Wat is autofocus? Leer alles over autofocus in detail

Wat is autofocus?

Autofocus (of kortweg AF) is een functie van een camera die garandeert dat het onderwerp duidelijk zichtbaar is op de camerafoto. Het maakt gebruik van het principe van gereflecteerd licht van een object door het licht dat door het onderwerp wordt gereflecteerd via een sensor te detecteren, het door een computer te verwerken en vervolgens een gemotoriseerd scherpstelmechanisme aan te drijven om scherp te stellen. MeestCompactcamera'sondersteunt alleen autofocus, maar digitale spiegelreflexcamera's en spiegelloze camera's hebben de mogelijkheid om autofocus indien nodig uit te schakelen.

Kerncomponenten van een autofocussysteem

Het AF-systeem bestaat uit een aantal precisiecomponenten die samenwerken om snel en nauwkeurig scherp te stellen, en de volgende zijn de belangrijkste componenten:

• AF-sensor:Het oog van autofocus, verantwoordelijk voor het verzamelen van afstands- en contrastgegevens van de scène om de autofocuscamera te helpen optimale focus te bereiken.
• De Bewerker van de camera:analyseert de gegevens die zijn verzameld van de AF-sensor en berekent hoe de lensinstellingen moeten worden aangepast om nauwkeurige scherpstelling te bereiken. De snelheid en algoritmen van de processor hebben een directe invloed op de prestaties en nauwkeurigheid van autofocus.
• Lens Aandrijving Mechanisme:Verantwoordelijk voor het fysiek verplaatsen van de optiek in de lens om de scherpstelling aan te passen. Het reactievermogen en de nauwkeurigheid van dit mechanisme zijn belangrijk voor het bereiken van een snelle en soepele autofocus.

Samen vormen deze componenten de basis van een autofocussysteem en hun synergie stelt de camera in staat om automatisch en snel scherp te stellen op een verscheidenheid aan opnamescènes.

Vergelijking van AF-typen

Autofocussystemen kunnen grofweg worden onderverdeeld in twee hoofdtypen op basis van het werkingsprincipe en het scenario waarin ze worden gebruikt:

• Autofocus met contrastdetectie
• AF met fasedetectie

Lees er hieronder meer over.

AF met contrastdetectie

Het AF-systeem met contrastdetectie bepaalt de scherpstelling door het contrast in een scène te analyseren. Wanneer het contrast het hoogst is, wordt het geacht het juiste scherpstelpunt te hebben gevonden. Dergelijke systemen presteren bijzonder goed in statische scènes (bijv. portretten, landschapsfotografie) omdat ze een extreem hoge scherpstelnauwkeurigheid bieden. In omgevingen met weinig licht of op snel bewegende onderwerpen kan AF met contrastdetectie echter een prestatieknelpunt tegenkomen, omdat de verandering in contrast in deze situaties mogelijk niet voldoende is om snel en nauwkeurig scherpstellen te ondersteunen.

AF met fasedetectie

AF-systemen met fasedetectie gebruiken een gespecialiseerde fasedetectiesensor om snel de afstand tussen het doel en de camera te meten. Dit systeem maakt een snellere scherpstelling mogelijk en is bijzonder geschikt voor dynamische scènes (bijv. sport, natuurfotografie). AF met fasedetectie biedt aanzienlijke voordelen bij het snel vastleggen en continu volgen van bewegende objecten, maar is in sommige situaties mogelijk niet zo nauwkeurig als AF met contrastdetectie.

Workflow van een autofocussysteem

De eerste stap in autofocus is objectdetectie, waarbij de AF-sensor de scène doorzoekt en gebieden met een hoog contrast herkent die vaak potentiële scherpstelpunten zijn. En het intelligente algoritme van de camera voorspelt op welk object de gebruiker wil scherpstellen.

Zodra een potentieel scherpstelpunt wordt herkend, voert het AF-systeem een afstandsmeting uit. Voor Contrast Detection AF evalueert het systeem de verandering in contrast in de scène om de optimale scherpstelpositie te bepalen. Fasedetectie AF daarentegen berekent de afstand tussen het doel en de camera door beelden vanuit verschillende posities op de sensor te vergelijken. Op basis van de afstandsmeting past het aandrijfmechanisme van de lens de optiek in de lens aan om de brandpuntsafstand te wijzigen. Dit proces gaat door totdat een vooraf bepaald contrast of fasetoestand is bereikt, zodat het beeld het scherpst in beeld is.

Autofocus in verschillende camerasystemen

Digitale spiegelreflexcamera's (DSLR) met één lens

DSLR-camera's gebruiken doorgaans autofocussystemen met fasedetectie, die afhankelijk zijn van gespecialiseerde fasedetectiesensoren in de camera. Deze sensoren meten snel de afstand tussen het doel en de camera, waardoor snel en nauwkeurig kan worden scherpgesteld. DSLR-autofocussystemen zijn bijzonder geschikt voor dynamische fotografie, zoals sportevenementen, natuurfotografie, enz., omdat ze het mogelijk maken om bewegende onderwerpen continu te volgen.

Spiegelloze camera's

Spiegelloze camera's maken steeds vaker gebruik van autofocus met contrastdetectie, vooral modellen die elektronische zoekers gebruiken. Deze systemen analyseren het contrast van een afbeelding om het optimale scherpstelpunt te bepalen voor nauwkeurige scherpstelling. AF-systemen in spiegelloze camera's blinken uit in foto's, zoals portretten en landschappen, omdat ze een extreem hoge scherpstelnauwkeurigheid bieden.

