Články a Lifehacks
Automatické zaostrovanie s fázovou detekciou v modernom smartfóne, alebo ako sa to nazýva v anglickom jazyku, PDAF, je najaktuálnejší systém zaostrovania.
Napriek svojim nedostatkom poskytuje najlepšia kvalita obrázky vo väčšine prípadov. Poďme sa bližšie pozrieť na to, ako táto technológia funguje.
Zariadenie a princíp činnosti
Podľa zákonov optiky osvetľujú lúče odrazené od bodu v rovnakej miere opačné časti šošovky. Ak je bod neostrý, potom sa hovorí, že tieto lúče sú „mimo fázu“.Veľkosť tejto nezrovnalosti umožňuje procesoru fotoaparátu odhadnúť, o koľko pohnúť šošovkami, aby zaostril optický systém na objekt.
Technicky to vyzerá takto. Vo fotosenzore fotoaparátu sú zabudované špeciálne senzory, na ktoré smerujú lúče z rôznych častí objektívu.
Systém koriguje polohu šošoviek, kým sa svetelné lúče nedostanú do bodu.
Vo fotoaparátoch je možné použiť až niekoľko desiatok takýchto senzorov, v smartfónoch je ich o niečo menej.
Výhody automatického zaostrovania s fázovou detekciou
Hlavnou výhodou tohto typu zaostrovania oproti jednoduchšiemu a lacnejšiemu kontrastu je rýchlosť práce. Predídete tak rozmazaniu pri snímaní pohybujúcich sa objektov alebo otrasom fotoaparátu.
Dôležité je aj to, že oveľa lepšie funguje sledovacie automatické zaostrovanie, ktoré sprevádza objekty cez celé pole záberu. To sa dosiahne použitím nie jedného, ale celej skupiny senzorov.
Nedostatky
- Hlavnou nevýhodou je vysoká zložitosť takéhoto systému. Všetky prvky hardvéru musia byť veľmi presne zladené, inak nebude fungovať požadovaná presnosť.
Nemenej dôležité je softvér vyžadujúce dostatočné systémové prostriedky.
- Ďalším problémom je závislosť presnosti systému od clonového pomeru objektívu a svetelných podmienok.
Snímače zvyčajne nepokrývajú celý povrch rámu, ale sú umiestnené bližšie k stredu, čo má za následok nedostatočnú presnosť zaostrenia na okrajoch obrazu.
Alternatívne
V lacných modeloch gadgetov sa zvyčajne používa jednoduchšie automatické zaostrovanie - kontrast. Nevyžaduje samostatné senzory, ktoré sú samotnou maticou fotoaparátu.
Elektronika vyhodnocuje kontrast jednotlivých detailov a dôsledne upravuje zaostrenie.
Hlavnou nevýhodou je veľmi nízka rýchlosť takýchto systémov: v najhoršom prípade môže zaostrenie trvať až 2-3 sekundy. To vedie k rozmazaniu objektov na obrázkoch.
Nedávna novinka využíva rovnaký princíp ako optické diaľkomery.
Nezáleží na osvetlení, funguje ešte rýchlejšie ako fázový, ale pôsobí na veľmi krátku vzdialenosť. Preto pri snímaní objektov vzdialených viac ako 3-4 m systém prepne na používanie iných typov zaostrovania.
Konečne
Prítomnosť fázového automatického zaostrovania sa v poslednom čase podpísala pod vlajkový model, ale in posledné rokyčasto sa objavuje v zariadeniach stredného cenového segmentu.A špecializované softvérové algoritmy využívajúce umelú inteligenciu, ktoré sa objavili v r nedávne časyďalej zlepšovať kvalitu svojej práce.
Ale hoci smartfóny používajú jednoduchšie technické riešenia ako zrkadlovky, stále nie sú dostatočne lacné na to, aby nahradili iné typy zaostrovania.
Na úsvite svojho vzniku boli systémy automatického zaostrovania skutočne takým hókus-pókusom. Teraz si nevieme predstaviť život bez automatického zaostrovania, ale nedávno ho všetci používali a ani si nepredstavovali, že automatizácia dokáže jasne zachytiť predmet.
O automatickom zaostrovaní sa prvýkrát hovorilo v 70. rokoch minulého storočia. Potom sa nemecká spoločnosť vyznamenala Leica, ktorá vyvinula prvý objektív s automatickým zaostrovaním a v roku 1976 predstavila prvý fotoaparát vybavený systémom automatického zaostrovania. Stala sa Leica Correfot, predstavený ako prototyp na výstave Photokina-1976.
Nemecká spoločnosť sa však s výrobou systémov automatického zaostrovania neponáhľala a technológiu spoločnosti predala Minolta ktorým vďaka efektívnu implementáciu automatické zaostrovanie vo svojich digitálnych zrkadlovkách do polovice 80. rokov. rýchlo prerazil medzi lídrov v predaji fotografického vybavenia. Súbežne s tým vyvíjali iné korporácie systémy automatického zaostrovania ( Canon, Seiko, Polaroid, Pentax atď.) a technológia sa dostala k masám.
Do technických detailov fungovania systémov automatického zaostrovania sa zatiaľ nebudeme púšťať. Ale „na prstoch“ sa pokúsime hovoriť o tom, ako fungujú.
K dnešnému dňu existujú dva hlavné typy automatického zaostrovania: fáza a kontrast, ako aj ich symbióza, ktorá je tzv Hybrid.
Automatické zaostrovanie s detekciou fázy
Tento typ zaostrovania sa plne využíva v DSLR. Je založená na princípe fázového rozdielu svetelného toku, ktorý vstupuje do šošovky. Rozdiel určujú špeciálne senzory, ktoré sú umiestnené v tesnej blízkosti matrice kamery.
