Как работает автофокус.

Разновидности автофокуса и принципы его работы

Современная техника позволяет фокусироваться на объекте в ручном или автоматическом режиме. Как правило, даже профессионалы пользуются в большинстве случаев автоматическим фокусом. Существующие разновидности фокусировок в фотоаппарате дают возможность быстро и четко определять, какой объект или объекты должны быть в резкости. Лишь в редких ситуациях, когда замысел фотографа или освещение не дают фотокамере четко сработать, приходится самостоятельно наводить резкость на нужный объект. Каждому начинающему фотографу стоит знать какие бывают разновидности автофокуса и принципы его работы. Статья об этом и расскажет, а так же о том, в чем их достоинства и недостатки.

Разновидности автофокусировок

Автофокус – это система, благодаря которой объектив фотоаппарата автоматически фокусируется на нужном объекте. Для него принято обозначение AF. Система работает почти мгновенно. Благодаря автофокусу навести технику на резкость можно точнее и оперативнее, чем в ручном режиме. Автофокусом оборудованы практически все современные фотоаппараты и, как правило, все мобильные телефоны.

Существует ряд разновидностей автофокуса:

Но из них только контрастный, фазовый и гибридный достойны внимания и применяются повсеместно.

Контрастный автофокус

Такая фокусировка основана на работе светочувствительных элементов. Они анализируют контраст снимаемого изображения. Для фокусировки фотокамере приходится смещать линзы объектива в нужную сторону для достижения нужного контраста. Как это происходит. Процессор дает команду специальному мотору изменить расположение линз в определенном направлении. После этого техника оценивает контраст. Если он понизился, линзы перемещаются в противоположное направление. Если контраст стал выше, линзы продолжают двигаться в том же направлении, пока контраст вновь не станет уменьшаться. Тогда камера возвращает линзы на шаг назад, чтобы достичь максимального контраста. В этот момент фокусировка считается идеальной, и процесс завершается. Так как изначально автофокусу неизвестно, в какую сторону перемещаться он действует наугад, учитывая только контрастность. А значит, делает много лишних перемещений. Так процесс смещения повторяется несколько раз, зато в итоге получается наиболее контрастное изображение. Данный вид фокусировки позволяет фотоаппарату анализировать лишь небольшой участок матрицы, выбранной фотографом. Чтобы сфокусироваться не приходится изучать контраст всей снимаемой сцены.

Достоинства и недостатки контрастного типа

Плюсы фотокамер с контрастным автофокусом в следующем:

Простота системы. Для нее не нужны специальные микросхемы и датчики, без которых не обойтись для фазовой фокусировки. Благодаря этому ниже стоимость такой техники. Это делает ее доступнее для пользователей.
Небольшой размер. Это преимущество дает возможность использовать контрастный автофокус в беззеркальных фотоаппаратах со сменными объективами. Их плюс в миниатюрности, что прекрасно достигается при системе контрастной фокусировки.
Использование непосредственно матрицы фотоаппарата, а не дополнительные зеркала, призмы, вторичные матрицы и т.п. Благодаря чему, исключается погрешность возможно неотюстированных элементов механизма фотоаппарата.

Главный минус – медленная работа. Многоходовость процесса требует времени. Она не подойдет для динамических сцен и следящей фокусировки.
В некоторых случаях трудно правильно сфокусироваться даже на статичных объектах. Они должны быть хорошо освещены и хорошо контрастировать с фоном. То есть, в темное время суток работа контрастного фокуса ещё больше осложняется.

Контрастный автофокус чаще встречается в компактных фотокамерах. В зеркальных фотоаппаратах им можно воспользоваться в режиме “Live View” – просмотр сцены на ЖК экране в режиме реального времени.

Фазовый автофокус

Такой вид фокусировки работает по следующему принципу:

Потоки света из всех областей изображения, выбранной зоны автофокуса, направляются в объектив фотоаппарата, а затем на матрицу – светочувствительный сенсор фотоаппарата. Здесь находится датчик или датчики, которые оценивают, равномерность света;
Если количество света одинаково, фотокамера принимает решение, что расстояние до объектов съемки правильное. Если характеристики световых потоков отличаются, датчик передает эту информацию процессору и объектив изменяет фокусировку. Все эти сложные процессы в фотоаппарате происходят за доли секунды.

Как правило, датчики распределяются равномерно по всей картинке, входящей в кадр, и могут охватить резкостью объект в любой его точке. Если несколько объектов находятся на одинаковом расстоянии от объектива, все они могут попасть в зону резкости.

Для фазовой фокусировки важен момент, когда фотограф наполовину нажимает кнопку спуска затвора перед полным нажатием. Именно в этот момент в фотоаппарате происходят все вычисления, а объекты, попавшие в фокус, высвечиваются на дисплее в рамках или помечаются точками (в зависимости от модели и настроек фотоаппарата). Это происходит именно благодаря действию фазовых датчиков.

Достоинства и недостатки фазовой фокусировки

Из плюсов можно отметить:

скорость наведения автофокуса;
точность, ошибки происходят очень редко (при соблюдении необходимых условий);
качество полученного результата благодаря большому количеству датчиков, которым снабжены современные фотоаппараты;
возможность снимать движущиеся объекты. Датчики успевают делать резкими предметы даже на быстро меняющейся картинке.

Недостаток такого автофокуса проявляется когда объект съемки находится далеко, а освещения недостаточно. В такой ситуации встроенным в фотокамеру детекторам не хватает сведений об объекте и фокусировка может сработать неправильно.

