Pdaf автофокус что это – Добиваемся идеальной точности фокусировки. Проверка точности автофокуса и его тонкая настройка

Какой автофокус селфи-камеры лучше — CDAF, EDoF или PDAF

Функция автофокуса очень важна не только для основной камеры смартфона, но и для селфи. Хотя к последней средний пользователь обращается реже, все-таки она должна справляться часто с более сложными условиями. Здесь и плохая освещенность на вечеринках, в кафе или барах. А еще меньший размер самого объектива. Читайте, какой автофокус селфи-камеры будет идеальным.

Лазерная автофокусировка

Технология продвинутая, и как ни странно, встречается только в смартфонах. Камера испускает невидимый лазер и измеряет время, необходимое для отражения от объекта съемки. Затем с помощью некоторых расчетов камера определяет расстояние до объекта съемки и фокусируется на нем. Идеальный вариант для плохой освещенности!

Такому автофокусу свет вообще не нужен. Технология дорогая и редкая. Действует на расстоянии до метра-полутора. Для селфи самое то!

CDAF – контрастный автофокус для селфи

Эта технология позволяет камере сфокусироваться на той части изображения, которая имеет наибольшую контрастность. Затем программная часть камеры настраивает фокус до тех пор, пока эта часть изображения не станет наиболее резкой.

Автофокусировка на контрастной основе отлично подходит для неподвижных объектов. Однако при съемке движущихся объектов все не так хорошо. Часто может быть так, что объект уже переместился в другое место, прежде чем фотокамера смогла на нем сфокусироваться. Плюс при плохой освещенности камере сложно найти наиболее контрастный объект.

Не самый идеальный вариант для селфи-камер. Зато один из самых дешевых и потому распространенных.

Как работает фазовый автофокус селфи-камеры (PDAF)

Фазовый автофокус (PDAF) был придуман по аналогии с работой глаз. Он измеряет расстояние с помощью двух отдельных плоскостей, измеряя углы до объекта.

Принцип его работы такой: некоторые пиксели матрицы камеры зарезервированы для выполнения функции автофокусировки. Путем сравнения расстояния между пикселями слева и справа и их изменений можно определить значение смещения объекта для достижения наибольшей резкости снимаемого объекта.

Технология сложная. Любая ошибка вычислений приведет к тому, что изображение будет не в фокусе.

Фазовый автофокус имеет более высокую скорость, чем контрастный. Но не обошлось без минусов. Поскольку фазовый автофокус PDAF требует обнаружения отдельных пикселей, требуется более высокая освещенность. В условиях слабого освещения скорость фокусировки, как правило, замедляется из-за недостаточного освещения в области выборки.

Что такое EDOF

Если в селфи-камере телефона используется технология автофокусировки EDOF, то производитель немного слукавил. Если честно, это не совсем фокусировка. А способ получить хорошую фотографию с помощью специальных алгоритмов обработки фотографий. Из плюсов – меньший размер камеры, из минусов – не поддерживает режим макросъемки, плохо снимает в темное время суток.

Ручной фокус

Ручной фокус в селфи-камере – это круто! Вы можете сами настроить резкость на нужном вам объекте. Ну а когда надоест, включите режим автофокусировки.

Как вы уже поняли, часто селфи-камеры смартфона поддерживают сразу несколько режимов автофокуса. Правильная их комбинация может позволить фронтальным камерам справляться с самыми сложными условиями: пьяные и подвижные друзья, темный угол в кафе.

Все смартфоны с автофокусом в селфи-камерах:

Самые популярные технологии автофокуса в камерах смартфонов и планшетов — Новые технологии

Для четких фотографий просто фотосенсора с линзой недостаточно. Нужна сложная система из электронных и механических компонентов, которая известна как автофокус. В ее основе лежат различные физические принципы, и вот шесть самых популярных из них, которые используются в смартфонах.

1. Контрастный автофокус

Это одно из самых простых решений, которое нуждается лишь в программных алгоритмах и пригодно к любой камере с подвижной линзой. Сенсор замеряет количество света на объекте и в зависимости от его контраста перемещает линзу. Когда контраст максимальный — объект съемки в фокусе. Недостатком такого подхода является плохая работа в сложных условиях и при недостаточном освещении.

2. Фазовый автофокус (PDAF)

Эту технологию мобильники позаимствовали у цифровых зеркальных фотокамер с подачи Samsung. Она установила его в смартфоне Galaxy S5. Ее преимущество в высокой производительности и точности работы, особенно при плохом освещении. Недостаток в том, что фотоматрица должна иметь отдельный фазовый сенсор, который подскажет процессора необходимые настройки для снимка.

3. Фокусные пиксели

Эта технология появилась в последних телефонах Apple — iPhone 6 и 6 Plus. Она использует часть пикселей как фазовый сенсор, и поэтому iPhone — один из самых быстрых смартфонов для фотографии.

4. Лазерный автофокус

Впервые эта технология увидела свет с выходом LG G3 и работает по принципу лазерного дальномера. Небольшой лазерный излучатель рядом с линзой камеры освещает объект, а специальный сенсор измеряет расстояние, замеряя время поступления отраженного лазерного луча. Все происходит очень быстро, и поэтому смартфон расходует всего 0,276 секунды на то, чтобы навести четкость.

5. Инфракрасный автофокус

Эта технология от компании Lenovo стала сенсацией на нынешнем Мобильном конгрессе. Однако в основе она работает по такому же принципу, как и лазерный афтофокус от LG. Работает примерно вдвое быстрее, чем контрастный автофокус.

6. Двойная камера

В HTC One M8 и Honor 6 Plus для получения четких снимков использовали уникальный подход — два объектива. Благодаря этому можно изменять фокус даже после съемки. Это же самое позволяют популярные несколько лет назад камеры Lytro. Эта технология работает так: одна камера с фиксированным фокусом получает плоскую фотографию с удаленными предметами, а другая фокусируется на объектах рядом. В Huawei также добавили к этому возможность устанавливать на каждую камеру собственную экспозицию, благодаря чему снимки получаются более насыщенными.

Кстати, технология автофокуса напрямую влияет на скорость работы фотокамеры. Если вы собираетесь купить смартфон на роль повседневного фотоаппарата, тогда стоит выбирать модель с лучшими характеристиками. А поможет в статье Выбираем смартфон для быстрой фотографии и сэлфи

Автофокус — Википедия

Автофо́кус — адаптивная система, обеспечивающая автоматическую фокусировку объектива фотоаппарата, кинокамеры или видеокамеры на один или несколько объектов съёмки. Автофокус состоит из датчика, управляющей системы и привода, перемещающего оправу объектива или его отдельные линзы. Разновидностью автофокуса можно считать электронный дальномер без исполнительного механизма, но с индикацией направления фокусировки и её завершения. Для обозначения автофокуса обычно используется международная аббревиатура AF.

В меньшей степени понятие автофокуса относят к системам автоматической подстройки резкости проекционных аппаратов. Например, механические лекальные устройства фотоувеличителей, предназначенные для поддержания точной фокусировки при перемещении проекционной головки относительно основания, не принято называть автофокусом.

Для автоматической фокусировки необходимо определить точное расстояние от фокальной плоскости до объекта съёмки. В зависимости от способа определения этого параметра все существующие системы автофокуса делятся на два основных типа: активные и пассивные^[1]. Активные системы получили своё название из-за наличия элементов, взаимодействующих с объектом съёмки, таких как ультразвуковой или инфракрасный локатор^{[* 1]}. Подобные устройства позволяют вычислить расстояние, на которое фокусируется объектив, при помощи эхолокации или триангуляции^[2]. Ультразвуковой активный автофокус получил широкое распространение в фотоаппаратах одноступенного процесса Polaroid (англ. sound navigation ranging, SONAR) и бытовых кино- и видеокамерах. Инфракрасный локатор автофокуса впервые использован в 1979 году в компактном фотоаппарате «Canon AF-35M»^[3].

Фотоаппарат с инфракрасным локатором автофокуса «Canon AF-35M»

Активные системы не зависят от условий освещения и могут наводиться в полной темноте на объекты без контрастных деталей. Вместе с тем, они обладают рядом недостатков, одним из которых считается невозможность точной фокусировки, если между объектом и камерой есть прозрачное препятствие, например стекло. Излучения таких систем, не воспринимаемые человеком, могут пугать животных или представлять опасность для зрения^{[источник не указан 124 дня]}. Кроме того, в связи с трудностями получения направленного пучка ультразвука, фокусировка на конкретный объект съёмки затруднена, часто срабатывая на ближайшее препятствие. По этим причинам активные системы вышли из употребления с появлением более совершенных пассивных. Пассивный автофокус основан на анализе световых пучков, попадающих внутрь камеры, и ничего не излучает в окружающее пространство.

Первая такая система, основанная на измерении света, прошедшего через оптический дальномер, разработана фирмой Leica Camera в 1970 году. Дальнейшие разработки этой технологии использовалось, главным образом в компактных любительских фотоаппаратах. Более широкое распространение получил способ под названием «Визитроник» (англ. Visitronic), который разработан компанией «Honeywell» для однообъективных зеркальных фотоаппаратов

[4]^[5]. Система использовалась также в незеркальной аппаратуре, в том числе в единственном советском фотоаппарате с автофокусировкой «Эликон-автофокус»^[5][6]. Современные системы основаны на измерении максимального контраста изображения, создаваемого объективом, или на сравнении противоположных частей пучка света, формирующего изображение точки. Эти технологии называются контрастным и фазовым автофокусом.