Princíp fungovania systému fázového automatického zaostrovania je názorne demonštrovaný na obrázku nižšie. Svetelný tok vstupuje protiľahlými okrajmi šošovky do hlavného zrkadla, kde je rozdelený na časti: časť smeruje do hľadáčika a ďalšia časť smeruje priamo do prídavného zrkadla, ktoré odráža lúče k zaostrovacím senzorom. Ak sú svetelné lúče po prechode zrkadlom a zaostrovacou šošovkou zaostrené na jeden bod, potom je objekt zaostrený. Ak je šošovka zaostrená bližšie alebo ďalej od objektu, vzdialenosť medzi lúčmi bude zodpovedajúcim spôsobom menšia alebo väčšia. V tomto prípade je do práce zahrnutý procesor, ktorý vypočíta smer a veľkosť, o ktorú je potrebné zaostrovaciu šošovku posunúť.
Aj voľným okom existuje priama závislosť automatického zaostrovania od clonového pomeru objektívu. Skutočne, čím viac svetla vstupuje do prednej šošovky šošovky, tým viac bude odpudzované a tým lepšie budú senzory automatického zaostrovania fungovať. V tomto prípade nezáleží na tom, ako veľmi zatvoríte clonu - zatvorí sa na nastavenú hodnotu až v momente uvoľnenia uzávierky a počas procesu zaostrovania sa clona otvorí na maximum. Tie. Ak máte vo svojom arzenáli objektív s clonou f / 1,2-1,4, môžete sa spoľahnúť na viac vysoká rýchlosť a presnosť zaostrenia. Na druhej strane je to kompenzované tým, že viac rýchle šošovky majú komplexnejší a masívnejší systém šošoviek, čo znamená, že pre motor je ťažšie otáčať celým týmto mechanizmom. Veľká clona navyše znamená oveľa menšiu hĺbku ostrosti, do ktorej sa musia fázové snímače dostať. Živým príkladom je jeden z najpomalších (ak nie najpomalších) objektívov od spoločnosti Canon – Objektív EF 85 mm f/1,2 L II USM.
Nasledujúca ilustrácia jasne ukazuje fenomén zadného zaostrenia a predného zaostrenia:
- zamerať sa bližšie - zadné zaostrenie;
- sústrediť sa ďalej - predné zaostrenie.
Samotné fázové snímače môžu byť lineárne(horizontálne a vertikálne) a križiacke výpravy(vrátane dvojitý kríž). Podrobnejšie sa im budeme venovať v ďalších materiáloch.
Kontrastné automatické zaostrovanie
Tento spôsob zaostrovania sa používa v kompaktoch a bezzrkadlovkách. Neváhajte vložiť do DSLR snímače kontrastu - poskytujú zaostrovanie v režime LiveView, keď fázové snímače nemôžu fungovať.
Fungovanie systému kontrastného automatického zaostrovania je založené na princípe porovnávania kontrastu obrazu, ktorý vstupuje do matrice fotoaparátu. Procesor fotoaparátu analyzuje histogram a posúva šošovku, aby zistil, ako veľmi sa mení kontrast. Ak úroveň kontrastu klesne, zaostrovací bod sa začne posúvať v opačnom smere. Ak sa kontrast zvýši, zaostrovací bod sa bude naďalej pohybovať týmto smerom, kým ho nedosiahne maximálna hodnota kontrast. Tie. proces pokračuje, kým zaostrovací bod nedosiahne maximálny kontrast a nevráti sa do bodu, po ktorom jeho úroveň začala klesať. V tomto prípade bude objekt zaostrený. Veľkou výhodou kontrastného zaostrovania oproti fázovému je, že s ním nie je žiadne zadné a predné zaostrovanie.
Pre zobrazenie presuňte kurzor myši do pravého horného rohu a otočte posúvač dopredu/dozadu (vizualizácia - http://graphics.stanford.edu/courses/cs178/applets/autofocusCD.html)
Hybridné automatické zaostrovanie
Dnes je tento typ systému automatického zaostrovania čoraz obľúbenejší. A to z dobrého dôvodu – spája výhody oboch systémov a odstraňuje ich nedostatky.
Funguje približne takto: primárne zaostrovanie zabezpečujú fázové snímače, ktoré sú umiestnené priamo na matrici fotoaparátu. Následne sa pripájajú kontrastné senzory, ktoré korigujú rozdiel v kontraste obrazu a nakoniec zaostria fotoaparát na objekt.
Možno jednou z hlavných výhod hybridných systémov automatického zaostrovania je absencia zadného a predného zaostrovania. Je to spôsobené tým, že zaostrovanie prebieha priamo na matrici fotoaparátu. Ďalším dôležitým plusom sú kompaktné rozmery hybridného systému automatického zaostrovania a absencia nutnosti nastavovania tohto mechanizmu. Ale je tu aj mucha – čo sa týka rýchlosti v režime sledovania, hybridné automatické zaostrovanie stále zaostáva za fázovým zaostrovaním.
Ak sa chcete dozvedieť viac o fungovaní systémov automatického zaostrovania (so vzorcami a výpočtami), odhláste sa v komentároch. Ak bude dostatočný počet záujemcov, určite na túto tému napíšeme samostatný článok.
Systém automatického zaostrovania fotoaparátu nastavuje objektív tak, aby zaostril na objekt, a dokáže rozlíšiť medzi ostrým záberom a zmeškanou príležitosťou. Napriek zjavnej samozrejmosti úlohy „jasnosť v bode zaostrenia“, skrytá práca na zaostrenie, žiaľ, zďaleka nie je také jednoduché. Táto kapitola je navrhnutá tak, aby zlepšila kvalitu vašich záberov tým, že vám poskytne informácie o tom, ako funguje automatické zaostrovanie, čo vám umožní vyťažiť z neho maximum a vyhnúť sa jeho nevýhodám.
Poznámka: Automatické zaostrovanie (AF) funguje buď pomocou kontrastných snímačov vo fotoaparáte ( pasívne AF), alebo odoslaním signálu na zvýraznenie alebo odhad vzdialenosti k objektu ( aktívny AF). Pasívna AF sa môže uskutočňovať metódami kontrast alebo fáza detektor, ale obe metódy sa spoliehajú na kontrast na dosiahnutie presného automatického zaostrovania; preto sa z hľadiska tejto kapitoly považujú za kvalitatívne identické. Pokiaľ nie je uvedené inak, táto kapitola sa zaoberá pasívnym automatickým zaostrovaním. Zvážime aj metódu pomocný lúč aktívne AF blízko konca.
