Cum funcționează focalizarea automată pe un smartphone? Autofocus la smartphone-uri: laser și contrast, care este diferența

Trăim într-o epocă a vitezei și a tehnologiei înalte, când toată lumea se grăbește și vrea să aibă totul la îndemână. Astăzi vom vorbi despre camerele smartphone care sunt capabile să surprindă fotografia potrivită la momentul potrivit. Și, întrucât cu toții dorim fotografii clare, există câteva lucruri pe care trebuie să le știi despre hardware-ul camerei tale. În ultimii câțiva ani, mulți producători de dispozitive mobile au încercat să îmbunătățească tehnologia de focalizare automată și merită atenția noastră. Să ne uităm la ce tipuri de focalizare automată există, precum și la ce avantaje și dezavantaje are fiecare dintre ele.

Dacă discutăm pe scurt care este diferența principală dintre focalizare și autofocus, atunci totul este simplu. În acest caz, vorbim despre momentul în care obiectivul este focalizat pe un obiect anume, prin refracția razelor, datorită căruia lumina este colectată la un moment dat. Când totul se potrivește, senzorul matricial este în punctul potrivit, cadrul este detaliat și de înaltă calitate. Când un fotograf focalizează pe subiectul principal ajustând manual obiectivul, fotografia accentuează primul plan sau fundalul, în timp ce restul este neclar. Acesta este procesul de focalizare. Astăzi, acest proces este mult mai ușor, deoarece automatizarea poate face totul pentru noi. Focalizarea automată vă permite să faceți fotografii clare și detaliate cu doar un punct și un clic. Și, deoarece aproape toate smartphone-urile moderne sunt echipate cu camere cu focalizare automată, merită să luați în considerare în ce tipuri se află.

Autofocus cu detecție de fază

Această tehnologie se bazează pe împărțirea fasciculului de lumină care trece prin lentilă în două fluxuri, după care lumina lovește senzorul fotosensibil. În acest caz, se măsoară distanța dintre fluxurile care trec prin marginile opuse ale lentilei. Vitirea este considerată finală dacă fasciculele separate ating o anumită distanță specificată de senzori. Dispozitivul în sine poate determina, în esență, cum să schimbe poziția lentilelor pentru a obține o imagine de calitate necesară. Avantajul incontestabil al focalizării automate cu detecție de fază este viteza și acuratețea focalizării. Această caracteristică este foarte importantă atunci când filmați o scenă în mișcare. De asemenea, este de remarcat faptul că această tehnologie funcționează mai rapid decât focalizarea automată cu contrast, despre care veți citi mai jos.

Cu toate acestea, focalizarea automată cu detecție de fază are unele dezavantaje, dintre care unul poate fi considerat complexitatea implementării. Pentru ca această tehnologie să funcționeze, este necesară o aliniere fizică ultraprecisă, precum și o reglare digitală meticuloasă. Pentru o bună implementare a autofocusului de fază, este necesar un hardware bun, pe care nu îl au toate smartphone-urile. În plus, acuratețea autofocusului cu detecție de fază depinde direct de deschiderea obiectivului, astfel încât în ​​condiții de lumină scăzută această tehnologie nu va produce rezultatul dorit.

Autofocus contrast

Funcționarea acestei tehnologii se bazează pe utilizarea unor elemente fotosensibile speciale care evaluează contrastul cadrului. Focalizarea în acest caz este considerată corectă atunci când imaginea capătă acuratețe și contrast maxim în comparație cu fundalul. Această soluție este utilizată în marea majoritate a smartphone-urilor în principal datorită simplității comparative în implementarea tehnologiei. Un senzor special măsoară cantitatea de lumină de pe obiectiv, după care același senzor trebuie să miște lentila până când se obține contrastul maxim. Când se atinge contrastul maxim, subiectul fotografiat este focalizat. Să remarcăm încă o dată ușurința de utilizare a acestei tehnologii, care nu necesită hardware complex.