Контрастный автофокус[править | править код]

Контрастный автофокус может применяться в любых видеокамерах и цифровых фотоаппаратах, в том числе незеркальных. Принцип его работы основан на том, что микропроцессор камеры сравнивает контраст мелких деталей изображения, получаемого на матрице при разных положениях объектива

[2]. Такая технология предполагает поиск наивысшего контраста перемещением объектива в обоих направлениях от положения точной наводки, чаще всего неоднократное.

В силу заложенного принципа быстродействие и точность такого автофокуса невысоки. До тех пор, пока процессор не вычислил максимум контраста и не перешёл его, двигателю даётся команда перемещать объектив ещё раз. Когда экстремум пройден, выполняется шаг назад, возвращающий оптику в пройденную точку, и процесс фокусировки прекращается. Задержка между нажатием на спуск и собственно съёмкой кадра, характерная для большинства компактных цифровых фотоаппаратов, объясняется именно «медленной» работой пассивного контрастного автофокуса. Кроме того, «следящая» фокусировка на движущиеся объекты невозможна. К достоинствам контрастного автофокуса относятся ненужность сложных юстировок оптического тракта и независимость от светосилы объектива. При этом может выбираться любая часть кадра, которая выделяется процессором, как сюжетно важная для фокусировки. Число таких возможных зон и их размер при контрастном автофокусе не ограничены.

Впервые контрастный автофокус был использован в бытовых видеокамерах и зеркальной плёночной фотоаппаратуре. В аналоговых видеокамерах контраст деталей вычисляется на основе частотного спектра получаемого видеосигнала. Первым серийным фотоаппаратом, использующим измерение контраста через объектив, в 1981 году стал «Pentax ME-F»^[7][1]. При этом датчик, расположенный под вспомогательным зеркалом на дне камеры, сравнивал контраст двух изображений, получаемых светоделительной призмой^[8]. Таким же образом действовал автофокус более поздних «Nikon F3 AF» и «Canon T80» (у «Никона» такой датчик расположен в пентапризме)^[9][10]. В дальнейшем в зеркальной аппаратуре такая технология уступила место более совершенному фазовому автофокусу «Визитроник ТСЛ» (англ. Visitronic TCL, Through Camera Lens), ставшему прототипом современных систем

[5]^[11]. Похожая технология «нулевого контраста» в 1963 году разработана в СССР М. Я. Шульманом^[12][1]. Её предполагалось использовать в конструкции фотоаппарата «Зенит-8», выпуск которого был запланирован на 1965 год, но так и не был осуществлён^[13].

Фазовый автофокус[править | править код]

Фазовый автофокус был впервые реализован в однообъективных зеркальных фотоаппаратах, и его классическая конструкция требует отдельного оптического тракта, в котором расположен детектор фокусировки. Он устанавливается в нижней части камеры, а свет к нему попадает при помощи вспомогательного зеркала, закреплённого на шарнире под полупрозрачным основным. При этом длина оптического пути света от объектива до детектора в процессе визирования и фокусировки должна точно совпадать с длиной пути до фотоматериала или матрицы во время экспозиции^[14]. Это условие достигается юстировкой фотоаппарата, от точности которой зависит точность работы автофокуса

[* 2].

Детектор (на рисунке) состоит из конденсора 72, расположенного в фокальной плоскости объектива, и датчика 8 с ПЗС-линейками 80 и 81. В процессе фокусировки сравниваются противоположные области 31 и 32 выходного зрачка 30 объектива^[16]. Для этого в маске 75, на которой конденсор строит действительное изображение выходного зрачка объектива, устанавливаются два микрообъектива 76 и 77, формирующих на линейках 80 и 81 изображения объекта съёмки, видимого через разные половины выходного зрачка. Размер изображений ограничивается окном 70 рамки 71 конденсора. В случае, если объектив сфокусирован точно, изображения объекта находятся в центрах соседних ПЗС-линеек. Таким образом, сигналы, получаемые процессором с разных линеек, совпадают (находятся «в фазе»)

[* 3]. При неточной фокусировке эти изображения из-за параллакса смещаются внутрь или наружу линеек в зависимости от направления ошибки, и сигналы перестают совпадать^[18]. На основе разности фаз сигналов формируется команда для привода, производящего фокусировку^[14].

В современной фотоаппаратуре чаще всего используются одновременно несколько таких детекторов, каждый из которых оценивает фокусировку разных частей кадра, позволяя наводить резкость не только по его центру. В зависимости от ситуации включается один из этих детекторов или сравниваются результаты измерения нескольких, работающих одновременно. Фазовый автофокус обеспечивает максимальное быстродействие, поскольку в отличие от контрастного не требует сравнения резкости для разных положений объектива, а величина и направление его перемещения известны сразу. В результате, фокусировка может завершиться одним движением оправы^{[* 4]}. Точность фокусировки находится в прямой зависимости от расстояния (базиса) между сравниваемыми зонами 31 и 32 выходного зрачка. Следствием этого является потеря работоспособности фазового автофокуса при небольших относительных отверстиях объектива, когда оценочные зоны оказываются на краях или за пределами выходного зрачка, слишком узкого вследствие низкой светосилы объектива или уменьшенного закрытой диафрагмой^[16]. Поэтому автофокус этого типа должен использоваться в фотоаппаратуре совместно с прыгающей диафрагмой, закрывающейся до рабочего значения только в момент съёмки.

Современные камеры могут оснащаться дублирующими детекторами автофокуса, работоспособными при разных значениях светосилы объектива. При этом те, которые рассчитаны на максимальное отверстие (как правило, f/2,8 и более), обладают наибольшими точностью и быстродействием за счёт увеличенного базиса между оценочными зонами^[14][18]. Так называемый крестообразный датчик автофокуса состоит из двух детекторов, ПЗС-линейки которых ориентированы перпендикулярно друг к другу. Такая конструкция делает систему одинаково эффективной для фокусировки на объекты с контурами, направленными в разные стороны^[19]. Часто крестообразные детекторы рассчитаны на разную предельную светосилу для горизонтального и вертикального датчиков, обеспечивая универсальность^[2]. Со светосильной оптикой работают оба датчика, а при использовании объективов с низкой светосилой работоспособным остаётся один из них, чаще всего горизонтальной ориентации. Самые совершенные профессиональные фотоаппараты оснащаются двойными крестообразными датчиками, расположенными под углом 45° друг к другу^[19]. Все 61 точки датчика, анонсированного 1 февраля 2016 года фотоаппарата «Canon EOS-1D X Mark II», остаются работоспособными при низкой светосиле вплоть до f/8^[20].

Гибридный автофокус[править | править код]

В процессе совершенствования систем автофокуса предпринимались попытки совместить активный и пассивный методы в одном устройстве. Многие современные компактные фотоаппараты и видеокамеры сочетают активный инфракрасный автофокус с пассивным контрастным^[2]. Такие камеры оснащаются излучателем, расположенным на передней стенке и автоматически включающимся при недостатке освещения, когда эффективность контрастного автофокуса невысока. При этом фотоприёмник, расположенный на корпусе или за объективом, на основе отражённого света определяет приблизительное расстояние до объекта съёмки, ускоряя работу пассивной системы или заменяя её.

Некоторые современные модели камерафонов в качестве инфракрасного прожектора используют маломощный полупроводниковый лазер, и вся гибридная система автофокуса строится по принципу лазерного дальномера. В сочетании с контрастным автофокусом и большой глубиной резкости сравнительно короткофокусного объектива, такое решение позволяет довести быстродействие до уровня фазового автофокуса зеркальных фотоаппаратов. Например, так называемый лазерный автофокус смартфона LG G3 полностью фокусируется за 0,276 секунды^[21]. Однако, ограниченная мощность лазера, гарантирующая безопасность для зрения окружающих людей, обеспечивает работоспособность активного элемента автофокуса лишь на небольших дистанциях и во всём диапазоне неприменима без пассивной поддержки^[21][22].

В некоторых случаях дополнительная подсветка не является частью активного автофокуса, обеспечивая более эффективную работу фазовой системы. По такому принципу работает инфракрасный прожектор, встраиваемый во внешние системные фотовспышки. Срабатывая одновременно с автофокусом камеры (за исключением следящего режима), подсветка создаёт на объекте съёмки дополнительную освещённость, обеспечивая работу системы даже в полной темноте. В некоторых камерах для этой цели используется встроенная фотовспышка в специальном «стробоскопическом» режиме (например, в «Pentax *ist Ds»). Некоторые системы подсветки автофокуса проецируют на объект контрастную «сетку», которая служит ориентиром для пассивной системы. Такое устройство подсветки используется, например, в фотоаппаратах «Pentax Z1p» и «Sony DSC F828».