Koncept: snímače automatického zaostrovania
Senzor(y) automatického zaostrovania fotoaparátu sú umiestnené v rôznych častiach zorného poľa snímky a sú celým systémom za dosiahnutím ostrého zaostrenia. Každý senzor meria relatívne zameranie zmenami kontrastu v zodpovedajúcej oblasti obrazu a maximálny kontrast sa považuje za zodpovedajúci maximálnej ostrosti.
| Zmena zamerania: | Rozmazať | semi focus | ostrosť | |
400% |
 Histogram snímača |
|||
Základom kontrastu obrazu sa venuje kapitola o histogramoch obrazu.
Poznámka: veľa kompaktných digitálnych fotoaparátov samotný obrazový snímač sa používa ako kontrastný snímač (pomocou techniky nazývanej kontrastné AF) a voliteľne vybavený viacerými samostatnými snímačmi automatického zaostrovania (ktoré sú bežnejšie, keď sa používa AF s detekciou fázy). Vyššie uvedený diagram znázorňuje metódu kontrastného automatického zaostrovania; metóda fázového detektora sa od nej líši, ale je tiež založená na kontraste ako kritériu automatického zaostrovania.
Proces zaostrovania vo všeobecnosti funguje takto:
- Procesor automatického zaostrovania (AFP) mierne mení zaostrovaciu vzdialenosť.
- AFP číta senzor AF a vyhodnocuje, ako a ako veľmi sa zmenilo zaostrenie.
- Pomocou informácií z predchádzajúceho kroku AFP upraví šošovku na novú ohniskovú vzdialenosť.
- AFP postupne opakuje predchádzajúce kroky, kým sa nedosiahne uspokojivé zameranie.
Celý proces zvyčajne trvá zlomok sekundy. AT ťažké prípady fotoaparát nemusí dosiahnuť uspokojivé zaostrenie a zopakuje vyššie uvedený proces, čo znamená, že automatické zaostrovanie zlyhalo. Toto je hrozný prípad „hľadania zaostrenia“, keď fotoaparát neustále približuje tam a späť bez dosiahnutia zaostrenia. To však neznamená, že zaostrenie na vybraný objekt je nemožné. Nasledujúca časť pojednáva o prípadoch a príčinách zlyhania automatického zaostrovania.
Faktory ovplyvňujúce automatické zaostrovanie
Objekt môže mať obrovský vplyv na úspech automatického zaostrovania, často viac ako rozdiely medzi modelmi fotoaparátov, objektívmi alebo nastaveniami zaostrenia. Tri najdôležitejšie faktory, ktoré ovplyvňujú automatické zaostrovanie, sú množstvo svetla, kontrast objektu a pohyb fotoaparátu alebo objektu.
Príklad ilustrujúci kvalitu rôznych zaostrovacích bodov je zobrazený vľavo; Umiestnite kurzor myši na obrázok, aby ste videli výhody a nevýhody jednotlivých zaostrovacích bodov.
Všimnite si, že všetky tieto faktory sú vzájomne prepojené; inými slovami, automatické zaostrovanie je dosiahnuteľné aj na slabo osvetlenom objekte, ak má vysoký kontrast, a naopak. To má dôležité dôsledky pre váš výber bodu automatického zaostrovania: výber bodu zaostrenia, ktorý je na tvrdom okraji alebo textúre, vám pomôže dosiahnuť lepšie automatické zaostrenie, pričom všetky ostatné veci budú rovnaké.
Príklad na ľavej strane sa priaznivo porovnáva v tom, že najlepšie body automatického zaostrovania sa zhodujú s pozíciou objektu. Ďalší príklad je problematickejší, pretože automatické zaostrovanie funguje lepšie na pozadí ako na objekte. Umiestnite kurzor myši na obrázok nižšie a zvýraznite oblasti s dobrým a zlým výkonom automatického zaostrovania.
Na obrázku vpravo pri zaostrovaní na rýchlo sa pohybujúce svetlá za objektom môže byť samotný objekt rozostrený, ak je hĺbka ostrosti malá (čo sa zvyčajne stáva pri fotografovaní v podmienkach so slabým osvetlením, ako sú uvedené na obrázku) .
V opačnom prípade by bolo zaostrenie na vonkajšie osvetlenie objektu pravdepodobne najlepším prístupom, odhliadnuc od skutočnosti, že toto osvetlenie rýchlo mení polohu a intenzitu v závislosti od polohy pohybujúcich sa svetelných zdrojov.
Ak nie je možné zaostriť fotoaparát na okolité svetlo, možno zvoliť menej kontrastný (ale statickejší a pomerne dobre osvetlený) zaostrovací bod pomocou nôh modelu alebo listov na zemi v rovnakej vzdialenosti ako model.
Vyššie opísaný výber je však sťažený tým, že ho často treba urobiť v zlomku sekundy. Ďalšie špecifické techniky automatického zaostrovania pre statické a pohybujúce sa objekty budú diskutované v príslušných častiach na konci tejto kapitoly.
Počet a typ bodov automatického zaostrovania
Stabilita a flexibilita automatického zaostrovania je primárne výsledkom počtu, polohy a typu bodov automatického zaostrovania, ktoré sú k dispozícii na danom modeli fotoaparátu. Špičkové digitálne zrkadlovky majú 45 alebo viac bodov AF, zatiaľ čo iné fotoaparáty môžu mať iba jeden. stredový bod. Dva príklady umiestnenia snímača AF sú uvedené nižšie:
Príklady vľavo a vpravo zobrazujú fotoaparáty Canon 1D MkII a Canon 50D/500D.
Pre tieto fotoaparáty nie je možné automatické zaostrovanie pri clonách menších ako f/8,0 a f/5,6.