Гибридный автофокус

Этот вид объединяет контрастную и фазовую фокусировку. Благодаря такому соседству фокусировка меньше зависит от освещения и становится точнее. Здесь для общего дела работают десятки фазовых датчиков, встроенные в поверхность фотосенсора.

Принцип работы следующий:

Фазовые датчики быстро определяют примерное расположение фокуса. Так фотоаппарату не приходится последовательно перебирать разные комбинации, что характерно для контрастной фокусировки. Это экономит время.
Контрастный способ используется в конце для получения финального результата. Он не требует большого количества света и дает нужную точность.

Такое взаимодействие требует ювелирной работы программного обеспечения фотокамер или смартфонов. Но с этим в современной аппаратуре, как правило, проблем нет.

Плюсы гибридного автофокуса:

отсутствует бэк- и фронт-фокуса. Это происходит благодаря наведению на резкость на самой матрице фотоаппарата. Таким образом неравномерное расположение датчиков на матрице не влияет на результат;
компактность;
нет необходимости делать юстировку камеры;
точность работы.

Минус – при использовании следящего режима, скорость наведения на резкость ниже, чем при фазовой фокусировке.

Разные виды автофокуса помогают достичь наилучшего результата при сложившихся условиях съемки. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Выбирая технику, оснащенную тем или иным видом фокусировки лучше представлять задачи, которые будет ставить перед собой фотограф. Также от встроенного автофокуса зависит цена и компактность выбранной техники. Изучив все плюсы и минусы, можно сделать взвешенный выбор.

Навестись за мгновение: фазовый автофокус в работе

Всем продвинутым пользователям известно, что качество снимков определяется не количеством мегапикселей, а размером матрицы, светосилой, объективом и другими характеристиками. Одним из важных параметров современной мобильной камеры стал автофокус — от его работы зависит, будет ли объект съёмки чётким даже при быстром движении. Сейчас существует несколько разновидностей автофокусировки, но самым последним тенденциям соответствует фазовая. О преимуществах фазового автофокуса мы и поговорим в сегодняшней статье, вооружившись Honor View 10.

Зачем нужен автофокус?

Начнём с того, что сегодня практически в любом смартфоне, даже самом бюджетном, есть система автофокусировки. Грубо говоря, автофокус — это когда камера гаджета самостоятельно наводит резкость во время съёмки фото и видео. Он нужен для того, чтобы максимально упростить процесс и не крутить каждый раз настройки, как при съёмке на профессиональный зеркальный фотоаппарат.

Работу автофокусировки вы в большинстве случаев просто не заметите: резкость настраивается автоматически, как только вы включаете камеру или нажимаете на кнопку затвора. Если нужно сделать фокус на каком-то определённом объекте, как правило, достаточно лишь тапнуть по нему на экране устройства.

Актуальные типы автофокусировки

На сегодняшний день существует три основных вида автофокусировки.

Контрастный автофокус. Относится к пассивному типу, то есть сенсоры камеры ничего не излучают. В основном данное решение применяется в недорогих смартфонах. Главная причина в том, что такой вид фокусировки — самый простой. Камера ориентируется на величину светового потока, попадающего на матрицу. Перемещая линзу, программное обеспечение добивается наибольшего контраста и таким образом фокусируется на объекте съёмки. Именно поэтому бюджетным гаджетам на фокусировку требуется несколько секунд, за которые легко упустить или смазать движущийся объект.

Лазерный автофокус. Достаточно свежая технология, относящаяся к активному типу фокусировки. В основе лежит принцип лазерного дальномера: лазер освещает объект, а сенсор измеряет расстояние до него, основываясь на времени поступления отражённого лазерного луча.

Один из главных плюсов лазерного фокуса — время. Весь процесс занимает доли секунды, что позволяет мгновенно делать резкие снимки. Причём лазерный фокус не теряет в скорости ни в тёмное время суток, ни в непогоду. Но у данной системы есть серьёзный недостаток. Дальность работы лазера в камере едва переваливает за пару метров. На всё, что располагается дальше, гаджет наводится при помощи других типов фокусировки.

Фазовый автофокус (PDAF). Также относится к активному типу. Его устанавливают во многие смартфоны, включая Honor View 10. При фазовой автофокусировке лучи из разных точек объектива сводятся на встроенные в матрицу датчики. Если объект находится в фокусе, то световые потоки от него сходятся в одну точку на датчике. Если же нет, то программное обеспечение, основываясь на расстоянии между лучами, сдвигает линзы на нужную величину.

Данная система хороша в первую очередь высокой скоростью работы: можно фокусироваться на быстро движущихся объектах. Например, Honor View 10 требуется менее 0,3 секунды, чтобы сфокусироваться.

Единственный недостаток — ночная съёмка. В диафрагму смартфона поступает недостаточно света, из-за чего автофокусировка может занимать чуть больше времени. Кроме того, у фазового автофокуса довольно сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной установки и не менее скрупулезной программной настройки.

Пример работы фазового автофокуса

Как уже было сказано выше, принято считать, что фазовый автофокус в тёмное время суток хуже справляется со своей задачей. Однако современные гаджеты оснащаются высокочувствительными сенсорами и продвинутыми алгоритмами, которые помогают камере правильно сфокусироваться даже при недостатке освещения.

Мы протестировали работу камеры Honor View 10 ночью. В устройстве имеется система «искусственного интеллекта»: она дополнительно анализирует картинку с камеры и настраивает параметры съёмки и фокусировки таким образом, чтобы получить максимально резкий и качественный кадр.

С фокусировкой как в дневное, так и в ночное время на Honor View 10 никаких проблем нет. Она работает быстро и точно, ловя объект за доли секунды.