Acum, să adăugăm o muscă în unguent, notând unele dintre deficiențele care sunt inerente tehnologiei de focalizare automată a contrastului. Să spunem imediat că această soluție funcționează oarecum mai lent decât alte tehnologii. Focalizarea automată cu contrast se gândește undeva într-o secundă, timp în care se concentrează asupra subiectului fotografiat. Dacă ești o persoană lentă și nu te grăbești, atunci, în principiu, timpul petrecut concentrării nu te va stresa sau irita. Mai ales dacă și subiectul fotografiat nu se grăbește, un melc, de exemplu. Dar, dacă te miști cu o viteză super, ca super-eroul Flash, atunci o secundă se va întinde pentru o eternitate pentru tine. Dacă doriți să capturați o pasăre colibri cu super metabolismul său, atunci s-ar putea să zboare în acest timp. Viteza acestei tehnologii suferă în principal din cauza faptului că evaluarea contrastului are loc în mai multe etape, ceea ce durează ceva timp. În plus, focalizarea automată de contrast este lipsită de o astfel de caracteristică precum focalizarea de urmărire; în amurg sau în iluminare slabă, calitatea fotografiilor este puțin probabil să satisfacă pe nimeni. Rețineți că tehnologia de focalizare automată a contrastului este de obicei utilizată în smartphone-urile la nivel de buget.

Focalizare automată cu laser

Această tehnologie funcționează prin aplicarea principiului unui telemetru laser, când funcția emițătorului laser este de a ilumina obiectul fotografiat, în timp ce senzorul măsoară distanța până la obiect și înregistrează timpul în care sosește fasciculul laser reflectat. Caracteristica ucigașă a acestei tehnologii poate fi considerată timpul petrecut concentrării. În special, focalizarea automată cu laser poate face față acestei sarcini în 0,276 secunde. Desigur, ți-ai dat deja seama că autofocusul de fază și contrast „fumă nervos pe margine”.

Focalizarea automată cu laser este fulgerătoare și funcționează bine în condiții de lumină scăzută. Cu toate acestea, atunci când lucrați cu această soluție, trebuie luat în considerare un detaliu - cel mai bun rezultat poate fi obținut numai atunci când distanța până la obiectul fotografiat este de 0,6 metri. Și, dacă distanța până la obiect depășește 5 metri, atunci autofocusul cu laser este neputincios în acest caz. În acest caz, beneficiezi doar de autofocusul cu contrast.

Dacă facem un debriefing, observăm că atunci când alegeți un smartphone în general, precum și capacitățile sale foto în special, fiecare este ghidat de propriile considerații și preferințe. Bugetul care se preconizează a fi cheltuit joacă un rol important în alegere. Mai mult decât atât, dacă ești un fan al fotografiilor de înaltă calitate, atunci camera din smartphone-ul tău nu te va mulțumi în niciun caz, caz în care trebuie doar să cumperi un DSLR.

Sistemul de focalizare automată al camerei ajustează obiectivul pentru a focaliza subiectul și poate face diferența între o fotografie clară și o oportunitate ratată. În ciuda evidentei evidente a sarcinii de „ascuțire în punctul de focalizare”, munca ascunsă necesară pentru focalizare, din păcate, este departe de a fi atât de simplă. Acest capitol este conceput pentru a îmbunătăți calitatea fotografiei dvs., oferind o înțelegere a modului în care funcționează focalizarea automată, permițându-vă să profitați la maximum de ea și să evitați deficiențele acesteia.

Notă: Focalizarea automată (AF) funcționează fie folosind senzorii de contrast din cameră ( AF pasiv), sau prin trimiterea unui semnal pentru a ilumina sau estima distanța până la un obiect ( AF activ). AF pasiv poate fi realizat folosind metode contrastante sau fază detector, dar ambele metode se bazează pe contrast pentru a obține o focalizare automată precisă; prin urmare, în sensul acestui capitol, ele sunt considerate identice calitativ. Dacă nu este menționat altfel, acest capitol acoperă focalizarea automată pasivă. Ne vom uita, de asemenea, la metoda activă a fasciculului de asistare AF spre final.