Poznámka: Senzor sa nazýva „vertikálny“ len preto, že deteguje kontrast.
pozdĺž zvislej čiary. Iróniou je, že takýto senzor v dôsledku
najlepšie rozpoznáva vodorovné čiary.
V prípade digitálnych zrkadloviek sa počet a presnosť bodov AF môže líšiť aj v závislosti od maximálnej clony použitého objektívu, ako je uvedené vyššie. to dôležitým faktorom pri výbere objektívu: aj keď neplánujete používať maximálnu clonu objektívu, stále to môže pomôcť fotoaparátu dosiahnuť lepšiu presnosť automatického zaostrovania. Okrem toho, keďže stredový snímač AF je takmer vždy najpresnejší, pre objekty mimo stredu je často najlepšie použiť tento snímač na zaostrenie (pred zmenou kompozície).
Viaceré AF senzory môžu pracovať súčasne pre zvýšenie spoľahlivosti alebo jednotlivo pre zvýšenú jedinečnosť v závislosti od zvolených nastavení fotoaparátu. Niektoré fotoaparáty majú aj funkciu „Auto DOF“, možnosť pre skupinové fotografie, ktorá zaisťuje, že všetky body v zhluku zaostrenia spadajú do prijateľného stupňa zaostrenia.
Režimy AF: sledovanie (AI SERVO) alebo jednorazové (ONE SHOT)
Najviac podporovaný režim zaostrovania fotoaparátu je Single, ktorý je najlepší pre statické zábery. Tento režim je náchylný na chyby zaostrovania pri rýchlo sa pohybujúcich objektoch, pretože nie je určený na pohyb a tiež môže sťažiť sledovanie pohybujúcich sa objektov v hľadáčiku. Jednotlivé zaostrenie vyžaduje dosiahnutie zaostrenia pred nasnímaním obrázka.
Mnoho fotoaparátov podporuje aj režim automatického zaostrovania, ktorý plynule upravuje vzdialenosť zaostrenia pre pohybujúce sa objekty. Fotoaparáty Canon nazývajú tento režim „AI Servo“ a fotoaparáty Nikon ho nazývajú „kontinuálne“ zaostrovanie. Režim sledovania funguje na základe predpokladu o umiestnení objektu v nasledujúcom časovom bode na základe výpočtu rýchlosti objektu na základe predchádzajúcich zaostrovacích údajov. Fotoaparát potom zaostrí na predpokladanú vzdialenosť vopred, aby sa zohľadnila rýchlosť klesania (oneskorenie medzi stlačením spúšte a začiatkom expozície). To výrazne zvyšuje pravdepodobnosť správneho zaostrenia na pohybujúce sa objekty.
Príklady maximálne rýchlosti sledovanie je zobrazené pre rôzne fotoaparáty Canon nižšie:
Hodnoty sú pre ideálny kontrast a osvetlenie pri použití objektívu
Canon 300 mm f/2,8 IS L.
Vyššie uvedený graf možno použiť na priblíženie možností iných fotoaparátov. Skutočné limity rýchlosti sledovania závisia aj od nerovnomernosti pohybu objektu, kontrastu a osvetlenia objektu, typu objektívu a počtu snímačov automatického zaostrovania použitých na sledovanie. Majte tiež na pamäti, že používanie sledovania zaostrenia môže výrazne znížiť výdrž batérie fotoaparátu, preto ho používajte iba v prípade potreby.
Pomocný lúč AF
Mnohé fotoaparáty sú vybavené pomocným lúčom AF, či už viditeľným alebo infračerveným, ktorý sa používa pri metóde aktívneho automatického zaostrovania. To môže byť veľmi užitočné v situáciách, keď je objekt podsvietený alebo mu chýba kontrast pre automatické zaostrovanie, hoci použitie pomocného lúča má svoje nevýhody, pretože automatické zaostrovanie je v tomto prípade oveľa pomalšie.
Väčšina kompaktných fotoaparátov používa vstavaný zdroj infračervené svetlo aby AF fungoval pri digitálnom zrkadlovky na osvetlenie objektu často používajte vstavaný alebo externý blesk. Pri použití pomocného blesku môže byť ťažké dosiahnuť automatické zaostrenie, ak sa objekt medzi jednotlivými bleskami výrazne pohybuje. Preto sa použitie pomocného osvetlenia odporúča iba pre stacionárne objekty.
V praxi: zachytenie pohybu
Automatické zaostrovanie bude takmer vždy fungovať najlepšie pri snímaní pohybu v režime sledovania (AI servo) alebo v režime nepretržitého snímania. Výkon zaostrovania sa môže výrazne zlepšiť, ak objektív nemusí hľadať vo veľkom rozsahu zaostrovacích vzdialeností.
Možno najuniverzálnejším spôsobom, ako to dosiahnuť, je vopred zaostrite fotoaparát na oblasť, kde očakávate, že sa objaví pohybujúci sa objekt. V príklade cyklistu je možné predbežné zaostrenie vykonať na strane cesty, pretože cyklista sa s najväčšou pravdepodobnosťou objaví blízko nej.
Niektoré objektívy DSLR majú prepínač minimálna vzdialenosť zaostrenie, jeho nastavenie na maximálnu možnú vzdialenosť (bližšia, ako objekt v žiadnom prípade nebude), tiež zvýši účinnosť.
Upozorňujeme však, že v režime nepretržitého automatického zaostrovania je možné zhotovovať snímky, aj keď ešte nebolo dosiahnuté presné zaostrenie.
V praxi: portréty a iné statické zábery
Statické zábery sa najlepšie zhotovujú v režime jedného zaostrenia, ktorý zaisťuje presné zaostrenie pred začiatkom expozície. Platia tu bežné požiadavky na ostriaci bod na kontrast a osvetlenie, ale vyžaduje si to aj trochu pohybu objektu.