Compactcamera's

Compactcamera's, vooral die point-and-shoot-camera's die worden gebruikt voor dagelijkse fotografie, zijn vaak voorzien van vereenvoudigde autofocussystemen. Deze systemen kunnen contrastdetectie- en fasedetectietechnieken combineren om snel scherp te stellen in verschillende opnameomstandigheden. Compactcamera's met autofocussystemen zijn bijzonder geschikt voor snelle snapshots en dagelijkse fotografie, omdat ze eenvoudig te gebruiken en gemakkelijk mee te nemen zijn.

Prestaties onder wisselende verlichting

AF-systeemDe prestaties worden beïnvloed door de verlichtingen varieert onder verschillende lichtomstandigheden. Bij goed licht maken een hoog contrast en scherpe details het voor de AF-sensor gemakkelijker om het doel te herkennen en erop vast te stellen, en zowel de contrastdetectie- als de fasedetectie-AF-systemen werken snel en nauwkeurig.

In omgevingen met weinig licht worden details wazig door het verminderde omgevingscontrast. Dit zorgt ervoor dat contrastdetectie AF, die afhankelijk is van scènecontrast om de scherpstelling aan te passen, eronder lijdt. Fasesensor AF, die een aparte sensor gebruikt om de afstand te meten, presteert in vergelijking goed, maar de prestaties lijden er ook onder.
En wanneer de lichtomstandigheden snel veranderen, zoals bij het lopen van binnen naar buiten, of bij bewolkt weer, moet het AF-systeem zich snel aan deze veranderingen kunnen aanpassen. Moderne camera's hebben vaak intelligente algoritmen die het AF-systeem snel kunnen aanpassen aan verschillende lichtomstandigheden.

Hoe kies je een AF-modus?

Er worden verschillende AF's gebruikt voor verschillende scenario's en toepassingen, en het begrijpen van deze modi is belangrijk voor het kiezen van de juiste autofocusmodus (AF):

• AF-S:De AF-S stand is geschikt voor het maken van foto's van stilstaande of langzaam bewegende onderwerpen. In deze modus stelt de camera één keer scherp wanneer de ontspanknop half wordt ingedrukt en vergrendelt de scherpstelling na een succesvolle scherpstelling. Deze modus is zeer effectief bij portret-, landschaps- en stillevenfotografie omdat deze nauwkeurige scherpstelling biedt.
• AF-C:De AF-C-modus is ontworpen voor het volgen en fotograferen van snel bewegende onderwerpen. In deze modus past de camera de scherpstelling voortdurend aan om bewegende onderwerpen mogelijk te maken, wat handig is voor sportfotografie, natuurfotografie en elke scène met snelle actie.
• AF-A:De AF-A-modus is een intelligente modus die automatisch schakelt tussen AF-S en AF-C, afhankelijk van de scène. Deze modus is geschikt voor situaties waarin u niet zeker weet of het onderwerp zal bewegen of voor scènes waarin het onderwerp aan het begin van de opname stilstaat, maar vervolgens begint te bewegen.

Geavanceerde AF-functie

Naarmate de technologie is geëvolueerd, hebben AF-systemen geleidelijk een aantal geavanceerde functies geïntegreerd die de nauwkeurigheid, snelheid en het gemak van AF aanzienlijk verbeteren. Inzicht in deze geavanceerde functies kan ons helpen betere beeldvormingsresultaten te krijgen.

Object volgen:Met objecttracking kan de camera een bewegend object continu bewaken en vergrendelen, zelfs als het object tijdelijk buiten beeld is of verduisterd is. Dit vermindert de noodzaak voor de gebruiker om handmatig scherp te stellen.

Focus op het oog:Een geavanceerd algoritme herkent en prioriteert de focus op de ogen van het onderwerp, zodat het menselijk ooggedeelte altijd helder en prominent is. Bijzonder geschikt voor portretten.

Meerpunts focus:Hiermee kunnen meerdere AF-punten worden geselecteerd voor complexe composities en dynamische scènes, wat met name handig is bij landschaps- en architectuurbeelden waarbij de scherpte in evenwicht moet worden gebracht tussen meerdere punten.

Tips om autofocus effectief te gebruiken

Om de prestaties van het autofocussysteem volledig te benutten, moeten we enkele belangrijke technieken onder de knie krijgen om de beeldvorming nauwkeuriger en sneller te maken.

1. Kies de juiste scherpstelmodus
2. Gebruik de geavanceerde functie die hierboven is genoemd - Meerpuntsscherpstelling.
3. Scherpstelvergrendeling gebruiken
4.  Pas de focusgevoeligheid aan
5. Voorspellende focus gebruiken

Met deze tips kunt u het autofocussysteem effectiever gebruiken en een hogere beeldefficiëntie nastreven.

Natuurlijk, als je vragen hebt,Stel ze gerust aan ons, Sinoseen, voor hulp. Sinoseen heeft meer dan 10 jaar ervaring in embedded vision-toepassingen en heeft unieke inzichten in autofocussystemen en heeft een verscheidenheid aan autofocuscameramodules ontwikkeld voor verschillende industrieën, waarvan we denken dat ze nuttig voor u zullen zijn. Sinoseen heeft meer dan 10 jaar ervaring in embedded vision-toepassingen en heeft een verscheidenheid aan autofocus cameramodules ontwikkeld voor verschillende industrieën.