Concept: Senzori de autofocus

Senzorii de focalizare automată ai camerei sunt amplasați în diferite părți ale câmpului vizual al imaginii și reprezintă întregul sistem din spatele realizării unei focalizări clare. Fiecare senzor măsoară focalizarea relativă din schimbările de contrastîn zona corespunzătoare a imaginii, iar contrastul maxim este considerat a corespunde clarității maxime.

Schimbarea focalizării:		Estompa	Focalizare pe jumătate	Claritate
	400%	Histograma senzorului

Elementele de bază ale contrastului imaginii sunt tratate în capitolul despre histogramele imaginii.
Notă: Multe camere digitale compacte folosesc senzorul de imagine în sine ca senzor de contrast (folosind o tehnică numită contrast AF) și nu au neapărat mai mulți senzori de focalizare automată discreti (care sunt mai frecventi când se utilizează AF cu detecție de fază). Diagrama de mai sus ilustrează metoda AF cu contrast; Metoda detectorului de fază este diferită, dar se bazează și pe contrast ca criteriu pentru autofocus.

Procesul de focalizare funcționează în linii mari după cum urmează:

1. Procesorul de focalizare automată (AFP) modifică ușor distanța de focalizare.
2. AFP citește senzorul AF și evaluează cum și cât de mult sa schimbat focalizarea.
3. Folosind informațiile de la pasul anterior, AFP ajustează obiectivul la noua distanță de focalizare
4. AFP repetă secvențial pașii anteriori până când se obține o focalizare satisfăcătoare.

Întregul proces durează de obicei o fracțiune de secundă. În cazuri dificile, este posibil ca camera să nu obțină o focalizare satisfăcătoare și va începe să repete procesul de mai sus, ceea ce înseamnă că focalizarea automată va eșua. Acesta este un caz teribil de „focus hunting” în care camera mișcă constant focalizarea înainte și înapoi, fără a obține focalizarea. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că focalizarea asupra subiectului selectat este imposibilă. Următoarea secțiune examinează cazurile și cauzele eșecului focalizării automate.

Factorii care afectează focalizarea automată

Subiectul pe care îl fotografiați poate avea un impact uriaș asupra succesului unei focalizări automate, adesea mai mult decât diferențele dintre modelele de aparate foto, obiective sau setările de focalizare. Cei mai importanți trei factori care afectează focalizarea automată sunt nivelul de lumină, contrastul subiectului și mișcarea camerei sau a subiectului.

Un exemplu care ilustrează calitatea diferitelor puncte focale este prezentat în stânga; Plasați cursorul peste imagine pentru a vedea avantajele și dezavantajele fiecărui punct focal.

Rețineți că toți acești factori sunt interrelaționați; cu alte cuvinte, focalizarea automată este realizabilă chiar și pe un subiect slab luminat dacă are contrast ridicat și invers. Acest lucru are implicații importante pentru alegerea punctului de focalizare automată: alegerea unui punct de focalizare care se află pe o margine ascuțită sau pe o textură puternică va ajuta la obținerea unei focalizări automate mai bune, toate celelalte lucruri fiind egale.

Exemplul din stânga diferă favorabil prin faptul că cele mai bune puncte de autofocus coincid cu poziția subiectului. Următorul exemplu este mai problematic deoarece autofocusul funcționează mai bine pe fundal decât pe subiect. Treceți cursorul peste imaginea de mai jos pentru a evidenția zonele cu performanță bună și slabă a focalizării automate.

În fotografia din dreapta, dacă focalizați pe surse de lumină care se mișcă rapid în spatele unui subiect, subiectul în sine poate fi defocalizat dacă adâncimea câmpului este mică (cum este de obicei cazul când fotografiați în condiții de lumină scăzută, cum ar fi cele afișate).

În caz contrar, focalizarea pe iluminarea externă a subiectului ar putea fi cea mai bună abordare, cu excepția faptului că această iluminare schimbă rapid locația și intensitatea în funcție de poziția surselor de lumină în mișcare.