Pre portréty je oko najlepším zaostrovacím bodom, pretože je to štandard a pretože poskytuje dobrý kontrast. Hoci stredový snímač automatického zaostrovania je zvyčajne najcitlivejší, najpresnejšie zaostrenie objektov mimo stredu sa dosiahne pomocou zaostrovacích bodov mimo stredu. Ak použijete stredný zaostrovací bod na uzamknutie zaostrenia (a potom prekomponujete), zaostrovacia vzdialenosť bude vždy o niečo menšia ako skutočná vzdialenosť a táto chyba sa zväčšuje, keď sa objekt približuje. Presné zaostrenie je dôležité najmä pri portrétoch, pretože zvyčajne majú malú hĺbku ostrosti.
Keďže najčastejšie používané snímače automatického zaostrovania sú vertikálne, môže byť namieste obávať sa, či v zaostrovacom bode prevláda kontrast, vertikálny alebo horizontálny. Pri slabom osvetlení možno niekedy automatické zaostrovanie dosiahnuť iba otočením fotoaparátu o 90° počas trvania zaostrovania.
V príklade vľavo sú kroky tvorené prevažne vodorovnými čiarami. Ak zaostríte na najvzdialenejší z predných krokov (vypočítané na získanie hyperfokálnej vzdialenosti), aby ste predišli zlyhaniu automatického zaostrovania, môžete počas zaostrovania nasmerovať fotoaparát do polohy na šírku. Po zaostrení môžete fotoaparát voliteľne otočiť do polohy na výšku.
Všimnite si, že táto kapitola sa zaoberá ako sústrediť, nie na čom zameranie. Pre ďalšie informácie o táto záležitosť preštudujte si kapitoly o hĺbke ostrosti a hyperfokálnej vzdialenosti.
© stránka 2014
Autofocus resp automatické zaostrovanie pre väčšinu fotografických scén je to lepšie riešenie ako manuálne zaostrovanie. Autofocus v šikovných rukách dosiahne zaostrenie presnejšie, a hlavne rýchlejšie ako bežný fotograf. Automatické zaostrovanie však zďaleka nie je také jednoduché, ako by sa začínajúcemu amatérskemu fotografovi mohlo zdať a jeho správne použitie má veľmi ďaleko od princípu point-and-shoot. Ak chcete, aby automatické zaostrovanie prestalo žiť svoj vlastný život a začali robiť to, čo potrebujete, je potrebné sa naučiť vy chcieť od neho.
Dôrazne vám odporúčam, aby ste si znovu prečítali časť o automatickom zaostrovaní v príručke k vášmu fotoaparátu – je to jedna z najužitočnejších stránok v celej príručke a informácie, ktoré sú tam uvedené, by ste nemali zanedbávať. Minimálne by ste mali pochopiť, ktoré ovládacie prvky sú zodpovedné za prepínanie medzi rôznymi režimami automatického zaostrovania a výber zaostrovacieho bodu, ktorý potrebujete.
Väčšina fotoaparátov má dva hlavné režimy automatického zaostrovania: jeden a sledovanie.
Slobodný alebo jednosnímkové automatické zaostrovanie(vo fotoaparátoch Nikon sa nazýva Single Servo AF (S) a vo fotoaparátoch Canon - One-shot AF) je určený na snímanie statických scén, ako je napríklad väčšina krajiniek. Keď stlačíte tlačidlo spúšte do polovice, fotoaparát zaostrí na objekt v rámci vopred zvoleného zaostrovacieho bodu, po ktorom sa zaostrenie uzamkne, čo vám umožní zmeniť kompozíciu záberu (samozrejme bez zmeny vzdialenosti od objektu) pred uvoľnením uzávierka.
Treba pochopiť, že v skutočnosti sa šošovka nezaostruje na objekt ako taký, ale na určitý vzdialenostiach. Ak teda nechám fotoaparát zaostriť na objekt nachádzajúci sa vo vzdialenosti 5 metrov odo mňa, tak všetky ostatné objekty, ktoré sú odo mňa vzdialené 5 metrov, t.j. tie, ktoré ležia v ohniskovej rovine, budú ostré a pokiaľ je zaostrenie uzamknuté a vzdialenosť k objektu sa nemení, môžem otáčať fotoaparátom, aby som potešil kompozíciu bez obáv zo straty zaostrenia.
Tento spôsob je dobrý, keď je vzdialenosť od fotografovaného objektu pomerne veľká a meraná aspoň v metroch. Na krátke vzdialenosti, ktoré sú pri makrofotografii nevyhnutné, môže zmena kompozície záberu, ktorá má za následok zmenu vzdialenosti len o niekoľko centimetrov, viesť k výraznému posunu zaostrenia vzhľadom na objekt, čo bude obzvlášť dôležité pri malej hĺbke ostrosti.
Nasledovateľ alebo nepretržité automatické zaostrovanie(Nikon - Continuous Servo AF (C), Canon - AI Servo AF) je nevyhnutný pri snímaní pohybujúcich sa objektov, ako sú športovci alebo zvieratá. Pokiaľ zostane tlačidlo spúšte stlačené do polovice, automatické zaostrovanie pokračuje v nepretržitej činnosti a udržiava objekt zaostrený, aj keď sa vzdialenosť medzi ním a vami mení. K uzamknutiu zaostrenia v tomto prípade prirodzene nedochádza, pretože šošovky objektívu sú v neustálom pohybe a sledujú pohyb objektu.
Je zrejmé, že pri použití sledovacieho automatického zaostrovania nemôžete svojvoľne meniť kompozíciu snímky, pretože. ak aktívny zaostrovací bod opustí snímaný objekt, zaostrenie sa presunie z objektu na pozadie za bodom. Ak chcete uzamknúť zaostrenie v režime sledovania AF, použite zaostrenie tlačidlom Späť.
Stredná resp automatický režim(AF-A alebo AI Focus AF), ktorý sa sám rozhoduje, či použiť jednorazové alebo sledovacie automatické zaostrovanie, vo mne nevzbudzuje veľkú dôveru, keďže nie vždy dokáže rozlíšiť pohyb fotoaparátu od pohybu objektu.