Вдобавок для съёмки динамичных сюжетов у камеры View 10 есть опция «Автофокус в движении».

Если она заранее активирована в меню, то после тапа по объекту автоматика начинает отслеживать его перемещения, фокусируясь на нём постоянно.

Это удобно при съёмке детей или животных — тех, кто двигается быстро, а порой и вовсе молниеносно. Благодаря данной функции можно поймать интересный момент, который бы пропустил или смазал другой смартфон. Например, две собаки, носящиеся по двору, получаются такими же чёткими и резкими, как если бы они неподвижно стояли на месте.

Итоги

В данный момент самая актуальная технология фокусировки в смартфонах — фазовая. Она быстро и точно работает, а при недостатке освещения ей помогают программные ухищрения — такие, как специализированные интеллектуальные алгоритмы в Honor View 10, позволяющие автофокусу работать ещё более успешно в любых условиях.

Как работает автофокус в смартфоне?

Как работает автофокус в смартфоне? На этот вопрос нет простого ответа. Нужно разобраться с каждой разновидностью автофокуса, изучить особенности конкретной технологии фокусировки. Только после этого можно делать хоть какие-то выводы. Поэтому сейчас мы поговорим и о разновидностях технологий автоматической фокусировки, и о достоинствах и недостатках каждой из них.

Что такое фокус и автофокус камеры

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

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

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

Разновидности автофокусов и базовые принципы их работы

Линза камеры фокусирует лучи, отраженные от предмета, расположенного в пространстве перед объективом. При наведении фокуса камера ориентируется на расстояние до объекта и на интенсивность свечения, исходящего от него. На сегодня существует две разновидности режимов автоматической фокусировки:

Активный вариант – он базируется на измерении расстояния с помощью локатора-дальномера.
Пассивный вариант – он работает со световым пучком, замеряя его интенсивность.

Первый (активный) режим использует лазерное инфракрасное или ультразвуковое излучение с известной скоростью распространения волны в воздухе. Модуль-излучатель испускает направленный поток, который отражается от объекта и улавливается модулем приемником через некоторый промежуток времени. Далее вычислитель автофокуса умножает это время на известную скорость распространения волны и делит результат на два, получая точное значение расстояния. Направив излучатель на нужную область, пользователь получает оптимальную фокусировку, ориентируя внимание зрителя именно на этот участок фотографии.

Второй (пассивный) режим устроен несколько иначе. Он использует особые датчики (фотодиоды), измеряющие интенсивность свечения и специальный процессор, который определяет фокус по величине этого параметра. На практике это выглядит вот так: датчики фиксируют интенсивность свечения, далее процессор сдвигает фокус, после этого происходит повторный замер интенсивности, если плотность потока увеличилась, то фокусировка считается приемлемой. Если нет – происходит повторное смещение фокуса. И так до обнаружения максимальной интенсивности. В матрицах серьезных камер присутствует до 40-60 фотодиодов.

На основе этих принципов работают самые известные системы фокусировки: фазовая, лазерная, контрастная и dual-pixel. И далее по тексту мы каждый вариант, оценив попутно их базовые достоинства и недостатки.

Достоинства и недостатки лазерного автофокуса

В этом случае в модель камеры телефона встраивают лазерный излучатель и приемник. Первый генерирует узконаправленный луч, второй принимает отраженный сигнал. В итоге скорость наведения фокуса сокращается до тысячных долей секунды. Обычно речь идет о 250-300 миллисекундах, поскольку лазер распространяется со скоростью света.

Основное достоинство лазерного фокуса – высокая скорость реакции модуля, а основной недостаток – частые сбои. Узконаправленный лазерный излучатель иногда «стреляет» мимо цели, а отраженный сигнал легко теряется, особенно на открытых пространствах. Поэтому лазерный автофокус в камере смартфона в большинстве случаев работает в паре с фазовым или контрастным вариантом наведения.

Особенности фазовой фокусировки

Технология основана на дроблении луча, проходящего сквозь объектив на два потока. Это делается для того, чтобы замерить расстояние между потоками, проходящими сквозь противоположные края объектива. Если это расстояние укладывается в определенные величины, заданные в массиве данных, картинка считается сфокусированной. Для фиксации расстояния используются особые датчики, реагирующие на свет. Их сигналы обрабатываются процессором, который сравнивает считанные параметры с базовым массивом данных и дает сигнал сдвинуть фокус в нужную сторону.

Основное достоинство технологии – готовность поймать в фокус движущийся объект. Кроме того, этот вариант работает быстрее контрастного автофокуса. А еще эту систему можно использовать для подсчета такого параметра, как глубина резкости.

Главный минус фазовой технологии – сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной физической юстировки и не менее скрупулезной программной настройки. Кроме того, точность такого фокуса зависит от светосилы объектива, а у мобильных телефонов с этим параметром бывают большие проблемы.

Плюсы и минусы контрастного фокуса

Технология не меняет ни матрицу, ни оптическую систему камеры смартфона. В качестве датчика тут используют либо весь фотосенсор, либо его часть. Процессор считывает текущую гистограмму с сенсора и оценивает контрастность кадра. А потом объективу дается команда сместить фокус, после чего происходит новое считывание гистограммы с переоценкой контрастности. И весь цикл повторяется до достижения максимального уровня контрастности в выбранной области кадра, на которую наводится фокус.

Главное достоинство технологии – это сочетание простоты реализации, дешевизны конструкции и компактных размеров. Такими автофокусами пользуются все производители бюджетных смартфонов.