Современные разработки гибридного автофокуса основаны на комбинации фазовой и контрастной технологий, позволяющей использовать достоинства обоих методов. Наиболее актуальны такие решения для беззеркальных фотоаппаратов, конструктивно непригодных для классического фазового автофокуса. Новейшие модели таких фотоаппаратов предусматривают установку фазовых детекторов непосредственно в матрицу Супер-ПЗС (англ. Cuper CCD EXR, Fujifilm Hybrid Focus)^[23]. В настоящее время по такой технологии работают беззеркальные фотоаппараты серий «Fujifilm FinePix», «Nikon 1», «Samsung NX300», а также зеркальные «Canon EOS 650D» и «Canon EOS 70D»^[24]. Фазовые детекторы, встроенные в матрицу, менее эффективны, чем классические, из-за небольшого базиса считывания, поэтому по сравнению с автофокусом зеркальных камер они менее эффективны и используются совместно с контрастным методом. В зеркальной аппаратуре, штатно оснащаемой фазовым автофокусом, контрастный используется в режиме Live View, когда основная система неработоспособна из-за поднятого зеркала.

Представленный в августе 2016 года фотоаппарат «Canon EOS 5D Mark IV» оснащён новейшей КМОП-матрицей с «двойными пикселями», которая впервые позволила приблизить эффективность автофокуса в режиме Live View к классическому фазовому^[25]. Кроме того, такое устройство матрицы позволяет в небольших пределах корректировать фокусировку на уже готовых снимках^[26][27].

Первые системы автофокуса для перемещения оправы объектива использовали шаговые электродвигатели, расположенные в корпусе камеры. Такая конструкция пригодна для фотоаппаратов и видеокамер с несменной оптикой. Первые сменные объективы, разработанные для зеркальных фотоаппаратов, содержали датчики автофокуса, процессор с элементами питания и привод фокусировки в приливе оправы. Самым первым из них считается AF-Nikkor 4,5/80, разработанный в 1971 году, но так и не запущенный в серийное производство^{[9][12][28][29]}. Похожую конструкцию имел зум Canon New FD 35—70/4 AF, в приливе которого размещался датчик автофокуса системы англ. Solid State Triangulation, SST и привод фокусировки^[11][30]. Такие объективы могли работать с обычными фотоаппаратами, но фокусировка их была крайне медленной и неточной.

Развитие заобъективных датчиков и появление фазового принципа вынудили конструкторов размещать весь автофокус в корпусе фотоаппарата. При этом вращение привода передавалось в объектив передаточным механизмом с разъёмной муфтой, вмонтированной в байонет. Характерным примером можно считать так называемый «отвёрточный автофокус» Nikon, полумуфта которого оснащалась плоским шлицем^[31].

Такой принцип оказался несовершенным, поскольку мощность встроенного в фотоаппарат двигателя была недостаточна для тяжёлой длиннофокусной оптики^[32]. Устаревшие к середине 1980-х годов системы автофокуса с приводом, встроенным в объектив, оснащались сравнительно сложным редуктором, обладавшим значительным моментом инерции и снижавшим быстродействие. Решением стала технология компании Canon, встроившей специально разработанные кольцевые пьезоэлектрические двигатели в оправы всех сменных объективов.

Кольцевой двигатель привода автофокуса

Этот тип привода, впервые использованный в 1987 году в объективах для фотоаппарата «Canon EOS 650», позволил исключить редукторы, соединив статор и ротор непосредственно с кольцами оправы^[5]. Кроме того, мощность и быстродействие мотора подбираются в соответствии с характеристиками конкретного объектива, повышая скорость. Ещё одно достоинство такого привода по сравнению с предыдущими типами — бесшумность. В течение последующего десятилетия большинство производителей фотоаппаратуры отказались от двигателей, встроенных в корпус фотоаппарата в пользу кольцевых моторов. Встроенные в объектив редукторные приводы (например, AFD-двигатели Canon) на сегодняшний день остаются только в бюджетной оптике любительского класса.

Компания Canon, разработавшая объективы с кольцевыми двигателями, присвоила технологии название «USM» (англ. Ultra Sonic Motor)^{[* 5]}. Из-за патентных ограничений другие производители не имеют права использовать то же торговое название, поэтому присвоили своим разработкам другие обозначения. Nikon указывает маркировку «SWM» (англ. Silent Wave Motor), Pentax — «SDM» (англ. Super-sonic Direct-drive Motor), Samsung — «SSA» (англ. Super Sonic Actuator), Sony/Minolta — «SSM» (англ. Super Sonic Motor), Tamron — «USD» (англ. Ultrasonic Drive), а Sigma — «HSM» (англ. Hyper Sonic Motor). На выставке PMA 2007 Olympus продемонстрировал несколько объективов с новым ультразвуковым двигателем «SWD» (англ. Supersonic Wave Drive). Все эти обозначения являются лишь торговыми названиями, описывающими одну и ту же технологию с незначительными отличиями.

В 1996 году конструктором Масару Ямамото в фотоаппарате «Contax AX» была реализована оригинальная система автофокуса, не требующая перемещения объектива или его частей^[34]. Вместо этого фокусировка осуществлялась сдвигом фильмового канала с плёнкой вдоль оптической оси объектива. Такая конструкция позволяет осуществлять автоматическую наводку на резкость любых объективов^[35]. Принцип не получил дальнейшего развития из-за сложности и большого момента инерции перемещаемых частей.

Основным режимом работы автофокуса, доступным для любых его систем, считается покадровый (англ. one-shot, single servo mode)^[36]. В этом режиме автофокус срабатывает один раз, фокусируясь на объект съёмки, совпадающий с положением датчика в кадре. В большинстве фотоаппаратов автофокус срабатывает после поджатия спусковой кнопки наполовину, однако в настроечном меню некоторых моделей для этого можно назначить другую кнопку. После срабатывания автофокуса и достижения резкости привод автофокуса блокируется, прекращая дальнейшую работу до тех пор, пока не сработает затвор или не будет отпущена кнопка^[37]. Захват фокуса и блокировка отображаются индикацией на дисплеях, которая дублируется звуковым сигналом. При смещении объекта из зоны резкости процедуру необходимо повторить. Съёмка движущихся объектов для контрастного автофокуса затруднена, но в бытовых видеокамерах следящий режим появился одновременно с пассивным автофокусом. В видеотехнике он работает постоянно и считается основным.

В фотоаппаратах, оснащённых фазовым автофокусом, применяется более совершенный алгоритм следящего режима, поскольку такой тип датчиков позволяет вычислять скорость и направление перемещения объекта съёмки^[32]. Эта технология получила название упреждающий («предиктивный») автофокус и заранее фокусирует объектив на расстояние, соответствующее вычисленному положению объекта съёмки с учётом задержки срабатывания затвора^[37]. Наблюдаемое в видоискателе изображение в этом режиме может казаться не в фокусе, потому что попадает в него только при срабатывании затвора и поднятом зеркале. При этом блокировка, в отличие от покадрового режима, никогда не срабатывает и фокусировка происходит непрерывно, отслеживая все перемещения объектов и изменения кадрировки. Поэтому индикация и звуковой сигнал в этих режимах не работают^[37]. Технология поддерживается всеми современными камерами с фазовым автофокусом, однако у разных производителей он называется по-разному: у Canon — AI Servo, у Nikon — Continuous servo AF. Среди фотолюбителей более востребован автоматический режим выбора метода фокусировки, когда микропроцессор самостоятельно принимает решение о включении наиболее подходящего способа: покадрового или следящего^[36]. Последний включается, если детектор регистрирует движение объекта съёмки. В большинстве современных профессиональных и полупрофессиональных фотоаппаратов выбор покадрового или следящего режимов так или иначе взаимосвязан с режимом выбора точки (конкретного датчика) фокусировки в пределах кадра и режимами автоматического управления экспозицией.

В некоторых случаях, когда основной неподвижный объект не совпадает в кадре с положением датчика, необходима блокировка автофокуса (англ. AF-lock). Она автоматически срабатывает в покадровом режиме после поджатия спусковой кнопки и завершения фокусировки. После этого кадр можно перекомпоновать в соответствии с замыслом и произвести съёмку. Основной объект при этом получается резким, несмотря на то, что в момент съёмки датчик находится на других объектах или фоне. В следящем режиме блокировка включается отдельной кнопкой на фотоаппарате. В профессиональных моделях для этого предусматривается отдельная кнопка AF-stop, расположенная на оправе сменных объективов, как правило, длиннофокусных. Такая кнопка останавливает фокусировку, позволяя избежать ошибки в случае внезапного появления в кадре предметов на более близких дистанциях или непредвиденной фокусировки на фон из-за смещения сюжетно важного объекта^[32].

Ещё одна технология — ловушка автофокуса (англ. focus trap) — позволяет производить автоматическую съёмку при попадании движущегося объекта в фокус^[38]. Режим доступен в большинстве зеркальных фотоаппаратов профессионального и потребительского уровня при соответствующих настройках. При нажатой спусковой кнопке затвор срабатывает в тот момент, когда датчик автофокуса подтверждает пересечение зоны резкости.

