Что такое автофокус? Узнайте все об автофокусе в деталях

Что такое автофокус?

Автофокус (или сокращенно AF) — это функция камеры, которая гарантирует, что объект хорошо виден на фотографии камеры. Он использует принцип отраженного света от объекта, обнаруживая свет, отраженный от объекта, через датчик, обрабатывая его компьютером, а затем приводя в действие моторизованный механизм фокусировки для фокусировки. НаибольшийКомпактные фотоаппаратыПоддерживаются только автофокусы, но цифровые зеркальные и беззеркальные камеры имеют возможность отключения автофокусировки по мере необходимости.

Основные компоненты системы автофокусировки

Система автофокусировки состоит из ряда прецизионных компонентов, которые работают в тандеме для достижения быстрой и точной фокусировки, и являются ее ключевыми компонентами:

• Датчик автофокусировки:Глаз автофокусировки, отвечающий за сбор данных о расстоянии и контрасте со сцены, чтобы помочь автофокусирующейся камере достичь оптимальной фокусировки.
• Процессор камеры:анализирует данные, собранные с датчика автофокусировки, и рассчитывает, как настроить параметры объектива для достижения точной фокусировки. Скорость и алгоритмы работы процессора напрямую влияют на производительность и точность автофокусировки.
• Механизм привода объектива:Отвечает за физическое перемещение оптики внутри объектива для регулировки фокусировки. Отзывчивость и точность этого механизма важны для достижения быстрой и плавной автофокусировки.

Вместе эти компоненты образуют основу системы автофокусировки, а их синергия позволяет камере автоматически и быстро фокусироваться на различных сценах съемки.

Сравнение типов АФ

Системы автофокусировки можно разделить на два основных типа в зависимости от принципа работы и сценария, в котором они используются:

• Автофокус с определением контраста
• Фазовая автофокусировка

Подробнее о них читайте ниже.

Автофокусировка с определением контраста

Система автофокусировки с определением контраста определяет фокусировку путем анализа контраста в сцене. Когда контраст максимален, считается, что найдена правильная точка фокусировки. Такие системы особенно хорошо работают в статичных сценах (например, портретах, пейзажной фотографии), поскольку они обеспечивают чрезвычайно высокую точность фокусировки. Однако в условиях низкой освещенности или при съемке быстро движущихся объектов автофокусировка с определением контраста может столкнуться с проблемами производительности, поскольку изменение контраста в этих ситуациях может быть недостаточным для обеспечения быстрой и точной фокусировки.

Фазовая автофокусировка

В системах автофокусировки с фазовой детекцией используется специальный датчик фазовой детекции для быстрого измерения расстояния между целью и камерой. Эта система обеспечивает более быструю фокусировку и особенно подходит для динамичных сцен (например, спорт, фотосъемка дикой природы). Фазовая автофокусировка обеспечивает значительные преимущества в быстрой съемке и непрерывном отслеживании движущихся объектов, но в некоторых ситуациях может быть не такой точной, как автофокусировка с определением контраста.

Рабочий процесс системы автофокусировки

Первым шагом в автофокусировке является обнаружение объектов, при котором датчик автофокусировки выполняет поиск в сцене и распознает высококонтрастные области, которые часто являются потенциальными точками фокусировки. А интеллектуальный алгоритм камеры предсказывает, на каком объекте пользователь хочет сфокусироваться.

После распознавания потенциальной точки фокусировки система автофокусировки измеряет расстояние. При использовании автофокусировки с определением контраста система оценивает изменение контраста в сцене, чтобы определить оптимальное положение фокусировки. Фазовая автофокусировка, с другой стороны, вычисляет расстояние между целью и камерой путем сравнения изображений с разных положений на сенсоре. На основе измерения расстояния приводной механизм объектива регулирует оптику в объективе для изменения фокусного расстояния. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнут заданный контраст или фазовое состояние, гарантирующее, что изображение будет максимально сфокусировано.

Автофокус в различных системах камер

Цифровые однообъективные зеркальные фотоаппараты

В цифровых зеркальных камерах обычно используются системы автофокусировки с фазовой детекцией, которые полагаются на специализированные датчики фазовой детекции внутри камеры. Эти датчики быстро измеряют расстояние между целью и камерой, обеспечивая быструю и точную фокусировку. Системы автофокусировки DSLR особенно хорошо подходят для динамической фотосъемки, такой как спортивные мероприятия, съемка дикой природы и т. д., поскольку они позволяют непрерывно отслеживать движущиеся объекты.

Беззеркальные фотоаппараты

Беззеркальные камеры все чаще используют автофокус с определением контраста, особенно те модели, в которых используются электронные видоискатели. Эти системы анализируют контрастность изображения, чтобы определить оптимальную точку фокусировки для точной фокусировки. Системы автофокусировки в беззеркальных камерах превосходно подходят для фотосъемки, например портретов и пейзажей, поскольку они обеспечивают чрезвычайно высокую точность фокусировки.