Ключевой недостаток данного варианта – очень медленная скорость работы. Иногда процессор уходит в режим вечной «охоты за фокусом», которая кончается потерей редкого кадра.

Технология Dual Pixel

Такая технология фокусировки используется в дорогих зеркальных камерах. В мобильных устройствах ее пока применяют лишь во флагманских моделях Samsung, намеренно занижая разрешение фотографической матрицы с одновременным увеличением ее физических габаритов.

На эти ухищрения идет из-за желания привязать к каждому пикселю фотографического сенсора индивидуальный датчик, реагирующий на интенсивность свечения. Потом сигналы от датчиков обрабатывают и по фазовому и по контрастному алгоритму фокусировки, добиваясь не только идеально резкого, но и максимально контрастного изображения.

Если в случае с классическим фазовым фокусом на долю датчиков приходится не более 10% от общего числа пикселей в камере, то в случае с Dual Pixel они делятся в пропорции 50/50. Проще говоря, каждый пиксель является светочувствительным элементом и датчиком одновременно. Данная технология обеспечивает более точную и быструю фокусировку.

Из недостатков Dual Pixel следует отметить очень сложную реализацию подобных решений. Такими фокусами оснащают только флагманские устройства, например, аппараты из S-серии компании Самсунг (от седьмой модели и выше). Нечто подобное есть в последних iPhone (от шестой модели и выше), но у Apple эта технология фокусировки называется Focus pixels, и она ближе к обычному фазовому автофокусу, чем к Dual Pixel.

Автофокус в фотоаппарате: виды и режимы

В этой статье поговорим о том, что такое автофокус в фотоаппарате. Каждый начинающий фотолюбитель почти сразу сталкивается с этой функцией, в начале своего пути освоения фотосъемки.

В интернете можно найти много информации про автофокус и как им пользоваться. Однако, в большинстве случаев она представлена очень хаотично и запутаться в ней проще простого. Особенно начинающему фотографу, который только приобрел фотокамеру.

Именно поэтому, было принято решение объяснить максимально кратко и понятно что такое автофокус в фотоаппарате. Про технику ручной фокусировки будет отдельная статья.

Автофокус в фотоаппарате и принцип его работы

Автофокус в фотоаппарате – это система, которая осуществляет фокусировку вашего объектива на выбранном объекте съемки. Другими словами, это функция вашей камеры, которая автоматически наводит на резкость ваш объектив и делает резким именно необходимый объект или область.

Отличие автофокуса от ручного в том, что он полностью автоматический. Вам не нужно вручную наводить резкость. Этот метод имеет свои преимущества и недостатки, но об этом поговорим немного позже.

Принцип работы автофокуса заключается в следующем. Электроника вашей камеры управляет блоком линз внутри объектива и делает несколько очень коротких проходов, в зоне указанной фокусировки, сравнивая полученный результат.

В итоге линзы останавливаются там, где процессор увидел максимальную резкость или контраст. В профессиональных объективах этот процесс занимает сотые и даже тысячные доли секунды. То есть очень быстро и практически моментально.

До эпохи цифровых технологий, все объективы были мануальными. Говоря простыми словами, наводить резкость приходилось вручную, используя подсказку внутри видоискателя. В нынешнее время, большинство объективов имеет встроенный мотор и блок электроники для осуществления фокусировки.

Однако, есть модели и без мотора. Работают они только с фотокамерами, у которых есть так называемая «отвертка». Это встроенный движок прямо в камере, который двигает блок линз в объективе.

Основные виды автофокуса

Существует три основных вида автофокуса. Мы не будем вникать во все нюансы, поскольку базовых знаний на эту тему обычному фотографу вполне достаточно.

Контрастный автофокус – это самый простой, надежный и распространенный способ наведения на резкость. Его принцип работы упомянут выше. При этом методе линзы делают несколько коротких прогонов в зоне фокусировки и там, где наилучший контраст, останавливаются.

Основным недостатком этого метода является низкая скорость. Также он работает только в том случае, когда изображение проецируется напрямую на матрицу. То есть в режиме Live View.

Фазовый режим фокусировки устроен немного сложнее. В зеркальной фотокамере за основным зеркалом, которое дает вам картинку в видоискатель, есть еще одно зеркало. Хитрость в том, что основное зеркало полупрозрачное. Именно заднее зеркало направляет свет вниз, туда где расположены датчики.

Не будем загружать себя тонкостями работы этих сенсоров. Главное, что необходимо знать начинающему фотолюбителю, это то что фазовый режим фокусировки работает намного быстрее. Но при этом он требователен к качеству сборки фотокамеры. Малейшее отклонение зеркала или перекос байонета сразу влияет на резкость кадра.

Гибридный автофокус включает в себя два предыдущих, а точнее в нем реализована скорость фазового и точность контрастного автофокусов. Это сделано благодаря тому, что в матрицу встроены датчики фокусировки.

Режимы фокусировки у Canon

Выше мы рассмотрели вводную часть, так сказать базовые основы. Теперь перейдем к практической. У разных фирм производителей реализованы примерно одни и те же режимы фокусировки, но с разными названиями и визуальным отображением в меню, а также видоискателях фотокамер. Возьмем самые популярные бренды — Canon, Nikon и Sony.

Режимы фокусировки у Canon:

One-Shot AF
AI Servo AF
AI Focus AF

One-Shot AF или покадровая автофокусировка. Это значит что камера наводится на резкость только один раз. Объект сдвинулся и фокусироваться необходимо заново. Используется такой режим для съемки неподвижных объектов и для портретов.