1. ↑ Инфракрасная подсветка, используемая в современных фотовспышках, служит для облегчения работы пассивного автофокуса в темноте и не относится к активным системам.
2. ↑ Современные цифровые зеркальные фотоаппараты, оснащённые функцией Live View предусматривают программную коррекцию юстировки при помощи сравнения результатов работы фазового и контрастного автофокуса, последний из которых независим от механических погрешностей^[15].
3. ↑ Патент США 5053799 A^[17].
4. ↑ Современные алгоритмы фазовых систем предусматривают случаи неуверенного захвата фокуса малоконтрастных объектов в темноте, когда необходимы повторные циклы фокусировки.
5. ↑ Название «Micro USM» обозначает более дешёвый привод с аналогичным двигателем, работающим через редуктор^[33].

Источники[править | править код]

1. ↑ ^{1 2 3} Советское фото, 1986, с. 42.
2. ↑ ^{1 2 3 4} Системы автофокуса цифровых фотоаппаратов (рус.). Ремонт фотоаппаратов. Фоторемонт (21 апреля 2010). Дата обращения 23 августа 2014.
3. ↑ Фотоаппараты, 1984, с. 101.
4. ↑ Фотоаппараты, 1984, с. 102.
5. ↑ ^{1 2 3 4} Vladimir Dorofeev. История систем автофокуса (рус.). Info. Фотография для любителей. Дата обращения 24 августа 2014.
6. ↑ Эликон-автофокус (1986) (рус.) (недоступная ссылка). Фотолюбитель (31 января 2014). Дата обращения 24 августа 2014. Архивировано 26 августа 2014 года.
7. ↑ Фотокурьер, 2005, с. 7.
8. ↑ Советское фото, 1982, с. 42.
9. ↑ ^{1 2} Foo Leo. Introduction to the F3 AF (англ.). Modern Classic SLRs Series. Photography in Malaysia. Дата обращения 24 августа 2014.
10. ↑ Canon T80 Camera (англ.). Main Features Part II. Photography in Malaysia. Дата обращения 24 августа 2014.
11. ↑ ^{1 2} Фотоаппараты, 1984, с. 104.
12. ↑ ^{1 2} Фотокурьер, 2005, с. 3.
13. ↑ Линия «Зенит-7» (рус.). ZENIT Camera. Дата обращения 17 марта 2019.
14. ↑ ^{1 2 3} Foto&video, 2008, с. 86.
15. ↑ Нужна ли объективу юстировка? (рус.). Vlador. Дата обращения 12 марта 2019.
16. ↑ ^{1 2} Foto&video, 2008, с. 85.
17. ↑ Akira Akashi. Camera having auto-focusing device (англ.). US Patent and Trademark Office (1 October 1990). Дата обращения 12 марта 2019.
18. ↑ ^{1 2} Vladimir Dorofeev. Об автофокусе простыми словами (рус.). Info. Фотография для любителей (август 2010). Дата обращения 22 августа 2014.
19. ↑ ^{1 2} Доступно о датчиках автофокуса (рус.). Info. Фотография для любителей (март 2012). Дата обращения 22 августа 2014.
20. ↑ Dan Havlik. Fast & Furious: Canon Intros Speedy, 4K-Shooting 20.2MP, Full Frame EOS-1D X Mark II Pro DSLR (англ.). DSLR News. журнал «Shutterbug» (1 February 2016). Дата обращения 2 февраля 2016.
21. ↑ ^{1 2} Лазерный автофокус на свой смартфон LG переставила с пылесоса (рус.). Физика. Новости информационных технологий (29 мая 2014). Дата обращения 1 августа 2015.
22. ↑ Andrew Williams. How the LG G3 laser AF camera focus works (англ.). Opinions. Trusted Reviews (28 May 2014). Дата обращения 1 августа 2015.
23. ↑ Дмитрий Крупский. Гибридный автофокус в матрицах Fujifilm (рус.). OnPhoto (14 февраля 2013). Дата обращения 23 августа 2014.
24. ↑ Владимир Медведев. Пара мыслей про Canon 70D (рус.). LiveJournal (2 июля 2013). Дата обращения 23 августа 2014.
25. ↑ Dual Pixel CMOS AF will change —High Image Quality” the basic assumptions about Digital SLRs (англ.) (недоступная ссылка). Canon. Дата обращения 26 августа 2016. Архивировано 10 марта 2017 года.
26. ↑ Анонсированa камера Canon EOS 5D Mark IV (рус.). Новости. Fototips (25 августа 2016). Дата обращения 28 августа 2016.
27. ↑ Stephen Shankland. Adobe to support advanced photo format debuting in Canon’s hot new SLR (англ.). Photography. CNET (25 August 2016). Дата обращения 26 августа 2016.
28. ↑ Фотомагазин №5, 1996, с. 16.
29. ↑ Marco Cavina. Nippon Kogaku AF-Nikkor 80mm f/4,5 Prototipo del 1971 (итал.). Memorie di luce & memorie del tempo (24 settembre 2007). Дата обращения 7 сентября 2019.
30. ↑ AF Zoom New FD 35-70 f/4.0 (англ.). Canon FD Resources. Photography in Malaysia. Дата обращения 24 августа 2014.
31. ↑ Константин. Автофокус. В чём разница между AF-S и AF объективами (рус.). Про Фото. Дата обращения 24 августа 2014.
32. ↑ ^{1 2 3} Фотомагазин №7—8, 1999, с. 14.
33. ↑ Обозначения используемые в названиях объективов Canon (рус.). Cameralabs (22 октября 2013). Дата обращения 12 марта 2019.
34. ↑ Борис Бакст. Contax АХ (рус.). Contax, рождённый в Японии. Фотомастерские РСУ (3 марта 2011). Дата обращения 28 сентября 2015.
35. ↑ Фотомагазин, 2000, с. 15.
36. ↑ ^{1 2} Режимы фокусировки One-Shot и AI-Servo: правила применения (рус.) (недоступная ссылка). On-line журнал о фотографии (3 октября 2012). Дата обращения 25 августа 2014. Архивировано 26 августа 2014 года.
37. ↑ ^{1 2 3} Онищенко Александр. О работе автофокуса в камерах Nikon (рус.). LiveJournal. Дата обращения 25 августа 2014.
38. ↑ Аркадий Шаповал. Фотохитрости (рус.). Мысли про Фото. Радожива (15 декабря 2012). Дата обращения 24 августа 2014.

• Борис Бакст. Pentax и автофокус (рус.) // «Фотокурьер» : журнал. — 2005. — № 1/97. — С. 3—10.

• Ю. Волков, Н. Капустина, В. Коротков. Системы автоматической фокусировки (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1986. — № 11. — С. 42. — ISSN 0371-4284.

• Александр Доброславский. Автофокус — простота через сложность (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1982. — № 11. — С. 42—44. — ISSN 0371-4284.

• Владимир Самарин. Система автофокусных камер Nikon (рус.) // «Фотомагазин» : журнал. — 1996. — № 5. — С. 16—22. — ISSN 1029-609-3.

• Владимир Самарин. Contax — линейка, в которой нет любительских камер (рус.) // «Фотомагазин» : журнал. — 2000. — № 10. — С. 9—20. — ISSN 1029-609-3.

• Андрей Шеклеин, Владимир Самарин. Анатомия и физиология современной зеркалки (рус.) // «Фотомагазин» : журнал. — 1999. — № 7—8. — С. 10—18. — ISSN 1029-609-3.

• М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.: «Машиностроение», 1984. — 142 с. — 100 000 экз.

Qualcomm рекламирует гибридный автофокус в смешном ролике — Новости на FullHub

Официальный канал Qualcomm в сервисе YouTube пополнился свежим видео, в котором компания с помощью комедийной сценки рекламирует фирменный гибридный автофокус для смартфонов. Эта интересная технология позволяет делать качественные снимки существенно быстрее.

Она сводит воедино результаты сразу двух механизмов фокусировки: лазерный и фазовый (PDAF, Phase Detection Auto Focus). Первый позволяет определять дальность объекта благодаря посылаемому инфракрасному лучу и измерению скорости его возврата. Лазерный автофокус идеально работает, когда нужно снять предмет, расположенный близко к камере. Данная технология уже используется в LG G3, G4, а также Lenovo VIBE Shot, где прекрасно себя показала.

Фазовый автофокус ранее имелся только в профессиональных камерах. Однако теперь он доступен и на смартфонах благодаря модулю Sony Exmor RS IMX230, в который и встроен. Суть его в специальных пикселях по краям сенсора, замер расстояния между таковыми и позволяет выбрать нужную фазу. У данной технологии есть огромный минус, следующий из ее сути — плохая работа в условиях низкой освещенности.

Qualcomm уверена, что комбинация лазерного и фазового автофокусов в гибридной системе дает возможность сделать качественный снимок почти в любой ситуации. Именно это и показано в забавном ролике про свадьбу, где предельно просто объясняются обе технологии.

Соблюдая справедливость, стоит сказать, что сама идея гибридной системы для смартфона не принадлежит Qualcomm. Схожую уже использовали в LG G3, но совмещали в нем лазерный и контрастный автофокус. Последний типичен для современных смартфонов и зиждется на сравнении контраста мелких деталей при смене положения объектива. Кстати, в выпущенном в том же 2014 году Samsung Galaxy S5 также применяется гибридная система, но уже из фазовой и контрастной систем.

Сейчас поддержка этой технологии Qualcomm встроена лишь в Snapdragon 810, однако в будущем число совместимых чипов вырастет. Вполне вероятно, что реальные пользователи получат ее только в смартфонах со следующим поколением процессоров.

