случаях используйте ручную фокусировку ( ) или воспользуйтесь блокировкой фокусировки ( ) для фокусировки на другом объекте, находящемся на таком же расстоянии, а затем поменяйте композицию фотографии.

Между объектом и фоном мало или вообще нет контраста.

Пример: объект того же цвета, что и фон.

В точку фокусировки попадают объекты, находящиеся на разном расстоянии от фотокамеры.

Пример: объект съемки находится внутри клетки.

В объекте доминирует регулярный геометрический рисунок.

Пример: жалюзи или ряд окон высотного здания.

Точка фокусировки содержит области с резким контрастом яркости.

Пример: объект наполовину в тени.

Объекты на заднем плане больше объекта съемки.

Пример: здание, находящееся сзади предмета съемки, попадает в кадр.

Объект съемки состоит из множества мелких деталей.

Пример: поле цветов или другие мелкие или одинаковые по яркости объекты.

Вспомогательная подсветка АФ

Если объект съемки недостаточно освещен, автоматически включится вспомогательная подсветка АФ, чтобы облегчить процесс автофокусировки, когда спусковая кнопка затвора нажата наполовину (существуют некоторые ограничения; ). Имейте в виду, что подсветка может нагреться при многократном использовании в быстрой последовательности, и она выключится автоматически, чтобы предохранить лампу после некоторого времени непрерывного использования. Обычный режим работы лампы возобновится после небольшого перерыва.

Вспомогательная подсветка АФ

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.

Выбор точки/зоны фокусировки

Если Вы используете автофокус, то в большинстве фотоаппаратов Вы сможете выбрать – по какому участку видоискателя (по какой «точке») будет проводится фокусировка.

Полностью автоматическая фокусировка и автоматический выбор точек фокусировки. В этом режиме, обычно, фотоаппарат фокусируется на ближайший объект в кадре. При этом точки, которые фактически оказались выбраны для фокусировки – скорее всего будут отмечены/подсвечены в видоискателе, когда фокусировка закончится.
Фокусировка по центральной точке. Этот режим есть на большинстве фотоаппаратов, независимо от производителя (Canon, Nikon и прочие), и часто присутствует не только в «зеркалках», но и в компактных «цифромыльницах». Особенность данного режима фокусировки заключается в том, что фотоаппарат будет фокусироваться только на том объекте, который находится в самом центре видоискателя. Это может быть полезно для более точной фокусировки на фотографируемый объект. При выборе этого типа фокусировки фотограф, обычно, поступает следующим образом: наводит центр видоискателя на фотографируемый объект, наполовину зажимает кнопку спуска затвора(на большинстве фотоаппаратов это приводит к блокированию автофокуса) и далее с помощью видоискателя выбирает удачную композицию, будучи уверен в том, что его фотоаппарат сфокусирован как следует.
Фокусировка по выбранной точке. При выборе этого режима автофокуса – фокусировка будет производится по той точке в видоискателе – на которую укажет фотограф. Эта точка, обычно, подсвечивается в видоискателе. В некоторых самых современных фотоаппаратов – для выбора точки фокусировки можно просто прикоснуться в соответствующем месте к экрану видоискателя. В большинстве зеркальных фотоаппаратов для этого существует джойстик или заменяющие его кнопки или диск («колесо»).Как это применяется на практике? Поясню! Например, при съемке портрета, чтобы фокусировка произошла именно по глазам фотомодели – фотограф может выбрать точку фокусировки – которая в данный момент «накладывается» на глаз фотомодели, без этого может получиться так, что фотоаппарат автоматически сфокусируется не на глазах, а на носу …
Другие варианты. Выше перечислены три основных варианта для выбора зон фокусировки. Но каждый конкретный фотоаппарат может иметь и большее число вариантов. Особым разнообразием в этом плане отличаются фотоаппараты Nikon.