AI Servo AF или следящая автофокусировка. Используется для фотосъемки подвижных объектов. Камера держит фокус пока вы держите кнопку затвора полунажатой. То есть она следит за объектом, пока он перемещается.

AI Focus AF или интеллектуальная автофокусировка. Камера сама переключается из покадрового режима в следящий, если объект вдруг начал движение.

Разнообразие автофокусировки у Nikon

У фирмы Nikon режимов будет побольше. Этим они легко могут запутать фотографа новичка. Но если один раз вникнуть, то ничего сложного в них нет.

Режимы фокусировки у Nikon:

AF-S или S
AF-C или C
AF-A
AF
М/A
AF-F

AF-S (Auto Focus Single) — это аналог покадровой фокусировки как у Canon. При нажатии на спуск затвора до половины, фотоаппарат фокусируется и больше не меняет фокусировку.

AF-C (Auto Focus Continuous) — следящий автофокус. При полунажатой кнопке спуска затвора, камера держит фокус на объекте, пока он двигается.

AF-A (Auto Focus Automatic) здесь камера сама определяет как ей фокусироваться. В этом режиме она переключается между покадровым и следящим автофокусами.

Большинство любителей фотографируют в этих трех режимах. Однако, у Nicon реализованы и другие методы наведения на резкость.

AF — автофокус, который включается на самой тушке, независимо от объектива.

М/A — фокусировка в автоматическом режиме с приоритетом ручной настройки (autofocus with manual override). Обратите внимание, что не все объективы ее поддерживают.

AF-F — следящий автофокус (Full Time Servo Auto Focus) применяется только для видео. Реализован на камерах с поддержкой видеозаписи.

Режимы фокусировки в камерах Sony

В принципе, на фирмах Canon и Nikon можно было бы остановиться, но для поклонников брэнда Sony, добавим пару слов про режимы фокусировки этой компании.

Режимы фокусировки у Sony:

AF-S — покадровая фокусировка, которая используется для статичных объектов.

AF-С — следящая фокусировка. Работает при полунажатой кнопке затвора. В этот момент камера следит за объектом и подстраивает под него фокус.

AF-A — автоматический режим. В нем объединены AF-S и AF-C и камера сама между ними переключается.

Эти три брэнда взяты для примера, как самые популярные. У остальных фирм принцип работы такой же.

Решение проблем с автофокусом

Самая распространенная проблема с автофокусом — это фронт-фокус и бэк-фокус. Что это за термины и что они значат? Если в двух словах, то при фронт-фокусе камера фокусируется не долетая до объекта съемки, а при бэк-фокусе наоборот перелетая.

Погрешность может составлять от миллиметра до нескольких сантиметров.

Как проверить объектив на эту проблему, можно узнать в соседней статье. Лечится неточность фокусировки путем юстировки в сервисном центре. Также, некоторые модели фотокамер (обычно профессиональные) позволяют настраивать профили объективов с поправкой фокусировки.

Личный совет

Есть еще один момент, который влияет на автофокус в фотоаппарате. Точнее на его скорость и точность. У вашей камеры может быть сколько угодно точек фокусировки в видоискателе, но самые точные расположены в центре. В старых моделях там всего одна точка крестообразного типа, в новых их может быть группа.

Именно потому что они крестового типа и находятся в центре, они самые точные и цепкие. Так вот, старайтесь целиться центральной точкой фокусировки на контрастных объектах и затем, удерживая кнопку затвора нажатой наполовину, делать кадрирование.

В портретной съемке лучше целиться в зрачок. Он самый контрастный и по нему автофокус хорошо срабатывает. Этот метод хорошо зарекомендовал себя при сложных условиях фотосъемки, таких как слабое освещение или в контровом свете на широко открытой диафрагме.

Я постарался максимально кратко и доступно рассказать что такое автофокус в фотоаппарате и какие виды можно применять на практике фотографу любителю.

Но информация была бы неполная, без упоминания того, что производители фотокамер постоянно соревнуются и придумывают новые продвинутые режимы фокусировки. Однако базовая суть все равно остается прежней, поэтому, поняв что такое автофокус в фотоаппарате и как он работает, разобраться в новых «фишках» будет не трудно.

Как работает автофокус.

Приветствую читатели блога!

Правильная фокусировка фотоаппарата, это важный шаг к получению хорошего снимка. Как добиться хорошей резкости фотографии, автоматическая или ручная фокусировки, когда и какой режим лучше использовать. На эти темы, мы поговорим в статье.

И так, обо всём по порядку.

Что такое фокусировка фотоаппарата

Фокусировка — это наведение на резкость, изменение положения линз в объективе, для получения резкого изображения.

В фотоаппарате существует два варианта получения резкого снимка, это ручной или автоматический режим фокусировки.

Автоматическая фокусировка

Автофокусировкой, оснащаются практически все современные камеры, от мобильного телефона до зеркалок.

В режиме автофокуса, наведение на резкость, то есть перемещение линз, происходит за счёт электрического привода, установленного в объективе. Электроприводом соответственно управляет камера, получая информацию от датчиков.

Типы автофокусировки в зеркальных камерах:

Фазовый тип фокусировки, является основным для зеркальных камер. Отдельный модуль с большим количеством датчиков. Работает при опущенном зеркале (в режиме фото).
Контрастный тип фокусировки, датчиком является матрица. Камера анализирует контраст, расстояние выбранной точки, и даёт команду на фокусировку (в режиме Live View).

Ручная фокусировка

Возможность ручного управления фокусом, присутствует на зеркальных и без зеркальных камерах, а также на некоторых компактных камерах.

В ручном режиме, управление происходим за счёт вращения кольца на объективе.