Напоследок хотелось бы отметить интересный факт: Qualcomm является единственным чипмейкером, так активно продвигающимся среди обычных покупателей смартфонов. Компания хочет, чтобы смартфоны приобретали не только из-за шильдика производителя самого гаджета, но и благодаря процессору от них внутри.

Контрастный и фазовый автофокус / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

Резкость — одна из важнейших составляющих качественной фотографии. Будучи достаточно резким, снимок может передать сюжет в мельчайших подробностях и деталях.

За резкость фотографии отвечает прежде всего фокусировка. О том, что это такое и как с ней работают современные фотоаппараты, мы сегодня и поговорим.

Немного теории и истории

Объектив фокусируется не на конкретном объекте, а на определённой дистанции. Объектив, как и любой оптический прибор (например, проектор, бинокль, микроскоп, увеличительное стекло), может быть сфокусирован только на определённом расстоянии. И только объекты, находящиеся на этой дистанции, будут в кадре резкими. На некоторых объективах даже предусмотрена специальная шкала, показывающая дистанцию фокусировки в метрах. Во время фокусировки в объективе туда-сюда двигается блок линз, подобно тому, как мы двигаем обычную лупу, разглядывая мелкие предметы: лупа покажет их резкими только тогда, когда будет находиться на нужном расстоянии от них.

Nikon D810 / Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor

При наведении на резкость мы настраиваем объектив на определённую дистанцию фокусировки.

Nikon D810 / Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor

Ошибка с этим параметром грозит тем, что главный объект снимка получится нерезким.

Интересное следствие из предыдущего пункта: если в кадре есть несколько объектов, которые расположены на разных дистанциях, то просто так на всех них сфокусироваться не получится. Но есть решение: уместить все объекты в глубину резкости. О том, как с ней работать, мы писали в отдельных уроках. Отметим, что на устройствах с очень маленьким по размеру сенсором (например, на смартфонах или компактных фотоаппаратах) глубина резкости будет очень большой. Именно поэтому на такие устройства легко сделать кадр, где резким получится как передний, так и задний план. Но по этой же причине с ними практически невозможно размыть фон на снимке.

Раньше фотографы самостоятельно фокусировали объектив. Сегодня функция ручной фокусировки сохранилась практически в любой фотокамере. А в зеркальной фототехнике она присутствует всегда. Минус ручной фокусировки в том, что для точного наведения на резкость вам потребуется много времени. А если ваш объект ещё и двигается, то ручная фокусировка превращается в настоящее испытание нервов, координации и зрения фотографа. Начиная с 80-х годов прошлого столетия стали развиваться системы автоматической фокусировки. Тогда компания Nikon представила свою первую камеру, наделённую автофокусом — Nikon F3AF.

Фотоаппарат Nikon F3AF — первая автофокусная зеркальная камера от Nikon.

Nikon FM10 — единственная зеркалка Nikon без автофокуса, которую можно до сих пор купить не только на вторичном рынке, но и в официальных магазинах. И да, к тому же это плёночная фотокамера.

C тех пор фотокамеры, наделённые функцией автофокуса, вытеснили более простые модели, лишённые её. Сегодня практически не выпускают фотоаппараты без автоматической фокусировки.

Nikon D7200 — современная камера с продвинутой системой автофокуса.

Можно говорить о том, что в наши дни автофокус стал неотъемлемой частью современной фотокамеры. Системы автоматической фокусировки совершенствуются с каждым годом, становясь всё быстрее, чувствительнее и гибче в работе.

Как работает автофокус?

Система автоматической фокусировки — это комплекс датчиков и механизмов. Аппарату нужно оценить будущий кадр, понять, на какой дистанции нужно сфокусироваться, а после этого ещё и соответствующим образом передвинуть блок линз в объективе так, чтобы он проецировал на сенсор резкое изображение.

По принципу работы различают два основных типа систем автофокуса.

Фазовая фокусировка

Проверенный временем тип автоматической фокусировки. Такой тип автофокуса является основным для зеркальных фотоаппаратов. Мы знаем, что ключевой элемент зеркальной камеры — это, собственно, зеркало. Благодаря ему мы можем видеть изображение, получаемое прямо через объектив аппарата. Но на этом функции зеркала не заканчиваются. И кстати, зеркало в камере не одно: там имеется целая система зеркал. Она устроена таким образом, что часть отражённого света отправляется в видоискатель, а часть попадает на специальный модуль, на котором установлены датчики. Современный модуль автофокуса может содержать десятки таких датчиков. Производители стараются располагать датчики так, чтобы они покрывали максимально возможную площадь кадра, дабы фотограф мог сфокусироваться на любом фрагменте будущей фотографии.

Перед фотографом эти маленькие датчики предстают как точки фокусировки в видоискателе. Думаю, они знакомы всем. Фотограф волен выбрать самостоятельно нужную точку (читай «отдельный датчик на модуле фокусировки»), а может доверить этот выбор автоматике аппарата.

Красный квадратик — выбранная точка фокусировки. Выбрав её, фотограф «приказал» фотокамере задействовать при фокусировке соответствующий ей датчик на модуле автофокуса.

Для анализа изображения каждый датчик оснащён собственной миниатюрной матрицей шириной в 1 пиксель и длиной в несколько десятков пикселей. При этом некоторые датчики оснащаются двумя такими матрицами, установленными крестом. Датчики крестового типа более чувствительны, поэтому они размещаются в ключевых местах, а вокруг них располагаются обычные. К примеру, по центру кадра почти всегда располагается датчик крестового типа. Фотографы знают, что центральная точка автофокуса — самая цепкая и чувствительная.

Модуль фазовой фокусировки фотоаппарата Nikon D750 оснащён 51 датчиком, 15 из которых крестового типа.

Система автофокуса вступает в работу тогда, когда вы нажали кнопку спуска наполовину. Также на некоторых аппаратах существует специальная кнопка активации автофокуса. Модуль фокусировки сообщает фотокамере, на какую дистанцию нужно сфокусировать объектив, чтобы получить резкое изображение в выбранной точке. Для этого запускается специальный моторчик, который двигает линзы объектива, наводясь на резкость.

Теперь фотокамере остаётся сфокусировать объектив, и когда это произойдёт, можно будет делать снимок.

Плюсы фазового типа фокусировки:

• Скорость работы. Данный тип фокусировки является самым быстрым на сегодняшний день. Отметим, что скорость работы всей системы автофокуса будет зависеть и от прочих факторов (к примеру, от скорости привода фокусировки в объективе).
• Высокая чувствительность. Датчики фазовой фокусировки могут работать даже при очень скудном освещении.

Nikon D810 / Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor

Слабое вечернее освещение не помешало мне быстро сфокусироваться там, где я пожелал.

• Высокая точность и скорость следящего автофокуса. Благодаря чувствительным датчикам и продвинутой электронике современные аппараты в режиме следящей фокусировки позволяют не терять из фокуса даже очень быстро двигающиеся объекты, следя за ними по всему полю кадра.

Nikon D810 / Nikon 70-200mm f/4G ED AF-S VR Nikkor

Благодаря высокой скорости работы фазовый тип автофокуса отлично подходит для съёмки динамичных сюжетов, в том числе с участием детей и животных.

Минусы фазового типа фокусировки:

• Возможность работы только через оптический видоискатель. Ведь только когда зеркало фотокамеры опущено, свет попадает и в видоискатель, и на датчики фокусировки.
• Из первого пункта вытекает второй: невозможность использования фазового автофокуса в момент записи видео.
• Из-за сложности всей системы фокусировка фазового типа может страдать от бэк- и фронт-фокуса. При этом камера будет систематически фокусироваться чуть-чуть дальше объекта съёмки или немного перед ним. Итог один: сам объект, на котором камера фокусировалась, в итоге окажется немного нерезким. Проблема бэк- и фронт-фокуса решается настройкой оборудования в сервисном центре. В случае продвинутых фотокамер (начиная с Nikon D7200) настроить фокусировку можно самостоятельно прямо в меню аппарата.
• Неполное покрытие датчиками фокусировки площади кадра. Наверняка вы замечали, что все точки фокусировки обычно расположены ближе к центру кадра, тогда как с краю нет ни одной. Это связано с конструктивными особенностями всей системы фазовой фокусировки. Тут общая закономерность проста: чем более продвинутая камера у вас в руках, тем, как правило, больше датчиков фокусировки в ней установлено, и тем большая площадь кадра ими покрыта. Впрочем, стоит сказать, что некоторые профессионалы часто используют вообще одну-единственную центральную точку фокусировки и другими почти не пользуются. Ведь центральная точка фокусировки самая чувствительная, а после фокусировки по центру кадра снимок всегда можно перекомпоновать.

Контрастный тип фокусировки

Этот тип фокусировки устроен проще: для него не нужен специальный отдельный модуль и система зеркал, ведь «датчиком фокусировки» выступает сама матрица фотоаппарата. Электроника камеры анализирует картинку, получаемую матрицей, и оценивает её контраст в выбранной точке. Если контраст не максимальный, она пытается перефокусировать объектив так, чтобы контраст увеличился. Так автоматика постепенно добивается максимальной детализации картинки в выбранной точке.