Zaostrovacie body
Počet zaostrovacích bodov v moderných fotoaparátoch môže dosiahnuť päťdesiat alebo dokonca viac. Množstvo zaostrovacích bodov je, samozrejme, pekné a niekedy aj užitočné, no aj keď má váš fotoaparát na moderné pomery malý počet bodov (deväť alebo jedenásť), stále ich máte s hlavou dosť.
Pri snímaní stacionárnych objektov používam len jeden jediný bod, najčastejšie centrálny. Jeden bod mi umožňuje najpresnejšie zaostriť na objekt, ktorý potrebujem, alebo dokonca na jeho samostatnú časť, a potom po uzamknutí zaostrenia prekomponovať záber tak, ako chcem.
Výber bodu automatického zaostrenia je praktický, keď sa ponáhľate, no majte na pamäti, že fotoaparát sa zvyčajne pokúsi zaostriť na objekt, ktorý je mu najbližšie, alebo na oblasť s najväčším kontrastom, čo nie je vždy to, čo chcete. Automatické zaostrovanie nedokáže zistiť, ktorý z objektov je najdôležitejší a vyžaduje bezpodmienečnú ostrosť a ktorý je sekundárny, a preto môže zostať rozostrený, a preto nebuďte leniví vybrať si bod zaostrenia sami, v prípade, že to automatika fotoaparátu dokáže nevyrovnať sa s týmto.
Výber bodu automatického zaostrenia používam iba v nasledujúcich situáciách:
- Objekt sa pohybuje veľmi rýchlo a jednoducho nemám čas vyberať body - fotoaparát to urobí oveľa rýchlejšie. To platí aj vtedy, keď sa sám fotograf pohybuje, napríklad na palube motorového člna.
- Jediný objekt dobre vynikne na relatívne monotónnom pozadí, ako keď po oblohe letí vták, a automatické zaostrovanie nemá šancu zaostriť na nič cudzie.
- Všetky prvky snímanej scény sú v rovnako veľkej vzdialenosti od fotoaparátu, ako napríklad pri snímaní vysoká hora a rozdiel medzi vzdialenosťou k jednotlivým objektom možno zanedbať.
- Fotografovanie textúr, kedy je filmovaný povrch umiestnený v ohniskovej rovine, t.j. presne kolmo na optickú os šošovky.
- Fotoaparát prechádza do rúk človeka, ktorý o automatickom zaostrovaní nemá ani potuchy.
Vo všetkých ostatných prípadoch používam jeden zaostrovací bod.
Treba tiež pripomenúť, že tvar zaostrovacích bodov v hľadáčiku fotoaparátu len približne naznačuje skutočný tvar a rozmery snímačov automatického zaostrovania.
Priorita zaostrenia alebo uzávierky
Priorita zamerania(priorita zaostrenia) znamená, že pri úplnom stlačení spúšte sa snímka nasníma iba vtedy, ak je objekt zaostrený. V opačnom prípade uzávierka nebude fungovať.
Ak je povolená priorita spúšťania(priorita spustenia), potom sa obrázok nasníma vždy, keď stlačíte tlačidlo, bez ohľadu na to, či je zaostrenie dosiahnuté alebo nie.
Za normálnych okolností je fotoaparát z výroby nastavený tak, aby používal prioritu zaostrenia v režime Single AF a prioritu uvoľnenia v režime Continuous AF, ale priority môžete zmeniť podľa vlastného uváženia.
Rozdiely medzi kontrastom a automatickým zaostrovaním s detekciou fázy
AT digitálnych fotoaparátov Používajú sa dva najbežnejšie systémy automatického zaostrovania: automatické zaostrovanie s detekciou fázy a automatické zaostrovanie s kontrastom. Pozrime sa, ako sa navzájom líšia.
Kontrastné automatické zaostrovanie
Kontrastné automatické zaostrovanie sa používa v kompaktných fotoaparátoch, ako aj v zrkadlovkách v režime Live View.
Kontrastné automatické zaostrovanie nepotrebuje žiadne ďalšie zaostrovacie senzory a na zaostrenie využíva priamo senzor fotoaparátu. Obraz pochádzajúci zo snímača analyzuje procesor fotoaparátu na zmeny kontrastu. Keď je potrebné zaostriť, procesor dá pokyn zaostrovaciemu motoru, aby mierne pohol objektívom v ľubovoľnom smere. Ak sa kontrast obrazu zníži, smer sa obráti. Ak sa kontrast zvýšil, pohyb šošoviek pokračuje v pôvodnom smere, až kým kontrast nezačne opäť klesať. Autofokus v tomto momente vráti objektív o krok späť, t.j. do polohy, v ktorej bol kontrast maximálny, po ktorej sa zaostrenie považuje za dokončené.
Vzhľadom na to, že kontrastné automatické zaostrovanie nevie o koľko a ktorým smerom posunúť zaostrovací bod, je nútené konať dotykom, sústrediť sa výlučne na zmenu kontrastu a v dôsledku toho robiť veľa zbytočných pohybov. . Práve preto je hlavnou nevýhodou kontrastného automatického zaostrovania nízka rýchlosť zaostrovania, vďaka čomu je úplne nevhodný na snímanie pohybujúcich sa objektov.
Z výhod kontrastného automatického zaostrovania treba poznamenať jednoduchosť dizajnu, presnosť a možnosť zaostrenia takmer kdekoľvek v zábere.
Automatické zaostrovanie s detekciou fázy
Automatické zaostrovanie s fázovou detekciou sa používa v zrkadlovkách, filmových aj digitálnych. Okrem hlavného zrkadla, ktoré je potrebné na nasmerovanie obrazu do hľadáčika, je zrkadlovka vybavená aj malým prídavným zrkadlom, ktoré časť svetla odráža na modul fázovej detekcie automatického zaostrovania. Každý lúč svetla prechádzajúci špeciálnym optickým systémom pozostávajúcim z hranola na rozdeľovanie lúčov a mikrošošoviek je rozdelený na dva lúče, z ktorých každý je potom nasmerovaný priamo na senzory automatického zaostrovania. V prípade presného zaostrenia musia lúče dopadať na snímače v presne definovanej vzdialenosti od seba. Ak je vzdialenosť medzi lúčmi menšia ako referenčná, znamená to, že šošovka je zaostrená bližšie, ako je potrebné (front focus), ak je vzdialenosť väčšia, šošovka je zaostrená ďalej (back focus). Veľkosť posunu vám povie, ako ďaleko je objektív od dokonalého zaostrenia. Fázové automatické zaostrovanie teda okamžite poskytuje procesoru informáciu o tom, či je objekt zaostrený, a ak nie, tak kde a o koľko je potrebné posunúť zaostrovacie šošovky objektívu. To vám umožní sústrediť sa jedným rýchlym pohybom.