Компактные камеры

Компактные камеры, особенно те, которые используются для повседневной фотосъемки, часто оснащены упрощенными системами автофокусировки. Эти системы могут сочетать в себе методы определения контраста и фазы для достижения быстрой фокусировки в различных условиях съемки. Компактные камеры с системами автофокусировки особенно хорошо подходят для быстрой съемки снимков и повседневной фотосъемки, поскольку они просты в использовании и удобны для переноски.

Производительность при переменном освещении

Система автофокусировкиНа производительность влияет освещениеи изменяется при различных условиях освещения. При хорошем освещении высокая контрастность и четкие детали облегчают распознавание и захват цели датчиком автофокусировки, а системы автофокусировки с определением контраста и фазовой детекцией работают быстро и точно.

В условиях низкой освещенности детали становятся размытыми из-за снижения контрастности окружающей среды. Это приводит к тому, что автофокусировка с распознаванием контраста, которая зависит от контраста сцены для настройки фокусировки. Фазовый датчик автофокусировки, который использует отдельный датчик для измерения расстояния, работает хорошо по сравнению с ним, но его производительность также страдает.
А когда условия освещения быстро меняются, например, при переходе из помещения на улицу или в пасмурную погоду, система автофокусировки должна быть в состоянии быстро адаптироваться к этим изменениям. Современные камеры часто имеют интеллектуальные алгоритмы, которые могут быстро подстраивать систему автофокусировки под различные условия освещения.

Как выбрать режим автофокусировки

Разные методы автофокусировки используются для разных сценариев и приложений, и понимание этих режимов важно для выбора правильного режима автофокусировки (АФ):

• АФ-С:Режим AF-S подходит для съемки неподвижных или медленно движущихся объектов. В этом режиме камера фокусируется один раз при нажатии спусковой кнопки затвора наполовину и блокирует фокусировку после успешной фокусировки. Этот режим очень эффективен при портретной, пейзажной и натюрмортной фотосъемке, поскольку он обеспечивает точное управление фокусировкой.
• АФ-К:Режим AF-C предназначен для слежения и фотографирования быстро движущихся объектов. В этом режиме фотокамера постоянно корректирует фокус в соответствии с движущимися объектами, что полезно для спортивной фотосъемки, съемки дикой природы и любых сцен с быстрым движением.
• АФ-А:Режим AF-A — это интеллектуальный режим, который автоматически переключается между режимами AF-S и AF-C в зависимости от сюжета. Этот режим подходит для ситуаций, когда вы не уверены, будет ли объект двигаться, или для сцен, в которых объект неподвижен в начале кадра, но затем начинает двигаться.

Расширенная функция автофокусировки

По мере развития технологий в системы автофокусировки постепенно внедряется ряд усовершенствованных функций, которые значительно повышают точность, скорость и удобство автофокусировки. Понимание этих расширенных функций может помочь нам получить лучшие результаты визуализации.

Слежение за объектами:Отслеживание объектов позволяет камере непрерывно отслеживать движущийся объект и фиксироваться на нем, даже если объект временно находится вне кадра или затемнен. Это снижает потребность пользователя в ручной фокусировке.

Фокусировка глаз:Усовершенствованный алгоритм распознает и отдает приоритет фокусировке на глазах объекта, гарантируя, что часть человеческого глаза всегда будет четкой и заметной. Особенно подходит для портретной съемки.

Многоточечный фокус:Позволяет выбирать несколько точек автофокусировки для работы со сложными композициями и динамичными сценами, что особенно полезно при съемке пейзажей и архитектуры, где необходимо сбалансировать резкость между несколькими точками.

Советы по эффективному использованию автофокусировки

Чтобы в полной мере использовать производительность системы автофокусировки, нам необходимо освоить некоторые ключевые методы, которые помогут сделать изображение более точным и быстрым.

1. Выберите подходящий режим фокусировки
2. Используйте упомянутую выше расширенную функцию - многоточечную фокусировку.
3. Использование блокировки фокусировки
4.  Настройка чувствительности фокусировки
5. Используйте предиктивный фокус

С помощью этих советов вы сможете более эффективно использовать систему автофокусировки и добиться более высокой эффективности изображения.

Конечно, если у вас возникнут вопросы,Пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать нас, Sinoseen, за помощью. Компания Sinoseen имеет более чем 10-летний опыт работы со встраиваемыми системами машинного зрения, обладает уникальными знаниями о системах автофокусировки и разработала различные модули камер с автофокусировкой для различных отраслей, которые, как мы считаем, будут полезны для вас. Компания Sinoseen имеет более чем 10-летний опыт работы со встраиваемыми системами машинного зрения и разработала различные модули камер с автофокусировкой для различных отраслей промышленности.