Автофокус и точки фокусировки. Такую картину мы можем видеть в инструкции к фотоаппарату Nikon D7000

Подсветка автофокуса

Если снимаемый Вами объект слишком плохо освещен, то на помощь приходит подсветка автофокуса! В условиях недостаточной освещённости (в темноте) встроенная вспышка Вашего фотоаппарата автоматически откроется и постарается рассеять темноту! Если Вам это не нужно, отключите подсветку автофокуса в меню Вашего фотоаппарата (можно обратиться к его инструкции), или переключитесь в режим ручной фокусировки (подсветка фокусировки при этом чаще всего также отключается).

Рубрики новостей

16K
1D X
3D
4К
5D mark 2
5D mark III
8K
A6700
Adobe Premiere Pro
After Effects
Apple
Aputure
Autel Evo II
Axibo
Blackmagic
Blackmagic RAW
BMPCC6K Pro
Canon
Canon 90D
Canon EOS M
Canon G7X Mark III
Canon M6 Mk. II
Canon EOS M200
CR-S700R
Disney
DIY
DJI
DJI FPV
DJI Mavic 3
DJI Mavic Air 2
DJI Mavic Mini
DJI Mavic NEW
DJI Mini 2
DJI OSMO Mobile 3
DxOMark
Easyrig
Edelkrone
EOS R
EOS R 8К
EOS-1D C
FAA
Fimi X8 Mini
follow focus
Ford v Ferrari
Fujifilm
Fujifilm X-T4
GoPro
GoPro Max
Gudsen Moza
HERO 8
Insta360
Insta360 ONE R
Insta360 ONE X2
Instagram
iPhone 11 Pro
Iphone 11 Pro Max
JibON
Kickstarter
KineRAW
Laowa 24mm f/14 Probe Lens
Leica
Leica SL2
making of
MC Mini
Mocha Pro 2020
Moment
Moondog Labs
Moza AirCross 2
Moza Mini MX
Moza Mini-P
Moza Slypod
NAB
Nicon Z8
Nikon
Nikon D6
Nikon Z50
Nikon Z6
Nikon Z6
Nikon Z7
NVIDIA
Opkix One
Panasonic
Platyball
PortKeys
PortKeys Universal Handle
ProRes Raw
RED
Ronin 2
Ronin S2/SC2
Ronin-S
Ronin-SC
Samsung
SANDMARC
Saramonic
Saramonic Blink500
Saramonic Blink500 Pro
Saramonic UwMic9s
Screen X
Sharp
Sigma
Sirui
Sirui Swift M1
Sirui Swift P1
SONY
Sony
Sony A7R IV
Sony A9 II
Sony Airpeak
Sony FX3
Sony GP-VPT2BT
Teradek
TikTok
V-Coptr Falcon
Varavon
VooDoo
VR
Xiaomi
Xiaomi FIMI Palm
Xiaomi FiMi X8 SE
Xiaomi Mi Mix 4 Pro Max
Xiaomi Mi Mix Alpha
Yuneec
Yuneec E30Z
Yuneec Mantis G
Yuneec Typhoon H3
Zero Zero Robotics
Zhiyun Crane 2S
Zhiyun Crane 3S
Zhiyun Smooth-Q2
Zhiyun SMOOTH-XS
Zhiyun-Tech
Аксессуары для смартфонов
Анимация
Анонс
Аудио
Бикоптер
Биография
Вертолеты
Видео
Видеоредактор
Видеоэффекты
Видоискатель
Визуальные эффекты
Война миров
Грим
Дроны
Дымка
Звук
Зеленая миля
Игры пристолов
Камера для Дронов
Кино
Кино 2019
Киноафиша
Кинокадр
Кинокамера
Кинооператор
Кинооператоры
Кинопроизводство
Композитинг
Кран
Макросъемка
Матрица 4
Маяк
Мониторы
Монопод
Монтаж
Нейросети
Новинка
Новинки
Новое британское кино
Новости
Новый год
Обвес
Обзор
Обновление прошивки
Оборудование
Объективы
Операторский кран
Охотники за привидениями
Подводная съемка
Практика
Приемы в кино
Программное обеспечение
Радиопетличка
Радиосистемы
Режиссеры
Ремейк
Роботы в кино
Роджер Дикинс
Рождество
Свет
Светофильтры
Слайдер
Смартфоны
События
Солярис
Софт
Спецэффекты
Стабидизация видео
Стабилизаторы
Стабилизаторы камеры
Стабилизация видео
Стабилизация изображения
Старое кино
Стедикам
Сценарий
Съемка автомобилей
Т34
Телефоны
Технологии в кино
Трейлер
Трюки
Уроки
Фильтры для объективов
Фото
Фотоаппараты
Фотокамеры
Художник по гриму
Хэллоуин
Цвет в кино
Цветовая коррекция
Черная вдова
Штативы
Штатная головка
Экшн камеры
Эффекты
Юмор