Dacă nu este posibilă focalizarea camerei pe iluminatul extern, un punct de focalizare mai puțin contrastant (dar mai static și destul de bine luminat) poate fi selectat pe picioarele modelului sau frunzele de pe sol la aceeași distanță cu modelul.

Cu toate acestea, alegerea de mai sus este complicată de faptul că adesea trebuie făcută într-o fracțiune de secundă. Tehnici suplimentare specifice de focalizare automată atât pentru subiecții nemișcați, cât și pentru subiecții în mișcare vor fi acoperite în secțiunile corespunzătoare spre sfârșitul acestui capitol.

Numărul și tipul punctelor de focalizare automată

Stabilitatea și flexibilitatea focalizării automate sunt în principal rezultatul numărului, poziției și tipului de puncte de focalizare automată care sunt disponibile într-un anumit model de cameră. Camerele DSLR de ultimă generație au 45 de puncte de focalizare automată sau mai multe, în timp ce alte camere pot avea chiar și un singur punct central. Două exemple de locații ale senzorului AF sunt prezentate mai jos:

Exemplele din stânga și din dreapta sunt camerele Canon 1D MkII și, respectiv, Canon 50D/500D.
Pentru aceste camere, focalizarea automată nu este posibilă la deschideri mai mici de f/8.0 și f/5.6.

Notă: senzorul este numit „vertical” doar pentru că detectează contrastul
de-a lungul unei linii verticale. Ironia este că un astfel de senzor, ca o consecință,
detectează cel mai bine liniile orizontale.

Pentru camerele DSLR, numărul și acuratețea punctelor de focalizare automată pot varia și în funcție de deschiderea maximă a obiectivului utilizat, așa cum se arată mai sus. Acesta este un factor important atunci când alegeți un obiectiv: chiar dacă nu intenționați să utilizați diafragma maximă a obiectivului, acesta poate ajuta camera să obțină o precizie mai mare a focalizării automate. În plus, deoarece senzorul central AF este aproape întotdeauna cel mai precis, pentru subiecții decentrați este adesea cel mai bine să utilizați acel senzor pentru a obține mai întâi focalizarea (înainte de recompunere).

Mai mulți senzori AF pot funcționa simultan pentru o fiabilitate sporită sau individual pentru o flexibilitate sporită, în funcție de setările camerei selectate. Unele camere au, de asemenea, „AutoGRIP”, o opțiune pentru fotografiile de grup care asigură că toate punctele din grupul de focalizare se încadrează într-un grad acceptabil de focalizare.

Moduri AF: Continuu (AI SERVO) sau One-shot (ONE SHOT)

Modul de focalizare cel mai acceptat de cameră este focalizarea unică, care este cel mai potrivit pentru imagini statice. Acest mod este predispus la erori de focalizare pentru subiecții care se mișcă rapid, deoarece nu este proiectat pentru mișcare și poate îngreuna urmărirea subiecților în mișcare în vizor. Focalizarea unică necesită focalizare înainte ca fotografia să poată fi realizată.

Multe camere acceptă, de asemenea, un mod de focalizare automată care adaptează continuu distanța de focalizare pentru subiecții în mișcare. Camerele Canon numesc acest mod „AI Servo”, iar camerele Nikon îl numesc „focalizare continuă”. Modul de urmărire funcționează pe baza unei ipoteze despre locația obiectului în momentul următor, bazată pe calculul vitezei obiectului pe baza datelor focalizării anterioare. Apoi, aparatul foto focalizează la distanța prevăzută cu un avans pentru a ține cont de viteza obturatorului (întârzierea dintre apăsarea declanșatorului și începerea expunerii). Acest lucru crește semnificativ probabilitatea de a focaliza corect asupra obiectelor în mișcare.

Mai jos sunt prezentate exemple de viteze maxime de urmărire pentru diferite camere Canon:

Valorile sunt valabile pentru contrast și iluminare ideală la utilizarea obiectivului
Canon 300mm f/2.8 IS L.