Как переключить режим фокусировки

Изменение режима фокусировки, происходит за счёт переключателя, расположенного на объективе.

AF — автоматический режим.
MF — ручной режим.

Режимы автофокусировки у зеркальной камеры

One-Shot (Canon), Single Servo (Nikon) — по кадровый режим съёмки. Больше подходит для статичной фотосъемки. В этом режиме, камера один раз устанавливает фокус и держит его до полного нажатия на спуск. При изменении расстояния от камеры до объекта, резкость изменится. Для спуска затвора требуется подтверждение наведения автофокуса. Не подходит для серийной съемки.

AI Servo (Canon), Continuous Servo (Nikon) — следящий режим. При полу нажатой кнопке спуска, камера автоматически отслеживает изменение местоположения объекта и производит автоматическую перефокусировку. Не требует подтверждения наведения автофокуса, из-за чего можно получить нерезкие снимки. Подходит для серийной съемки.

AI Focus (Canon) — камера первоначально находится в режиме One Shot, но если происходит движение объекта, камера переходит в режим AI Servo.

Для выбора режима автофокусировки нужно нажать кнопку AF.

Точки фокусировки фотоаппарата

Современные камеры имеют возможность многоточечной фокусировки. Таких точек может быть от 9 у бюджетных камер, до 61 у профессиональных камер.

По умолчанию точки фокусировки установлены в автоматический режим, то есть анализируются все доступные точки, но фокус будет, как правило на ближайшем объекте.

Точку фокусировки, можно задать и вручную, выбрав из доступных в камере. В профессиональных камерах можно выбрать сразу несколько точек.

Выбор точек фокусировки

Для установки необходимой точки фокусировки (для Canon), необходимо нажать в правом верхнем углу кнопку, откроется меню Выбор точки AF, по умолчанию установлен авторежим.

С помощью джойстика выбираем нужную точку, камера переходит в ручной режим.

Для того чтобы вернуться в авто режим, нужно нажать два раза кнопку SET, в середине джойстика.

В разных моделях камер, а также у разных производителей может изменяться положение кнопок.

Выбор точки фокусировки в режиме Live View

Данный режим подходит больше для ручной фокусировки, так как позволяет более детально рассмотреть в резкости ли наш объект.

Точка фокусировки в режиме Live View, выбирается в ручную, путём перемещения прямоугольника в нужное место.

При нажатии на кнопку, в правом верхнем углу камеры, изображение увеличится в 5 раз. При повторном нажатии в 10 раз, при третьем произойдёт сброс до первоначального размера.

Как выбрать лучшую точку фокусировки

Здесь рецепт один, выбор точки автофокуса зависит от композиции кадра и творческого замысла фотографа. Но как не крути, фокусировку нужно выполнить на объекте, который вы хотите выделить.

Оптимальный вариант, это центральная точка фокусировки. Оптика, как правило даёт наилучший результат в центре.

Но центральная точка фокусировки не всегда применима. Например при съемке портрета, так как в портрете основное, всё же это глаза. А они далеко не всегда находятся в центре кадра.

В каких случаях использовать ручную фокусировку

Ручную фокусировку лучше всего применять в статических кадрах, используя при этом режим Live View. Так как через видоискатель не всегда возможно точно оценить резкость.

Для хорошей работы автофокусировки, необходимы более контрастные объекты. Если объект малоконтрастный или полупрозрачный, работа автофокуса может быть затруднена. В этом случае ручная фокусировка будет не заменима.

В макросъемке, работа автоматики осложняется малой глубиной резкости, любое колебание приводит к постоянной перефокусировке. Также, при ночной съемке звёздного неба, фокус нужно наводить вручную.

Ещё во многих случаях может понадобиться ручное управление фокусировкой. Бывают такие ситуации когда камера не хочет фокусироваться на нужном месте, постоянно ищет подходящую точку.

А вот в динамично развивающихся обстоятельствах, например в репортажной или спортивной съемке, ручную фокусировку использовать будет затруднительно.

Для расширения возможностей работы автофокуса камеры, можно использовать прошивку Magic Lantern.

C уважением Автор блога vzest.ru Владимир Захаров!

Понравилась статья? Сделай репост, поделись с друзьями.

Как работать с автофокусировкой и какой выбрать режим?

Свет идеально подходит, момент выбран правильно, снимки сделаны. Но когда вы вернулись домой, вы обнаруживаете, что ваши фото размыты. Почему ваши фотографии размыты?

Одна из очевидных причин может заключаться в том, что ваша камера не фокусируется должным образом. Современные камеры и объективы с автофокусировкой могут помочь легко создавать чёткие изображения в самых разных ситуациях, но при условии, если вы выбираете правильный режим автоматической фокусировки.

Вот некоторые советы, которые помогут определять необходимый режим фокусировки.

Вы используете автоматический выбор зоны автофокусировки или ручной выбор точки автофокусировки?

Кто будет выбирать точку фокусировки? Этот вопрос необходимо решить. Автоматический выбор зоны автофокусировки позволяет камере самостоятельно выбирать область фокусировки, основываясь на том, что выглядит наиболее заметным в видоискателе, ближе к камере или даже основываясь на искусственном интеллекте. Лучше всего это работает, когда объект съёмки очевиден и нет никаких потенциальных отвлекающих факторов.

Если вы хотите самостоятельно контролировать на чём фокусироваться, то выберите автофокусировку по одной точке. Этот режим позволяет выбрать конкретную точку автофокусировки (ознакомьтесь с инструкцией по использованию вашей камеры, если вы не знаете, как это сделать). В конце концов, только вы, а не фотоаппарат, точно знаете, где хотите разместить точку фокусировки и на каком объекте сфокусироваться.

