Cum functioneaza Autofocusul?

Focalizarea automată este o caracteristică a camerelor moderne ușor de luat în considerare. Dar te-ai oprit vreodată să te întrebi cum funcționează? Focalizarea unui obiectiv manual poate fi un proces minuțios și frustrant, în special pentru amatori - așa cum face smartphone-ul dvs. atât de ușor?

Se pare că există de fapt mai multe tehnologii care sunt utilizate pentru a obține un efect de focalizare automată. Să începem prin a explica ce focalizare este și apoi cum poate computerul din telefonul dvs. să o manipuleze pentru a obține o imagine clară.

Cum functioneaza Focus

Obiectivul camerei dvs. smartphone 6 Motive Smartphone-ul dvs. este cel mai bun aparat de fotografiat pe care îl dețineți 6 Motive Smartphone-ul dvs. este cel mai bun aparat de fotografiat pe care îl posedați Este posibil ca acesta să nu fie un SLR digital, dar telefonul dvs. inteligent se distută cu mult peste greutatea lui când vine vorba de fotografiere. Data viitoare când ieși, lasă-ți vechiul punct și trage acasă. Citiți mai multe servește în același scop ca și obiectivul din ochi: să luați lumina care o lovește și să o proiectați pe un senzor, astfel încât să poată fi înregistrată o imagine.

Curbura exactă a obiectivului dictează cât de departe trebuie să fie senzorul pentru a produce o imagine clară. Dacă ați folosit vreodată o lupă pentru a arde lemn într-o zi însorită, știți că trebuie să fie ținută la exact distanța potrivită pentru a focaliza lumina.

La fel se întâmplă și cu camerele video: dacă distanța este greșită, imaginea este în afara focalizării și, prin urmare, este neclară. Această distanță este cunoscută sub numele de lentile “adâncimea de focalizare”.

Pentru a complica lucrurile, unghiul la care lumina atinge o lentilă își schimbă adâncimea de focalizare. O lentilă plată concentrează razele de lumină paralele de la o sursă de departe, dar estompează lumina înclinată care provine de la obiectele periferice. Un obiectiv mai curbat ar face contrariul.

Videoclipul de mai jos merge într-o explicație detaliată a modului de funcționare a lentilelor, dacă sunteți interesat de:

Puteți observa acest efect prin ridicarea a două degete, unul lângă fața și celălalt la lungimea brațului. Dacă închideți un ochi, veți descoperi că vă puteți îndrepta focalizarea între degete. Atunci când cea îndepărtată este clară, cea apropiată devine neclară și invers.

În cazul ochiului tău, schimbarea focalizării se face prin utilizarea unor mușchi mici pentru a modifica fizic forma lentilei. Supracapacitatea acestor mușchi îi antrenează, motiv pentru care obțineți ochii de la a privi obiecte apropiate prea mult timp.

În camerele care utilizează lentile din plastic rigid sau din sticlă, întregul obiectiv este montat pe un motor, care își poate schimba distanța față de senzor pentru a obține focalizarea dorită. Obiectele care se află la distanța focală corectă vor fi clare, în timp ce obiectele prea apropiate sau prea departe vor fi neclare.

Întrebarea este, cum camera cunoaște distanța corectă pentru obiectivul său?

Metode de focalizare automată activă

Cea mai simplă metodă de autofocalizare este utilizarea unui a sistemul mecanic care găsește distanța față de subiectul imaginii, apoi folosește pentru a dicta focalizarea.

Cel mai vechi brevet, depus de Polaroid în 1986, a folosit sonarul. Acesta a impulsat ținta cu ultrasunete și a folosit ecoul pentru a determina distanța. Acest lucru funcționează, dar se poate cădea în urma fotografierii prin sticlă transparentă dar solidă. Dacă încercați să scoateți o imagine dintr-o fereastră, funcția de focalizare automată va detecta ecoul din sticlă și se va concentra asupra acesteia, lăsând imaginea dincolo de ea o estompare.

Mai multe sisteme moderne folosesc lumină, în special lumină infraroșie. Ele produc un impuls de lumină IR și fie măsoară cantitatea care este reflectată înapoi, fie timpul necesar pentru revenirea luminii, apoi utilizați această informație pentru a determina distanța. Dacă vă uitați la camera telefonului dvs. și vedeți două diode mici de lângă acesta, probabil aceasta este modul în care telefonul vă calculează focalizarea.

Această abordare este simplă și tinde să funcționeze destul de bine, dar are dezavantaje. Unele suprafețe absorb lumină infraroșie, ceea ce poate duce la o citire inexactă a distanței. Dincolo de aceasta, orice sursă IR (cum ar fi o flacără deschisă sau o lumină incandescentă luminată) poate copleși lumina care se întoarce și face autofocusul inoperabil. Încercați să evitați aceste scenarii dacă doriți să obțineți fotografii bune cu o cameră autofocus activă.

Deci, care este alternativa?

Metode de autofocalizare pasivă

Autofocalizarea pasivă poate fi mult mai costisitoare pentru implementare, deci aveți tendința să o vedeți în primul rând pe camerele SLR (atât digitale, cât și analogice). Autofocalizarea pasivă funcționează prin efectuarea unei analize matematice a datelor brute de imagine pentru a determina dacă este sau nu focalizată.

Cea mai comună formă de autofocalizare pasivă este “detectarea contrastului”, care eșantionează una sau mai multe benzi de pixeli din centrul imaginii și măsoară contrastul pixel-pixel, ajustând obiectivul pentru a încerca să găsească configurația care maximizează acest contrast.