Graficul de mai sus poate fi folosit pentru a aproxima capacitățile altor camere. Limitele reale de viteză de urmărire depind, de asemenea, de cât de neuniformă este mișcarea subiectului, de contrastul și luminozitatea subiectului, de tipul de obiectiv și de numărul de senzori AF utilizați pentru urmărire. De asemenea, rețineți că utilizarea urmăririi focalizării poate reduce semnificativ durata de viață a bateriei camerei dvs., așa că utilizați-o numai atunci când este necesar.

Fascicul de asistență AF

Multe camere sunt dotate cu un fascicul de asistență AF, vizibil sau în infraroșu, care este utilizat în metoda de focalizare automată activă. Acest lucru poate fi foarte util în situațiile în care subiectul nu este suficient de bine iluminat sau contrastat pentru autofocus, deși utilizarea fasciculului de asistență are și dezavantajele sale, deoarece autofocusul este mult mai lentă în acest caz.

Majoritatea camerelor compacte folosesc o sursă de lumină în infraroșu încorporată pentru a opera AF, în timp ce camerele DSLR folosesc adesea un bliț încorporat sau extern pentru a ilumina subiectul. Când utilizați blițul de asistență, focalizarea automată poate fi dificil de realizat dacă subiectul se mișcă vizibil între blițuri. Prin urmare, utilizarea luminii auxiliare este recomandată numai pentru obiectele staționare.

În practică: captarea mișcării

Focalizarea automată va funcționa aproape întotdeauna cel mai bine atunci când fotografiați acțiune în modul servo AI sau continuu. Performanța de focalizare poate fi mult îmbunătățită dacă obiectivul nu trebuie să caute pe o gamă largă de distanțe de focalizare.

Poate cel mai universal mod de a realiza acest lucru este focalizați în prealabil camera pe zona în care vă așteptați să apară un obiect în mișcare. În exemplul de biciclist, prefocalizarea poate fi pe marginea drumului, deoarece este probabil ca ciclistul să apară în apropiere.

Unele obiective pentru camerele SLR au un comutator pentru distanța minimă de focalizare; setarea acestuia la distanța maximă posibilă (de care subiectul nu va fi niciodată mai aproape) va crește, de asemenea, eficiența.

Rețineți, totuși, că în modul de focalizare automată continuă, fotografiile pot fi realizate chiar dacă nu a fost încă obținută focalizarea precisă.

În practică: portrete și alte fotografii statice

Fotografiile statice sunt realizate cel mai bine în modul de focalizare unică, ceea ce asigură că a fost obținută o focalizare precisă înainte de începerea expunerii. Aici se aplică cerințele obișnuite pentru punctul de focalizare privind contrastul și iluminarea, dar este necesară și o ușoară mobilitate a subiectului.

Pentru portrete, cel mai bun punct focal este ochiul pentru că este standardul și pentru că oferă un contrast bun. Deși senzorul central AF este de obicei cel mai sensibil, cea mai precisă focalizare pentru subiectele decentrate este obținută prin utilizarea punctelor de focalizare decentrate. Dacă utilizați punctul central de focalizare pentru a bloca focalizarea (și apoi modificați compoziția), distanța de focalizare va fi întotdeauna puțin mai mică decât distanța reală de focalizare, iar această eroare crește pe măsură ce subiectul se apropie. Focalizarea precisă este deosebit de importantă pentru portrete, deoarece acestea au de obicei o adâncime mică de câmp.

Deoarece cei mai des utilizați senzori de focalizare automată sunt verticali, poate fi adecvat să vă faceți griji dacă contrastul vertical sau orizontal este dominant la punctul de focalizare. În condiții de lumină scăzută, focalizarea automată poate fi realizată uneori doar prin rotirea camerei cu 90° în timpul focalizării.