Snímače automatického zaostrovania s fázovou detekciou sú lineárne a v tvare kríža. Lineárne senzory sa zase delia na horizontálne a vertikálne. Horizontálne zaostrovacie senzory sú citlivé na vertikálne detaily (ako sú kmene stromov), zatiaľ čo vertikálne senzory sú citlivé na horizontálne detaily (ako je horizont). Zaostrovacie senzory v tvare kríža sú všestranné a citlivé na detaily orientované akýmkoľvek smerom. Ktoré snímače automatického zaostrovania majú krížový tvar a ktoré lineárne, zistíte v návode k vášmu fotoaparátu. Najcitlivejší snímač je vždy umiestnený v strede rámu.
Rýchlosť zaostrovania je hlavnou výhodou automatického zaostrovania s fázovou detekciou, vďaka čomu je nepostrádateľné pri snímaní dynamických scén. Hlavnými nevýhodami sú zložitosť a objemnosť systému automatického zaostrovania, nutnosť starostlivého zarovnania všetkých jeho komponentov, nižšia presnosť v porovnaní s kontrastným automatickým zaostrovaním, obmedzený počet zaostrovacie body, ako aj nemožnosť použiť klasické automatické zaostrovanie s fázovou detekciou v Live View.
Hybridné automatické zaostrovanie
Pokusy spojiť výhody fázovej detekcie a kontrastného automatického zaostrovania viedli k vzniku hybridných systémov, ktoré sa používajú v mnohých zrkadlovkách a niektorých zrkadlovkách.
Podstata hybridného automatického zaostrovania spočíva v tom, že fázové snímače sú integrované priamo do matrice fotoaparátu. Automatické zaostrovanie s fázovou detekciou poskytuje počiatočné rýchle zaostrenie, ktoré sa potom koriguje analýzou kontrastu obrazu. Celý systém je zároveň veľmi kompaktný a nevyžaduje mechanické nastavovanie.
Čo ešte ovplyvňuje presnosť automatického zaostrovania?
Clona
Presnosť automatického zaostrovania je priamo závislá od clony objektívu. Mechanizmus skokovej clony používaný v moderných objektívoch znamená, že meranie a zaostrovanie sa vykonáva s úplne otvorenou clonou, ktorá sa automaticky zakryje na zvolenú hodnotu až okamžite po uvoľnení uzávierky. Čím väčšia je maximálna clona objektívu, tým viac svetla sa dostane k senzorom automatického zaostrovania počas zaostrovania. Vďaka tomu, že pri väčšej clone sa svetelné lúče pohybujú ďalej od optickej osi objektívu, dopadajú na snímače pod veľkým uhlom voči sebe, čo uľahčuje určenie fázového rozdielu. Najpresnejšie snímače automatického zaostrovania s fázovou detekciou sú navrhnuté tak, aby fungovali pri clonách f/2,8 a vyšších a akékoľvek snímače prestanú fungovať pod f/8. Okrem toho veľká clona poskytuje malú hĺbku ostrosti, čo opäť zlepšuje presnosť zaostrenia, pretože odchýlky od ideálneho zaostrenia sú zreteľnejšie.
Ohnisková vzdialenosť
Čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť objektívu, tým menšia je hĺbka ostrosti. Zdalo by sa, že by to malo poskytnúť presnejšie automatické zaostrovanie s teleobjektívmi. Presnosť sa síce zvyšuje, no zároveň je vďaka mizive malej hĺbke ostrosti pri použití teleobjektívov oveľa výraznejšie premeškanie automatického zaostrovania a v skutočnosti je oveľa ťažšie zaostriť s teleobjektívom ako s teleobjektívom. objektív, ktorý má malý ohnisková vzdialenosť. Na praxi širokouhlé objektívy oveľa tolerantnejší voči chybám automatického zaostrovania.
Detailing
Snímače automatického zaostrovania potrebujú ostré detaily s vysokým kontrastom, na ktoré sa majú zaostriť. Ak má teda objekt jasné kontúry alebo reliéfnu textúru, automatické zaostrovanie odvedie svoju prácu dokonale, no na rovných monotónnych plochách sa jednoducho nebude mať čoho zachytiť.
osvetlenie
Čím jasnejšie je scéna osvetlená, tým presnejšie funguje automatické zaostrovanie. Keď svetlo klesne, úroveň kontrastu, ktorý sa má posúdiť, sa tiež zníži, čo sťažuje zaostrovanie. Keď je jas scény LV 1 (pozri "Svetlo a čísla expozície"), automatické zaostrovanie funguje veľmi zle a pri LV -2 a nižšej je takmer nemožné použiť automatické zaostrovanie a musíte zaostrovať výlučne manuálne.
Fotograf
Hlavným faktorom, ktorý obmedzuje presnosť automatického zaostrovania, je vaša schopnosť ho používať. Žiadne vysokocitlivé snímače a ultrarýchle zaostrovacie motory nenahradia zručnosť fotografa. Bez náležitej zručnosti bude aj ten najpokročilejší systém automatického zaostrovania neustále chýbať.
Najdôležitejšou vecou pri používaní automatického zaostrovania je pravidelné cvičenie. Premyslený prístup k fungovaniu automatizácie vám umožní zaostriť rýchlo, presne a nie bez nadmerného voľnomyšlienkarstva zo strany fotoaparátu.