Acest lucru se datorează faptului că regiunile cu imagini neclare au în mod inerent un contrast mai mic și deoarece această metodă nu este confundată de sursele de lumină IR sau de suprafețele materiale, este o focalizare automată mai robustă decât cea activă. Într-un sens, acesta este cel mai precis mod de a evalua focalizarea, deoarece măsoară direct claritatea imaginii.

De fapt, este atât de eficient încât poate chiar să se concentreze printr-o lentilă care schimbă proprietățile focale ale camerei - un scenariu în care orice altă abordare eșuează. În privința dezavantajului, detectarea contrastului poate dura un timp pentru a găsi o focalizare bună (deoarece trebuie să testeze mai multe posibilități) și poate avea probleme în scenele care nu au un contrast ridicat (cum ar fi fotografiile cu lumină slabă) Ghid de iluminare pentru fotografierea cu lumină slabă Dacă fotografia este despre captarea luminii, cum faceți fotografii când lumina este scăzută? Citiți mai multe).

Se numește o abordare diferită față de autofocalizarea pasivă “detectarea fazelor”, care utilizează două microlife pentru a capta eșantioane de lumină de intrare și pentru a le proiecta pe doi senzori. Analizând diferența dintre aceste imagini, aparatul foto poate determina cu exactitate cât de paralele sunt razele de lumină care intră în cameră și folosesc aceste informații pentru a obține o focalizare corectă.

Aceasta este o modalitate foarte rapidă de a determina focalizarea optică, dar este costisitoare datorită nevoii de lentile suplimentare, oglinzi și senzori, astfel încât veți vedea mai mult în camere DSLR de nivel superior decât de la intrare Cele mai bune DSLR-uri de intrare Pentru noii fotografi Cele mai bune DSLR-uri la nivel de intrare pentru noii fotografi Dacă doriți să vă faceți abilitățile de fotografiere la nivelul următor sau dacă îl cunoașteți pe altcineva, atunci nu există nicio cale mai bună decât să intrați în lumea camerelor DSLR. Citeste mai mult . Nu numai că, dar poate fi mai puțin exactă decât detectarea contrastului, în special pentru subiecții complicați care au componente la mai multe adâncimi.

Mai recent, am început să vedem “hibrid” sistemele autofocus pasive creează, care utilizați detectarea fazei pentru a trece la o bună focalizare, apoi utilizați detectarea contrastului pentru a efectua îmbunătățiri minore pentru o mai bună concentrare posibilă. În multe moduri, aceste camere oferă cele mai bune din ambele lumi (viteză și acuratețe), dar sunt în prezent foarte scump. Sperăm că, în următorii ani, costurile vor scădea.

Autofocus și tu

Acestea sunt cele patru abordări principale ale autofocusului în uz curent astăzi. În viitor, s-ar putea să vedem “camere de câmp de lumină Lytro Light Field Camera: Snap Happy sau Photo Gimmick? Lytro Lumina Camera Camera: Snap fericit sau fotografie Gimmick? Descris de un angajat ca fiind "prima schimbare majoră în fotografie, de când fotografia a fost inventată", camera de lumină Lytro este cu siguranță un dispozitiv revoluționar. Camera foto shake lucrurile prin înlocuirea o mare parte din grele ... Read More ” devin mai populare, care captează imaginile la orice focalizare posibilă și aleg cel mai bun. Până atunci, trebuie să abordăm limitările tehnologiei disponibile.

Deci, cum să obțineți imagini bune 5 Moduri de a evita Blur cu o cameră Smartphone 5 moduri de a evita Blur cu o cameră de smartphone Cred că este sigur să se presupună că majoritatea oamenilor iau camerele lor smartphone de la sine înțeles, în ciuda salturi și limite făcute în imagine pocket- luând tehnologie. Din păcate, o mare parte a timpului în care smartphone-urile noastre produc prea mult neclare ... Citește mai mult dintr-o cameră de autofocus?

• Cel mai important lucru este să țineți camera stabilă și asigurați-vă că focalizarea sa convertit total. Acest lucru se dublează dacă utilizați un sistem de focalizare automată bazat pe contrast sau pe interval, care poate necesita câteva secunde pentru a găsi focalizarea potrivită.
• De asemenea, trebuie să vă asigurați că subiectul dvs. se află în punctul de focalizare automată adecvat, de obicei centrul vizorului, dar nu întotdeauna. Acesta este un lucru pe care depind aproape toate sistemele de autofocus.
• În cele din urmă trebuie să faceți asta fiți conștienți de tehnologia pe care o utilizați și asigurați-vă că scena dvs. este o potrivire bună pentru aceasta. Nu încercați să focalizați direct asupra unei surse luminoase IR cu ajutorul unui sistem activ. Dacă utilizați un sistem bazat pe contrast, evitați să realizați fotografii care au o singură culoare (ca un perete gol) și să evitați să faceți fotografii pe timp de noapte.

În afară de asta, aproape că nu trebuie să te gândești la asta. Într-un fel, asta e un punct.

Sunteți fotograf? Aveți vreo sfat de împărtășit pentru a vă ocupa de autofocus? Care este camera ta preferata? Anunță-mă în comentariile!

Credite de imagine: “Samsung Galaxy S5“, “SLR“, “DSLR“, de către Wikimedia

Explorați mai multe despre: Obiectivul camerei foto, DSLR, Fotografia, Fotografia cu smartphone-uri.