În exemplul din stânga, pașii constau în principal din linii orizontale. Dacă focalizați pe treapta frontală cea mai îndepărtată (în speranța de a obține o distanță hiperfocală), pentru a evita eșecul focalizării automate, puteți orienta camera în poziția peisaj în timp ce focalizați. După focalizare, opțional puteți roti camera în poziția portret.

Rețineți că acest capitol discută, Cum concentrează-te în loc de pe ce se concentreze. Pentru mai multe informații despre acest subiect, consultați capitolele despre adâncimea de câmp și distanța hiperfocală.

A trecut mai bine de un an până când sistemul inovator de focalizare automată a camerei de pe smartphone-uri, după lansarea acestei tehnologii cu LG G3, a apărut în încă 9 smartphone-uri Android. Datorită acestei tehnologii, camera smartphone-ului LG G3 poate focaliza rapid și precis asupra obiectelor de la fața locului. La sfârșitul articolului, puteți face cunoștință cu zece smartphone-uri cu autofocus laser.

Focalizarea automată cu laser folosește un mic emițător laser situat pe spatele smartphone-ului, lângă cameră. Odată ce camera este lansată, un fascicul de lasere iese din senzor, care reacționează la obiecte de îndată ce îndreptați camera spre ele. Algoritmul software calculează cât timp i-a luat fasciculului să ajungă la obiect și să revină și determină distanța până la obiect, după care camera focalizează instantaneu.

Dar există și dezavantaje ale acestei tehnologii. La distanțe mari, fasciculul nu se poate întoarce. Există și probleme cu obiectele reflectorizante sau transparente.

Acum că aveți o scurtă prezentare generală a tehnologiei, iată 10 smartphone-uri care au cameră cu autofocus laser:

Acest smartphone a devenit primul cu autofocus laser în 2014. Tehnologia a fost folosită în aspiratoarele robotizate de la LG. Dispozitivul are un ecran de 5,5 inci cu rezoluție Quad HD și este alimentat de Qualcomm Snapdragon 801 asociat cu 3 GB (dual SIM) sau 2 GB (single SIM) RAM LPDDR. Are 32 GB de memorie internă. G3 are o baterie detașabilă de 3000 mAh, o cameră bună de 13 megapixeli și o cameră selfie de 2,1 megapixeli.

2. LG G4

Descendentul lui LG G3 este G4. Smartphone-ul suferă modificări de design, afișaj, cameră și primește hardware mai avansat. Capacul din spate are opțiuni elegante din piele. Ecranul a fost actualizat și are o gamă de culori mai largă. Camera principală are 16 megapixeli și 8 megapixeli frontal. Chipsetul a devenit mai rapid.

3. LG G4 Beat

Faceți cunoștință cu fratele mai mic al lui G4 - LG G4 Beat. Dimensiunea ecranului 5,2 inchi și rezoluție de până la 1080p. Camera din spate este redusă la jumătate la 8 megapixeli, camera frontală este de 5 megapixeli. De asemenea, Beat nu are piele pe spate. Smartphone-ul are un chipset Snapdragon 615 cu 1,5 GB RAM, 8 GB memorie internă și o baterie detașabilă de 2300 mAh.

4. Nexus 5X

Acest smartphone este un dispozitiv de referință pentru sistemul de operare Android, introdus la sfârșitul lunii septembrie 2015. Producătorul este aceeași companie LG, care a lansat smartphone-ul pentru Google în 2013 - Nexus 5 și s-a dovedit foarte bine. 5X are un ecran de 5,2 inci cu o rezoluție de 1080p, o cameră de 12,3 megapixeli cu matrice de la Sony. Camera frontala 5 MP. Dispozitivul are un scanner de amprentă pentru securitate și plăți mobile. Procesor de la Qualcomm Snapdragon 808, asociat cu 2 GB de RAM. Nexus 5X are cu siguranță cea mai recentă versiune a sistemului de operare Android 6.0 Zephyr pentru 2015, deși performanța sa nu va fi suficientă pentru cele mai solicitante jocuri.