А если объект съёмки движется?

Большинство современных цифровых камер как зеркальных, так и беззеркальных, дают вам четыре основных режима работы фокусировки. Покадровая, непрерывная, автоматическая и ручная. Чтобы помочь вам выбрать правильный вариант, спросите себя: «Есть ли движение в моём кадре?»

— Нет, у меня в кадре нет движения

Если ваш объект не движется выберите покадровый режим фокусировки — «AF-S» для Nikon или «One Shot» для Canon. В этом режиме камера сфокусируется один раз в момент полунажатия спусковой кнопки. До тех пор, пока объект съёмки остаётся на таком же расстоянии, как и при первоначальном полунажатии кнопки спуска затвора, ваша фотография будет резкой.

Этот режим также позволяет выполнять перекомпоновку композиции. Скажем, точка автофокусировки находится в центре кадра, но вы хотите, чтобы ваш объект был смещён в сторону. Держите полунажатой кнопку спуска затвора, и фокус остаётся заблокированным в первоначальном положении. После этого вы можете перемещать камеру влево или вправо. Объект сместится к одному из краёв кадра, но фокус останется заблокирован на нём.

— Да, мой объект движется

Если объект съёмки движется, используйте непрерывную автофокусировку — AF-C для Nikon или AI Servo для Canon. В этом режиме поместите точку автофокусировки на объект съёмки и старайтесь удерживать эту точку на объекте. Фокус продолжит регулироваться, пока вы удерживаете нажатой наполовину кнопку спуска затвора, сохраняя ваш объект в фокусе во время движения.

Например, если кто-то едет на велосипеде, поместите точку автофокусировки на объект и нажмите наполовину кнопку спуска. До тех пор, пока вы держите кнопку спуска затвора и точку фокусировки на велосипедисте, автоматическая фокусировка будет постоянно отслеживать его движение, держа в фокусе. Когда вы будете готовы сделать снимок, нажмите кнопку спуска затвора полностью.

Мы говорим о точке фокусировки, но если вы выбрали автоматический выбор зоны автофокусировки, то непрерывная фокусировка будет тоже работать. Но имейте в виду, в данном случае вы больше полагаетесь на автоматику, а она может ошибиться. К примеру, выбрать не тот объект, который вы хотите отслеживать.

— Нет, кадр неподвижен, но объект может начать перемещаться

Третий вариант — автоматический (AF-A для Nikon или AI Focus для Canon). Он объединяет в себе функциональные возможности обоих типов фокусировки. Ваша камера не сфокусируется, пока не будет найден неподвижный объект. После того как объект оказался в фокусе, вы можете сделать снимок в традиционном покадровом режиме автоматической фокусировки.

Если объект съёмки начинает двигаться, автофокусировка продолжает отслеживать его движение. Это даёт преимущества обоих режимов. Однако, при перекомпоновке кадра камера может подумать, что объект съёмки начал двигаться и потеряет изначальный фокус. Поэтому приём кадрирования после фокусировки здесь неприменим.

— А что если автофокус не срабатывает?

У вас всегда есть возможность отключения функции автоматической фокусировки и выбора ручной настройки. Если ваша камера имеет проблемы с обнаружением точки фокусировки, ручная настройка может быть более эффективной.

Не забывайте переключаться обратно на автоматическую фокусировку, потому что когда вы в следующий раз возьмёте камеру, можете сильно удивиться, почему неслышно двигателя автофокусировки и снимки получаются размытыми.

Что делать, если мои снимки всё равно размытые

Вы настроили автофокусировку должным образом, а объект ещё не в фокусе?

Вы можете быть слишком близко.Попробуйте отойти назад. У каждого объектива есть минимальное расстояние фокусировки. Если объект находится ближе этого расстояния, то камера не сможет сфокусироваться должным образом.

В кадре может быть слишком мало контраста.Ваше изображение должно иметь некоторый контраст для работы большинства систем автофокусировки. Если вы попытаетесь сфокусироваться на белом листе бумаги при съёмке крупным планом, большинство систем будут озадачены и станут долго искать фокус. Камера сравнивает соседние пиксели, и когда они отличаются, то она использует эту точку для определения фокуса. Если система не может найти какой-либо контраст, она не может сосредоточиться на объекте.

У вас может быть чрезвычайно малая глубина резкости.В этом случае ваш автофокус работает, но глубина резкости настолько мала, что трудно сказать, что объект находится в фокусе.

Камера сильно дрожит. Это не относится к фокусировке, но является частой причиной смаза. Когда вы нажимаете кнопку спуска затвора, камера должна быть неподвижной. Если скорость затвора слишком медленная, камера будет улавливать малейшее движения. Это будет выглядеть как размытие. Убедитесь, что скорость затвора быстрее, чем эквивалент вашего фокусного расстояния. Например, если вы используете фокусное расстояние 100mm, выдержка должна быть не медленнее, чем 1/100 секунды для полнокадрового фотоаппарата. Для APS-C выдержка в таком случае будет составлять 1/150, то есть умножаем значение фокусного расстояния на 1.5. В таком случае минимальная вибрация при съёмке с рук не будет проявляться на снимке.

Покадровый и следящий автофокус

Автофокус, в том числе, и следящий, в сравнении с ручной наводкой резкости, является более предпочтительной настройкой. В руках опытного фотографа автофокус работает намного быстрее, а главное точнее, чем может действовать среднестатистический фотолюбитель. Однако же, автофокус это не такая простая штука, как может показаться на первый взгляд, но так же следует сказать, что это уже достаточно глубокие дебри, в которые заходят далеко не сразу.