В современных зеркальных фотокамерах этот тип фокусировки используется при работе в режиме Live View. В беззеркальных же камерах он является основным.

Плюсы контрастного типа фокусировки:

• Простота и надёжность конструкции. Для реализации этого типа фокусировки не требуется дополнительных датчиков, зеркал и прочего. Именно благодаря такой простой конструкции беззеркальные аппараты, где используется только контрастный автофокус, столь компактны: из них убрали систему зеркал и модуль фазовой фокусировки. К тому же, поскольку аппарат ориентируется не на показания отдельно расположенного модуля фокусировки, а непосредственно на матрицу фотокамеры, при контрастной фокусировке исключены случаи бэк- и фронт-фокуса.
• Фокусироваться можно по всему полю кадра, а не только в пределах имеющихся точек фокусировки. Модули фазового автофокуса часто грешат тем, что все их (пусть и многочисленные) датчики находятся аккурат в центре кадра. Это не даёт сфокусироваться по краю снимка — там просто нет ни одной точки фокусировки. Таких проблем не знает контрастная фокусировка. Здесь мы можем выбрать любое место на плоскости будущего снимка для наводки на резкость (даже с самого края), ведь есть возможность задействовать в фокусировке любую область матрицы фотокамеры.

Экран Live View камеры Nikon D810. Точку контрастного автофокуса (красный квадратик в левом верхнем углу) можно перемещать по всему полю кадра, в том числе «загоняя» её впритык к краям кадра. Такого не позволит сделать фазовый автофокус.

Но тут стоит сделать оговорку: в беззеркальных камерах функция контрастного автофокуса реализована так, что всё же выбор точек фокусировки несколько ограничен, они не покрывают абсолютно всей площади кадра.

• Возможность реализации дополнительных функций фокусировки, таких как распознавание лиц.
• Возможность использования автофокуса в момент видеозаписи. Однако пока эта возможность есть не во всех аппаратах, оснащённых контрастной фокусировкой.
• Теоретически высокая точность фокусировки. Сам принцип контрастной фокусировки позволяет добиться идеального качества фокусировки. Однако касательно её точности есть ряд оговорок, зависящих от реализации системы в конкретных аппаратах. Об этом мы поговорим в «минусах».

Минусы контрастного типа фокусировки:

• Медленная скорость работы. Наверняка все владельцы зеркалок замечали, что в режиме Live View камера фокусируется медленнее. Всему виной как раз контрастный автофокус, использующийся в этом режиме. Пускай с каждым следующим поколением фотокамер скорость работы фазового автофокуса увеличивается, пока что по этому критерию он уступает фазовому типу.
• Требовательность к освещению. Скорость работы контрастной фокусировки упадёт ещё сильнее, если снимать при недостаточном освещении.
• Практическая реализация контрастного автофокуса не всегда идеальна. Мы уже говорили о том, что практическое исполнение в различной фотоаппаратуре контрастного автофокуса не всегда раскрывает его теоретические достоинства. И вот ещё одна особенность: некоторые модели фотокамер предлагают фотографу фокусироваться не по конкретной точке изображения, а по крупной рамке, перемещаемой по плоскости кадра. Внутри неё может уместиться множество разных деталей, а значит, возможны и ошибки фокусировки: кто знает, на что именно внутри этой рамки захочет сфокусироваться камера?.. Поэтому недорогие беззеркалки (в которых такая ситуация и случается) не очень удобно использовать со светосильной оптикой. Прежде всего, они созданы для работы с универсальными китовыми объективами, не обладающими высокой светосилой. Поэтому, имея недорогую беззеркальную камеру, не спешите дополнять комплект светосильной портретной оптикой: вполне возможно, большинство ваших снимков будет не совсем резкими. C другой стороны, если фотокамера позволяет фокусироваться по очень малому участку кадра, наоборот, можно добиться точной наводки на резкость при работе со светосильной оптикой.

Экран фотокамеры Nikon D810. Красный прямоугольник — зона фокусировки контрастного автофокуса. Она достаточно маленькая для точной фокусировки даже со светосильной оптикой.

• Ограниченные возможности по съёмке быстрого движения ввиду медленной работы всей системы контрастного автофокуса. Она просто не будет успевать за объектом в движении.

Автофокус в современных зеркальных фотоаппаратах. Когда какой использовать?

На сегодняшний день в зеркальных камерах используются оба типа фокусировки. Фазовый тип используется при обычной съёмке через оптический видоискатель, он быстр, точен, чувствителен. Переключаясь в режим Live View, вы задействуете контрастный автофокус. Таким образом, вы можете выбирать тот тип фокусировки, который наиболее оптимален в данной съёмочной ситуации. К примеру, я использую фазовый автофокус при съёмке динамичных сюжетов, при работе с недостаточным освещением. Во время съёмки натюрмортов или пейзажей я предпочитаю контрастный автофокус в режиме Live View: он позволяет фокусироваться в том месте кадра, в котором я захочу, без последующей перекомпоновки.

Вместо заключения хотелось бы напомнить о том, что в 90% случаев размытые кадры получаются не по вине техники и системы автофокуса, а по вине фотографа. Ведь мало иметь мощный инструмент, нужно научиться с ним работать. Автоматическая фокусировка имеет множество параметров и настроек, существует большое количество приёмов работы с автофокусом. О них мы поговорим в следующих уроках.

Частые ошибки при использовании автофокуса

Знание того, как работает система автофокуса камеры позволит делать резкие снимки даже в трудных условиях. Снимок: Ben Hall

Главная цель фотографа, за несколькими исключениями, состоит в том, чтобы основной объект был резким. К счастью, эту же цель преследуют современные системы автофокусировки (АФ). Однако, несмотря на их продвинутость, они не гарантируют 100% надежности. Не существует такой настройки, которая гарантировала бы, что каждый предмет будет резким в любой ситуации. Важно понимать, как работает система автофокуса вашей камеры, знать условия, которые могут помешать ей корректно работать, а также настройки или методы, которые позволят вам получить желаемые результаты.

Использование большой зоны АФ упрощает отслеживание активно движущихся объектов. Снимок: Angela Nicolson

Как работает система автофокуса моей камеры?

Существует два вида систем автофокуса, активно использующихся на сегодняшний день: фазовая детекция и контрастная детекция. В цифровых SLR при съемке через видоискатель применяется фазовая фокусировка, а при переключении в режим Live View многие (за исключением недавних моделей зеркалок Canon) переходят на контрастный автофокус.

Беззеркальные камеры работают в постоянном режиме Live View и используют либо контрастную детекцию, либо гибридную систему, сочетающую в себе оба вида. Даже если в них применяется контрастный автофокус, он в большинстве случаев гораздо лучше аналогичных систем в режиме Live View среднестатистической зеркалки.

Механика фазовой детекции немного отличается в зависимости от того, использует она зеркало DSLR или сенсор беззеркалки, но принцип остается тем же. Свет из объектива попадает на две пары или группы пикселей. Если интенсивность света этих пикселей равна, объект в фокусе. Если между ними есть разница, значит объект расфокусирован, и камера рассчитывает, как соответствующим способом отрегулировать объектив.

Контрастная детекция полагается на то, что в сфокусированном состоянии объект имеет наибольший контраст. Это довольно точный метод, но он не может определить, в каком направлении двигать объектив из-за чего ему приходится выискивать фокус. Следовательно, этот подход в определенной мере медленнее, чем фазовая детекция. Однако, производители беззеркальных камер активно работают над ним и сейчас он работает быстрее, чем когда-либо. Такие технологии, как Panasonic Depth From Defocus (DFD), помогают камерам на подобие Panasonic Lumix G9 и GH5 получать сверхрезкие снимки быстродвижущихся объектов.

Автоматический АФ полезен для таких объектов, как цветок, который постоянно треплет ветер. Снимок: Angela Nicholson

Какой режим АФ стоит использовать?

Есть три основных режима АФ: одиночный (покадровый), непрерывный и автоматический. Одиночный (S-AF или AF-S) режим разработан для съемки неподвижных объектов. Когда он выбран, камера пытается сфокусироваться во время спуска затвора или нажатия на кнопку AF-on. Когда объект становится резким, она не будет регулировать фокус до тех пор, пока вы не отпустите кнопку и не нажмете её снова.

В режиме непрерывного автофокуса (C-AF или AF-C) камера продолжает фокусироваться пока вы держите нажатой кнопку спуска затвора. Это делает его идеальным вариантом для съемки движущихся объектов. Однако, непрерывный автофокус не подойдет для техники фокусирования и рекомпоновки. Также будьте внимательны при съемке статичных объектов в этом режиме, поскольку фокус может начать «гулять», что замедляет процесс и может привести к неправильной фокусировке.

Автоматический автофокус (AF-A или A-AF) – хороший выбор, когда вы не уверены, что предстоит фотографировать. В случае с уличной фотографией, например, сейчас вы можете снимать статичную сцену, а уже через минуту что-то, активно двигающееся. Однако, если вы четко знаете предстоящие условия съемки, гораздо лучше использовать S-AF или C-AF, поскольку в режиме A-AF камере приходится принимать определенные решения, из-за чего могут возникать ошибки и задержки.