Сравнение активных и пассивных систем

Активные системы обычно не фокусируются через окна, так как звуковые волны и инфракрасный свет отражаются стеклом. С пассивными системами это, как правило, не проблема, если только окно не запачкано. Точность активных систем автофокусировки часто значительно ниже, чем у пассивных.

Контрастный автофокус

Технология основана на работе светочувствительных элементов, анализирующих контрастность кадра. Фокусировка обеспечивается перемещением линз объектива для достижения желаемого контраста изображения. Когда максимальный контраст был получен путем оценки этого параметра и изменения положения линз, это означает, что объект находится в фокусе. В этом случае камера анализирует небольшой участок матрицы.

Следовательно, контрастный автофокус относится к пассивному типу автофокуса, это решение простое в реализации и используется на бюджетных смартфонах. Автофокус работает медленнее, чем другие технологии, из-за необходимости перемещать линзы несколько раз для получения результата. Эти движения и оценка контраста, выполняемые поэтапно, занимают около секунды, и это немного, когда речь идет о съемке неподвижных или неподвижных объектов, которые могут застыть на фотографии, но в этой ситуации легко упустить момент, и он не подойдет для съемки на ходу, так как фотография будет смазана маслом. Кроме того, в контрастном автофокусе отсутствует опция следящей фокусировки, и качество фотографий сильно пострадает в условиях низкой освещенности.

Режимы фокусировки

Независимо от того, камеру какого производителя вы используете — Canon, Nikon, Sony, Fuji, Pentaxили Olympus — режимы фокусировки можно разделить на три типа:

Ручная фокусировка — Всю работу по фокусировке камеры вы делаете самостоятельно.
Покадровая фокусировка ( / One-shot focusing mode / AF-S) — Лучший выбор для съемки статичных объектов: камера фокусируется и блокирует фокус.
Непрерывная фокусировка (Servo / AI Servo / Continuous focusing mode / AF-C) — Лучший выбор для съемки движущихся объектов — камера непрерывно настраивает фокус.

Выбор между Покадровым и Непрерывным режимом фокусировки становится более удобным при использовании метода Фокусировки задней кнопкой, к которому мы еще вернемся.

Выбор области АФ может изменяться от отдельной точки, до их объединения в области. Варианты такой группировки варьируются в зависимости от марок и моделей камер. Выбор области АФ влияет на то, как быстро автофокус сможет сфокусироваться на конкретной области изображения, выбранной вами.

Ручная фокусировка

По сравнению с различными режимами автофокусировки, ручная фокусировка крайне проста — вы вращаете фокусировочное кольцо до тех пор, пока объект съемки не будет в фокусе. Вот и все.

Ручная фокусировка предпочтительна в нескольких случаях:

При видеосъемке, когда вы не можете использовать автофокус. Хотя, сейчас на рынке и появляется все больше моделей, поддерживающих автофокус при записи видео, автофокусировка в них не всегда работает корректно. Так что для видеосъемки ручная фокусировка все еще актуальна.
Фотосъемка архитектуры, продуктов питания и других статических объектов, при которой вы, скорее всего, будете работать со штативом.

Камеры предлагают различные способы помощи при фокусировке в ручном режиме. Например, вы можете увеличивать изображение на ЖК-дисплее в режиме Live View или воспользоваться функцией focus peaking (функция ярко-контрастного выделения краев сфокусированного объекта). Если вы планируете использовать ручную фокусировку, проверьте, что в этой области вам может предложить ваша камера.