Ďakujem za tvoju pozornosť!
Vasilij A.
post scriptum
Ak sa článok ukázal byť pre vás užitočný a poučný, môžete projekt láskavo podporiť prispením k jeho rozvoju. Ak sa vám článok nepáčil, ale máte myšlienky, ako ho vylepšiť, vaša kritika bude prijatá s nemenej vďačnosťou.
Nezabudnite, že tento článok podlieha autorským právam. Opätovná tlač a citovanie sú povolené za predpokladu, že existuje platný odkaz na pôvodný zdroj a použitý text nesmie byť žiadnym spôsobom zdeformovaný alebo upravený.
Mnohí z mojich čitateľov sa sťažujú zlá práca automatické zaostrovanie vo fotoaparáte. Poďme sa všeobecne pozrieť na to, ako funguje systém automatického zaostrovania v moderných zrkadlovkách a vo všeobecnosti, ako zaostrovať v zložitých prípadoch.
Ak pochopíte logiku tohto systému, potom budete vedieť, ako takéto problémy „liečiť“.
V súčasnosti fotoaparáty využívajú najmä dva typy pasívneho automatického zaostrovania. Kontrast a fáza. V poslednom čase sa objavujú aj ich kombinácie, kedy hrubé zaostrovanie prebieha fázovou metódou (najrýchlejšie) a superpresné kontrastnou metódou.
Preto by bolo pekné pokryť oba spôsoby a zároveň prídeme na to, prečo živý náhľad perfektne si nastavíte zaostrenie aj vtedy, keď nám v hľadáčiku vyjde stabilná chyba zaostrenia a autofokus funguje aj s chybou (autofokus vpredu/vzadu).
Po prvé, takmer všetky zrkadlovky používajú metódu automatického zaostrovania s kontrastom. Opäť niektoré z nich boli nedávno vybavené rýchlejšou fázovou metódou na určenie ohniska.
esencia kontrastná metóda spojené s jej názvom, t.j. Fotoaparát určí, či je obraz zaostrený, podľa polohy šošovky objektívu, ktorá dosahuje maximálny kontrast obrazu. V tomto prípade je kontrast určený konečným obrazom na matrici kamery alebo jej sekciách (napríklad centrálna).
(Aké sú tieto oblasti mimo našej "hĺbky" článku)
režim živého náhľadu
Na obrázku je zobrazená digitálna zrkadlovka v režime LiveView so zrkadlom hore, keď upravujeme zaostrenie na obrazovke. To isté sa deje na bezzrkadlovke, len v automatickom režime.
Na jednej strane, keďže na matici fotoaparátu upravujeme zaostrenie na konečný obraz, presnosť je ideálna, ale na druhej strane, aby sme pochopili, ktorým smerom sa kontrast obrazu zvyšuje, keď sa šošovky posúvajú, a ktorým smerom padá, musíme my (fotoaparát) posunúť šošovky objektívu a porovnať výsledné obrázky.
1 - šošovka
2 - hlavné zrkadlo (v tomto prípade vo zdvihnutej polohe)
3 - uzávierka fotoaparátu
4 - snímač fotoaparátu
Ako vyzerá kontrastné automatické zaostrovanie?
Fotoaparát otvorí uzávierku a urobí snímku. Z obrázku fotoaparát nevie určiť, ktorým smerom pohnúť šošovkami, aby získal kontrastnejší obraz, a teda presnejšie zaostrenie. Preto fotoaparát jednoducho posunie šošovky v určitom smere, napríklad dopredu. Potom znova načíta obrázok a porovná hodnotu kontrastu obrázka s pôvodným. Ak kontrast klesol, posúvame šošovky nesprávnym smerom. A fotoaparát posúva šošovky dovnútra opačný smer, ďalej ako boli na samom začiatku o určitú vzdialenosť (určenú firmvérom fotoaparátu). Opäť porovnáva obrázok - let alebo nedostatok?
Existuje určitá technika, ako sa pomocou minimálneho počtu takýchto „výstrelov“ dostať na správne miesto, zaostriť. Ale nepôjdeme hlboko, pretože to nepotrebujeme tento moment. Kto chce, môže si to vyhľadať sám, názov metódy si už nepamätám.
Postupnosť krokov v metóde kontrastu na určenie správneho zaostrenia sa u rôznych výrobcov fotoaparátov líši. Môžete robiť veľké skoky a postupne zmenšovať rozsah, pričom zachytíte maximálny kontrast (pripomína to techniku hľadania psa), alebo môžete prejsť celým rozsahom zaostrovania postupne po malých krokoch, až kým neprekročíte prah, za ktorým začne kontrast klesať. .
Navrhujem posunúť posúvače na tejto animácii, s láskavým dovolením Stanfordskej univerzity
Bohužiaľ nemáte nainštalovaný flash player.
DSLR sa ale väčšinou spoliehajú na fázovú detekciu, ktorá je oveľa rýchlejšia, takže sa k tomu dostaneme.
Metóda fázového automatického zaostrovania sa líši od kontrastnej metódy v tom, že umožňuje vyvodiť záver na jedinom meraní, na ktorom mieste je potrebné posunúť šošovky objektívu, aby ste dosiahli optimálne zaostrenie.
Nižšie je uvedený diagram automatického zaostrovania s detekciou fázy. Mnohí videli hlavné zrkadlo fotoaparátu, ktoré sa v čase snímania zdvihne a vydáva pukavý zvuk, ale vie každý o prídavnom zrkadle, ktoré poskytuje automatické zaostrovanie s fázovou detekciou v zrkadlovkách?
Čo vyzerá ako malá zápalka na diagrame pripojenom k stredu veľkej zápalky (hlavné zrkadlo), je v skutočnosti malé zrkadlo, ktoré funguje prostredníctvom priesvitného okienka v hlavnom zrkadle.
Kde sa nachádza toto okno? Pozrime sa.
V pokračovaní sa dozviete, ako nastaviť automatické zaostrovanie, čo môžete a čo nie.
(pokračovanie na ďalšej strane)