АФ для глаз поможет получить нужную фокусировку при съемке людей. Снимок: Angela Nicholson

Какое отношение искусственный интеллект (ИИ) имеет к автофокусу?

AF-системы с распознаванием лица и глаз существовали уже определенное время, и они очень полезны при фотографировании людей. Автофокус на глазах особенно помогает — он обеспечивает резкость самой важной части кадра, а вы тем временем можете сконцентрироваться на таких аспектах, как композиция и поиск удачного момента.

Проблема некоторых систем распознавания лиц в том, что они могут “увидеть” лица там, где их нет, что приводит к некорректной фокусировке. Поэтому лучше выключать подобные функции, когда вы ими не пользуетесь.

Благодаря распространению искусственного интеллекта и росту вычислительной мощности вполне вероятно, что в ближайшем будущем мы научим компьютеры распознавать всё больше объектов. Sony уже расширила возможности своей системы Eye AF, добавив распознавание глаз животных, или, по крайней мере, глаз котов и собак. Olympus OM-D E-M1X может распознавать машины, поезда и самолеты, а Panasonic Lumix S1 и S1R научились определять животных. Они все работают достаточно хорошо, упрощая фокусировку на этих объектах.

Несмотря на то, что современные системы автофокуса невероятно умны, бывают случаи, когда надежнее или проще сфокусироваться вручную. Камеры обычно тратят определенное время на замер расстояния до фотографируемого объекта, из-за чего, например, при макросъемке быстрее будет сфокусироваться вручную. Когда в кадре есть что-то наподобие фонтана или листвы, это скорее всего одурачит систему автофокуса, поэтому лучше не надеяться на неё и переключиться в ручной режим.

Если вы используете зеркальную камеру, не мучьтесь с крошечным видоискателем, а активируйте режим Live View, чтобы получить возможность приближать фокусную точку и пользоваться функцией фокус-пикинга.

Маленькая точка автофокуса обеспечивает более точный контроль. Снимок: Angela Nicholson

Никогда не пользуйтесь режимом автоматической точки АФ: правда или ложь?

Большинство моделей камер имеют несколько режимов выбора точки автофокуса. Среди них есть: одна точка, несколько точек, все точки или автоматический выбор точки, участок и трекинг. Чем меньше размер фокусируемого участка, тем более точный контроль вы получаете над процессом. Однако, если объект двигается, стоит выбрать несколько точек или фокусировку на участке.

Раньше не было особого смысла использовать режимы All-point или Auto-AF, поскольку камера просто фокусировалась на ближайшем и наиболее центральном предмете. Однако, недавние системы автофокуса Sony в корне поменяли ситуацию. Её режимы Wide и Zone Focus Area работают превосходно и отлично справляются с отслеживанием двигающихся объектов при съемке в режиме непрерывного автофокуса в моделях A6400 и Alpha 7 III. Стоит отметить, что они обычно выбирают наиболее приближенную часть объекта и, если он прекращает двигаться, есть вероятность, что камера сфокусируется на участке перед ним.

Режимы Sony Lock-on AF и Real-Time Tracking похожи на режимы трекинга конкурентов, но на данный момент лучше большинства из них. Сначала нужно установить фокусную точку на объекте, а затем спустить затвор для активации фокусировки. После начала съемки камера берет под контроль позицию точки автофокуса. Обычно она следует за объектом, но иногда начинает отставать, из-за чего приходится прекращать съемку и устанавливать её позицию заново.

Большинство режимов трекинга автофокуса не настолько быстрые или точные, как у Sony, но могут пригодиться при съемке медленных или неподвижных объектов. Например, можно разместить точку автофокуса на основном объекте, и она будет оставаться на нем, пока вы будете пробовать разные композиции.

При съемке портретов с широкой диафрагмой на 85 мм объектив лучше всего установить точку АФ, чем фокусироваться и делать рекомпозицию. Снимок: Michael Topham

Я люблю фокусироваться и делать рекомпозицию — это нормально?

Когда у камер была всего одна точка автофокуса, часто приходилось прибегать к технике фокусирования и рекомпозиции. Однако, сейчас такой подход может привести разве что к ошибкам. Например, если вы делаете портретный снимок с 85мм f/1.4 объективом с широко открытой диафрагмой, глубина резкости настолько мелкая, что использование центральной фокусной точки для фокусировки на глазах и рекомпозиция приведут к тому, что бровь или нос будет резче, чем зрачок. Поэтому гораздо лучше компоновать снимок и использовать точку автофокуса, расположенную ближе всего к участку, который должен быть резким.

Зачем использовать фокусировку задней кнопкой?

Даже с высокой частотой кадров важно точно рассчитывать время снимков. Фокусировка задней кнопкой может помочь с этим, убирая активацию автофокуса с кнопки спуска затвора. Вместо этого для управления системой автофокуса вы используете кнопку AF-on на задней стороне камеры (или другую назначенную кнопку) и спускаете затвор только, когда нужно сделать снимок.

Это особенно полезно во время съемки быстро разворачивающихся событий. Например, во время съемки мотоспорта, вы хотите запечатлеть машину на пике изгиба дороги. Чтобы это сделать, нужно установить фокус при помощи кнопки AF-on и тогда при спуске затвора он не сместится.

У большинства камер возникают проблемы при фокусировке на силуэтах, если только не разместить активную точку АФ возле контрастного края. Снимок: Angela Nicholson

Моя система автофокуса не может зафиксироваться — что делать?

Чтобы AF-система могла работать, ей нужен свет и контраст. Именно из-за недостатка контраста у камеры возникают проблемы при фокусировке на залитом светом листе бумаги или гладкой стене. Если вам удастся найти хоть какую-то деталь, пусть это даже будет след от склейки обоев, камера быстро поймает фокус.

Поскольку фазовые сенсоры в зеркальных камерах зачастую расположены полосами, они “видят” объекты, которые пересекают их, а не идут вдоль, поэтому полезно будет знать расположение этих сенсоров. Также в таком случае очень полезны перекрестные точки автофокуса — они позволяют определить детали объектов в более, чем одном направлении.

Если у вашей камеры возникают проблемы с фокусировкой, поищите контрастный участок или переключитесь на центральную точку автофокуса. Помимо того, что она является перекрестной, обычно она наиболее чувствительна.

Иногда у камер есть несколько перекрестных точек АФ, поэтому полезно будет знать, где они расположены, особенно при съемке активного действия или в условиях низкой освещенности.

Зная, как двигается объект, вы сможете определить идеальные настройки автофокуса. Снимок: Angela Nicholson

Стоит ли настраивать систему автофокуса?

У некоторых камер есть серьезные возможности кастомизации системы АФ. Они позволяют отрегулировать такие аспекты, как реакция на изменение расстояния до объекта или его выход из выбранной фокусной точки.

Многие фотографы предполагают, что лучше всего установить быструю реакцию камеры на любое изменение, однако, иногда наличие небольшой задержки предпочтительнее. Допустим, вы фотографируете пловца, плывущего брассом по направлению к вам. В таком случае, если установить очень быструю реакцию, камера будет рефокусироваться на переднем крае бассейна каждый раз, когда пловец ныряет под воду, и снова фокусироваться на нем, когда он появится в кадре. Определенная задержка автофокуса поможет фокусу оставаться на объекте.

Чтобы получить максимум от систем кастомизации, стоит учитывать виды и условия съемки, с которыми вы обычно работаете — например, часто ли между вами и вашим объектом мелькают преграды.

Разгадки основных тайн автофокуса

• Зачем нужно ограничение фокуса? Если ваш объект будет находиться в определенном диапазоне, полезно будет активировать ограничитель фокуса, чтобы камера не выискивала его по всему фокусному расстоянию.
• Что такое фокус-стекинг? Суть этой техники заключается в том, что делается несколько снимков, каждый из которых имеет слегка отличающееся фокусное расстояние. Затем снимки компонуются в один. Полученный композит имеет гораздо большую глубину резкости, чем любой из отдельных снимков. Данная техника очень популярна среди макро-фотографов.
• Почему автофокус зависит от используемого объектива? Разные объективы имеют разные моторчики, которые управляют положением фокусных элементов. Также объективы с большей максимальной диафрагмой пропускают больше света, что помогает системе автофокуса.
• Почему точки АФ полнокадровых зеркалок находятся рядом с центром? Виньетирование, а также расположение основного и дополнительного зеркала DSLR означает, что сенсор автофокуса меньше, чем сенсор съемки, из-за чего фокусные точки расположены в центре.
• Могут ли f/5.6-чувствительные точки автофокуса использоваться при меньших значениях диафрагмы? Да. Фокусировка происходит с максимально открытой диафрагмой, поэтому если светосила вашего объектива равна f/5.6 или больше, все в порядке.

Нужно ли калибровать новый объектив?

Небрежность производителя может привести к тому, что AF-сенсор камеры и объектив не идеально совмещены, из-за чего снимки будут получаться не настолько резкими, как ожидается. К счастью, камеры высокого уровня имеют функции калибровки объектива и микрокоррекции автофокуса, призванные решить эту проблему. Следующие шаги демонстрируют, как откалибровать автофокус в камере Canon EOS 5D Mark IV, используя бесплатный шаблон из интернета http://www.squit.co.uk/photo/files/FocusChart.pdf.