Покадровая фокусировка ( / One-shot focusing mode / AF-S)

В режиме покадровой фокусировки камера фокусируется и останавливается. Фокус блокируется до тех пор, пока вы удерживаете нажатой кнопку спуска затвора. Если вы решите перефокусироваться, вам нужно будет снова активировать автофокус, нажав кнопку спуска затвора или кнопку AF-ON еще раз.

Этот режим автофокусировки — полная противоположность Непрерывного автофокуса, в котором камера постоянно подстраивает фокусировку.

Функция подсветки автофокуса (специальной лампой или вспышкой камеры) работает только в покадровом режиме. В режиме непрерывной фокусировки эта функция недоступна

Это может быть крайне важно при съемке в условиях низкой освещенности

Покадровый режим автофокуса также называют режимом Приортета фокуса, поскольку затвор камеры не сработает, если изображение будет не в фокусе. Однако, это может быть изменено при помощи пользовательских настроек камеры.

Непрерывная фокусировка (Servo / AI Servo / Continuous focusing mode / AF-C)

Этот режим фокусировки идеально подходит для съемки движущихся объектов. Камера отслеживает движение и постоянно корректирует фокус. Большинство современных камер оснащено предикативным автофокусом, позволяющим камере быть более точной при съемке движущихся объектов — он более точно «угадывает» в каком месте будет объект в момент съемки.

У непрерывной фокусировки существует потенциальный побочный эффект. При фокусировке в условиях низкой освещенности или на низкоконтрастных объектах, автофокус камеры может «гулять» туда-сюда, прежде чем сфокусируется. При съемке статичных объектов это может стать проблемой, поскольку затвор может сработать в момент, когда объект будет не совсем в фокусе.

Поэтому для портретной съемки или съемки статичных предметов покадровый режим фокусировки, скорее всего, будет наилучшим выбором, поскольку в нем камера даст лучшие результаты по фокусировке и фиксации фокуса.

Непрерывный режим фокусировки также называют режимом Приоритета срабатывания затвора, поскольку затвор срабатывает в любое время, как только вы нажмете кнопку спуска затвора, независимо от того в фокусе объект или нет (Это можно изменить с помощью пользовательских настроек камеры).

Интеллектуальная фокусировка / AI Focus (Canon) — Автоматический / AF-A(Nikon)

В этом режиме камера использует покадровую фокусировку, если в снимаемой сцене нет движения. Как только движение появляется, камера переключается на непрерывную фокусировку.

Принцип работы системы автофокуса

Автофокусировка объектива проводится за несколько шагов:

измерение параметра (А), чувствительного к резкости изображения в фокальной плоскости и его вектора (B);
генерация сигнала рассогласования системы автоматического регулирования автофокусировки;
наведение оптической системы на резкость изображения в фокальной плоскости.

Параметр (А), чувствительный к резкости изображения в фокальной плоскости, зависит от расстояния (r) до объекта съёмки; максимального контраста (к); фазового сдвига (f) составляющих выбранного луча после его расщеплении микропризмой на 2; времени задержки (t) прихода отраженного луча и т.д.

Измерение вектора (B) необходимо для выбора направления изменения сигнала рассогласования. Время, затраченное на измерение вектора(B), и время отработки сигнала рассогласования механикой объектива определяют быстродействие системы автофокусировки.

Контрастный автофокус

Примечания

↑ Инфракрасная подсветка, используемая в современных фотовспышках (b) , служит для облегчения работы пассивного автофокуса в темноте и не относится к активным системам.
↑ Современные цифровые зеркальные фотоаппараты (b) , оснащённые функцией Live View (b) предусматривают программную коррекцию юстировки при помощи сравнения результатов работы фазового и контрастного автофокуса, последний из которых независим от механических погрешностей.
↑ Патент (b) США (b) 5053799 A.
↑ Современные алгоритмы фазовых систем предусматривают случаи неуверенного захвата фокуса малоконтрастных объектов в темноте, когда необходимы повторные циклы фокусировки.
↑ Название «Micro USM» обозначает более дешёвый привод с аналогичным двигателем, работающим через редуктор.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Добавить комментарий