Давайте же рассмотрим то, как пользоваться автофокусом, а так же те тонкости, которые позволят эффективно ним управлять и получать максимально возможный результат.

Для начала я рекомендую вам еще раз перечитать страницы инструкции вашего фотоаппарата, которые посвящаются автофокусу – это будет самое лучшее начало. Для нормального восприятия материала вам нужно знать и понимать где находятся и как действуют основные органы управления автофокусом и точками фокусировки.

Режимы автофокуса

Большинство фотоаппаратов, в том числе Canon и Nikon, оборудованы тремя видами режимов: одиночный, следящий и гибридный автофокус.

Покадровый или точечный автофокус

Этот режим предназначается для фотографирования неподвижных сцен, к примеру портрет, пейзаж, натюрморт и т.д. В этом режиме при полунажатии клавиши спуска, объектив начинает фокусироваться на объекте, который располагается в пределах выбранной точки фокусировки. После завершения наведения резкости, работа наводки фокуса блокируется, что позволяет вам изменить композицию кадра (при изменении расстояния до объекта фокус теряется) и сделать кадр.

Разбираясь в данной теме, необходимо понимать, что объектив фокусируется не на объекте съемки, а на определенном расстоянии. Из этого следует очень простой вывод. Если я навожу резкость на объект, который находится на расстоянии пяти метров, то соответственно и все остальные объекты, находящиеся на удалении пять метров попадают в зону резкости. Другими словами, после наведения фокуса и блокировки работы автофокуса, сохраняя расстояние до объекта съемки, я могу крутить камерой как угодно, получая ту композицию, которая мне нужна, при этом, не теряя фокуса.

Такой метод очень хорош в тех случаях, когда расстояние до объекта достаточно велико и измеряется метрами. На близких же расстояниях, особенно при макросъемке, перекомпоновка кадра, которая может повлечь за собой изменение расстояния на несколько сантиметров или миллиметров приводит к заметной потере фокуса, что еще более критично при узкой глубине резкости.

Режим следящего автофокуса

Этот режим еще называют непрерывным, он просто незаменим при фотографировании динамичных объектов – животные, спорт, автогонки и др. До тех пор, пока кнопка спуска находится в полунажатии, автофокус непрерывно работает, тем самым удерживая объект в зоне резкости. Естественно, блокировки автофокуса, как в предыдущем варианте не происходит, что обусловлено постоянным движением механизма объектива, который ловит фокус вслед за движением объекта съемки.

Напрашивается очевидный вывод. В этом режиме съемки вы не можете менять композицию. Это объясняется тем, что автофокус реагирует на объект расположенный перед определенной точкой фокусировки, если вы измените композицию, объект будет потерян и фокусировка будет произведена на что-то другое.

Итак, мы поняли, что такое следящий автофокус, теперь остался последний режим –автоматический или гибридный. Он создан для того, что бы самому решать нужно ли блокировать автофокус или нет. Этот режим, в отличие от других автоматических функций камеры, кажется мне странным и бесполезным, но это мое субъективное мнение, возможно, кто-то и найдет в нем полезность и удобство.

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 и фазовый автофокус, какой лучше?

В цифровых камерах производители используют два вида автофокуса, как вы уже поняли из названия, это контрастный и фазовый автофокус. Будет очень хорошо, если мы разберемся в этих понятиях.

Контрастная система автофокуса

Этот способ автофокуса используется в так называемых цифромыльницах и в зеркальных фотоаппаратах, но только при включении функции «Live View». Этот вид автофокуса не требует дополнительных фокусировочных датчиков, так как для наведения фокуса он использует исключительно матрицу фотоаппарата. Картинка, которая поступает с матрицы фотоаппарата, анализируется процессором камеры на наличие изменения контраста. При необходимости более точной наводки на резкость процессор дает команду двигателю слегка изменить положение линз объектива в любом направлении. Если после этой манипуляции контраст изображения уменьшается, то направление движения линз меняется на противоположное. Движение в правильном направлении продолжается до тех пор, пока контраст снова не начнет падать, достигнув этого предела, процессор говорит мотору вернуть линзы к тому шагу, при котором был максимальный контраст. Достигнув этого значения, фокусировка считается законченной.

Как вы понимаете, в силу таких особенностей работы автофокуса (не известно в какую сторону следует вращать двигатель) совершается множество лишних движений. Что приводит к основным минусам этого способа фокусировки – низкая скорость, что не позволяет использовать его на профессиональных камерах. Второй минус, может и не настолько критичный – повышенное энергопотребление.

Плюсами данного способа, является простота конструкции и возможность сфокусироваться практически в любом месте кадра.

Фазовый автофокус

Как вы понимаете, производители фототехники уже давно ответили нам и себе на вопрос, какой автофокус выбрать. Конечно же, победила фазовая система. Разберем, почему так.

Этот вид автофокуса используется в зеркальных цифровых и пленочных камерах. Здесь присутствует небольшое вмешательство в оптическую систему передачи изображения, так кроме основного зеркала, камера оснащается дополнительным зеркалом, которое передает часть света на модуль фазового автофокуса. Любой световой луч, который проходит через светоделительную призму и микролинзы делится на два луча, каждый из которых потом направляется на датчик автофокуса. Если наводка на резкость точна, то лучи падают на датчик в строгом расстоянии друг от друга.

Если же расстояние между лучами меньше эталонного, то фокус наведен ближе, чем нужно (фронт-фокус).