1. Установите мишень

Распечатайте и поставьте мишень, после чего закрепите камеру на штативе, поставив её на расстоянии минимум 25х от фокусного расстояния объектива. Не забудьте активировать предварительный подъем зеркала.

2. Установите максимально широкую диафрагму

Прежде, чем фокусироваться и делать снимок, установите самую широкую доступную диафрагму и разместите центральную точку автофокуса на маркере шкалы. Рефокусируйтесь и повторяйте, пока не получите пять снимков.

3. Оцените снимки

Откройте фотографии на компьютере и внимательно изучите их в 100% масштабе, чтобы определить, где фокусируется камера – спереди или позади мишени.

4. Найдите в меню AF Microadjustment

Откройте настройки камеры и выберите AF Microadjustment в разделе AF Options. Нажмите кнопку Set и пролистайте вниз до пункта Adjust by lens прежде, чем нажимать кнопку Info для доступа к настройкам.

5. Проверьте серийный номер объектива

Нажмите кнопку Info еще раз и проверьте серийный номер. Если нужно, используйте кнопку Set и основное колесико, чтобы установить корректный номер, после чего выберите OK.

6. Отрегулируйте фокусную точку

Вы можете откорректировать фокусную точку для минимального и максимального фокусного расстояния. Используйте колесико прокрутки для выбора ФР, которое необходимо отрегулировать, затем нажмите Set.

7. Установите коррекцию фокуса

Используйте основное колесико, чтобы установить коррекцию фокуса. Для переднего фокусирования используйте положительное число, а для заднего – отрицательное. Нажмите Set, а затем Menu.

8. Доработайте калибровку

Еще раз сфотографируйте мишень и изучите снимки, чтобы определить, нужны ли дополнительные коррекции. Если необходимо, повторите процесс.

9. Повторите для остальных объективов

Если вы калибруете зумный объектив, повторите процесс коррекции для длинного угла после того, как закончите калибровать короткий.

Автор: Angela Nicholson

Следящий автофокус — как пользоваться

Что такое следящий автофокус

При съёмке движущихся объектов часто случается так, что модель в кадре оказывается размытой. Причина в том, что пока автофокус заблокирован, двигающийся объект съёмки оказывается за пределами зоны резкости. Чтобы этого избежать, используется следящий фокус, режим AF-C.

В этом режиме камера не фиксирует автофокус, а постоянно следит за двигающимся объектом, изменяя зону резкости. Nikon D850 использует мощный автофокус от флагманской модели Nikon D5 с прогнозирующей следящей фокусировкой. Если объект приближается или удаляется от вас, камера будет постоянно отслеживать его движение, прогнозируя дальнейшие действия.

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 100, F7.1, 1/125 с, 190.0 мм экв.

Чтобы переключиться в режим AF-C, нажмите кнопку выбора режима автофокуса, которая находится рядом с байонетом объектива. Затем с помощью заднего колеса управления измените режим с AF-S на AF-C. Нажав кнопку выбора режима автофокуса и прокручивая переднее колесо управления, вы можете выбрать режим слежения — по одной точке, по группе точек или 3D слежение.

Технологии следящего фокуса являются одними из самых сложных, ведь камера должна понимать, за каким объектом следовать. Для чёткого определения объекта при съёмке Nikon D850 использует целый спектр передовых технологий, вплоть до искусственного интеллекта.

Как указать камере объект, за которым необходимо следить

Переключившись в режим следящего фокуса, важно правильно задать объект съёмки. Для этого в Nikon D850 есть целый набор инструментов, подходящих для разнообразных сцен. В профессиональной фотографии это важно, поскольку позволяет упростить съёмку сложных кадров. А сцен может быть очень много! Это и бегущие спортсмены, и проезжающие автомобили, и двигающиеся люди. Чем более серьезные технологии используются, тем проще сделать кадр, о котором раньше вы не могли и мечтать ввиду технических ограничений камеры.

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 400, F7.1, 1/1250 с, 135.0 мм экв.

В любом режиме съёмки основа всегда одна — это точка фокусировки, чёрный квадрат в экране видоискателя или зелёный/красный квадрат на экране Live View. Мы сосредоточимся на режиме AF-C с использованием фазового автофокуса через видоискатель.

С помощью джойстика или селектора вы можете переместить точку фокусировки в ту часть кадра, где находится двигающийся объект. Именно по этой точке камера и будет фокусироваться. Фокусировка по одной точке может показаться простой, но на самом деле это самый трудоёмкий приём следящего фокуса. Ведь в этом случае приходится постоянно удерживать вместе объект съёмки и точку фокусировки в видоискателе. Если точка фокусировки съедет, например, на фон, то нужный вам объект съёмки окажется размытым.

Режим одиночной точки фокуса подходит для простых сюжетов, где все важные для кадра объекты находятся в зоне резкости. Фокусироваться по динамической зоне или группе точек лучше в том случае, когда в кадре достаточно крупный объект (или если он быстро двигается и выходит за пределы одиночной точки фокусировки).

Чем крупнее объект, тем больше точек фокусировки нужно использовать. Если вы снимаете, например, скачущих коней в отдалении, используйте динамическую зону АФ с девятью точками, а для автомобиля вблизи — с 25 точками. Так камера поймёт границы отслеживаемого объекта и сможет держать все важные элементы в фокусе. Кроме этого, в режиме динамической зоны автофокуса можно задействовать 72 точки для хаотически движущихся объектов или 153 точки для объектов, которые трудно удержать в видоискателе (например, при съёмке птиц).

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 31, F14, 1/30 с, 175.0 мм экв.

Режим 3D отслеживания отличается от остальных. В нём камера сама определяет движущийся объект и следит за ним, сдвигая точку фокусировки в нужную часть кадра. Если вам кажется, что камера ошиблась со слежением, вы можете скорректировать точку фокусировки джойстиком или селектором, и камера продолжит отслеживать объект съёмки. Правда, если в кадре находится несколько двигающихся объектов, мало отличающихся по цвету, яркости или форме, если слишком темно или недостаточно контраста, то камера может «потеряться». В этом случае лучше используйте фокусировку по группе точек — она менее точна, но более надёжна.

В каких сюжетах нужен следящий автофокус

Главное предназначение следящего фокуса — съёмка движущихся объектов. Это очень актуально в спортивной и репортажной фотографии. И несмотря на то, что в путешествиях следящий фокус используется не так часто, даже travel-фотографу он может иногда пригодиться.

Например, на фестивале Эл-Ойын проходили скачки. Приз — трактор в полном обвесе. Побороться за ценный приз приехали лучшие всадники. Чтобы передать динамику скачек, я снимал с проводкой, размывая в движении задний план.

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 100, F16, 1/30 с, 200.0 мм экв.

При съёмке портретов в работе с моделями чаще всего используются статичные позы. Они помогают фотографу сфокусироваться: выбрать точку съёмки на глазах и сделать несколько кадров. Однажды я попробовал поступить иначе: во время съёмок в высокогорьях на закате предложил модели пробежаться, а не просто стоять на месте. Я переключился в режим следящего фокуса, а модель бегала по высокогорной степи, крутилась и прыгала. Так получились атмосферные, динамичные снимки.

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 100, F4, 1/640 с, 135.0 мм экв.

Практические советы

При съёмке движущихся объектов снимайте сериями. Nikon D850 позволяет делать 7 кадров в секунду, а с батарейным блоком — 9 кадров в секунду. С такой частотой съмёки поймать идеальный кадр намного легче.

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 100, F7.1, 1/160 с, 200.0 мм экв.

Также при съёмке движущихся объектов, особенно если вы снимаете «с проводкой», пригодится объектив со стабилизатором. С ним вы уменьшите количество смазанных кадров во время съёмки с рук. К тому же, стабилизация помогает автофокусу работать стабильнее и не терять объект съёмки из-за тряски. С учётом огромного разрешения матрицы Nikon D850 шансы получить «шевелёнку» очень высоки. Кстати, для таких съёмок может быть разумно снимать в меньшем разрешении. Так, Nikon D850, имея полное разрешение в 45,4 мегапикселя, позволяет уменьшить размер снимков до 25 или 11 мегапикселей. Дополнительным плюсом этого станет то, что буфер вместит большее количество снимков.

NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 100, F7.1, 1/500 с, 200.0 мм экв.

Многие профессиональные фотографы объединяют режим следящего фокуса с кнопкой AF-ON, а автофокусировку по кнопке спуска вообще отключают. Этот приём требует некоторой сноровки, но он намного удобнее обычной фокусировки по кнопке спуска. Дело в том, что при единичном нажатии AF-ON вы получите статичный фокус, а при постоянном нажатии — следящий. При этом в момент нажатия кнопки спуска фокус не сбивается.

Итоги

Следящий автофокус в Nikon D850 — это мощная функция, которая подойдёт и для репортажной фотографии, и для спорта, и даже для портретов. Не думайте, что если вы снимаете только статичные кадры, вам не требуется следящий фокус — лучше попробуйте добавить динамики в свои снимки. Камера больше не является вашим техническим ограничителем — используйте её возможности и развивайтесь. Если немного потренироваться с кнопкой AF-ON, то вряд ли вы вообще когда-либо вернётесь в режим AF-S.