5. Google Nexus 6P

Nexus 6P este realizat de Huawei și prezentat la aceeași prezentare ca smartphone-ul anterior. Creat special pentru sistemul de operare Android 6.0. Acesta este un phablet care are o diagonală a ecranului de 5,7 inci cu o rezoluție de 1440p. Ecranul Amoled de la Samsung este alimentat de un procesor premium Qualcomm Snapdragon 810 asociat cu 3 GB de RAM. Camera cu autofocus laser are 12,3 megapixeli, cea frontală este de 8 megapixeli. Există un scaner de amprentă NFC pe panoul din spate.

După lansarea One M9, HTC a mers să-și actualizeze eroul și a lansat One M9+ Aurora Edition. Smartphone-ul are un ecran Quad HD, un procesor Media Tek Helio X10 cu 8 nuclee. RAM 3 GB. Camera are până la 21 de megapixeli cu stabilizare optică a imaginii folosind un laser. Designul este familiar, din metal periat, ceea ce demonstrează standardele înalte ale HTC. Din păcate, One M9+ este vândut doar în Taiwan.

Acest smartphone este fabricat din aluminiu și vine cu un ecran de 6 inci cu o rezoluție de 1080p. Chipset Snapdragon 615. RAM 3 GB. Camera de 13 MP are bliț LED dual și autofocus laser. Camera frontala 8 MP. R7 Plus funcționează cu o baterie de 4100 mAh. Telefonul face fotografii bune datorită unui software bun (inclusiv). Dar, din păcate, restul caracteristicilor nu sunt suficiente pentru a plăti mai mult de 500 de dolari pentru un smartphone.

8. Meizu MX 5

MX5 de la producătorul chinez este cel mai ambițios smartphone Meizu de până acum. Are carcasa metalica, procesor MediaTek Helio X10 Turbo cu 8 nuclee, 3 GB RAM. Camera din spate a acestui dispozitiv are 20,7 MP și un modul de autofocus laser. Camera înregistrează videoclipuri la rezoluție 4K. Modulul frontal are 5 megapixeli. Toate acestea sună bine, dar dispozitivul are și dezavantaje. Afișajul nu este de cea mai bună calitate, interfața cu utilizatorul este pe jumătate coaptă.

Al doilea smartphone emblematic de la parvenitul chinez OnePlus oferă o combinație bună de design și hardware la un preț moderat, dar cu siguranță nu bugetar. Telefonul mobil se remarcă prin corpul din aliaj de aluminiu și magneziu și mufa USB Type C. OnePlus Two are un procesor Qualcomm Snapdragon 810 și 4 GB RAM. Capacitate baterie 3300 mAh. Cameră spate de 13 MP cu autofocus laser, cameră frontală de 5 MP.

10. Asus Zenfone 2 Laser

Singurul smartphone cu autofocus laser și numit corespunzător Laser. Are o rezoluție de ecran de 720p, de 5 inchi și este alimentat de un chipset Snapdragon 410 asociat cu 2 GB de RAM. Cu toate acestea, acest lucru este suficient pentru o performanță bună. Punctul culminant al Asus ZenFone 2 Laser este o cameră de 13 MP cu autofocus laser, care vă permite să focalizați pe un obiect în doar 0,3 secunde. În plus, este un dispozitiv dual-SIM. Are 16 GB de memorie încorporată.

Focalizarea automată este unul dintre cele mai utile progrese în fotografia modernă. Majoritatea sistemelor moderne de supraveghere video nu pot fi imaginate fără autofocus. A învăța să controlezi această tehnologie este una dintre cele mai importante abilități ale oricărui fotograf.

Ce este autofocusul?

Un bun loc de început ar fi să răspunzi la o altă întrebare. Ce este focalizarea? În fotografie, acest concept este central; se referă la o imagine cu o claritate ridicată, originalitate și câteva detalii mici. Obținerea unei focalizări precise este ceea ce se străduiește de obicei fotografi.

Având o cameră în mână, ca sistem cu vedere perfectă, vedem obiectul de interes – un display cu detalii perfecte. La fel ca în cazul vederii slabe, focalizarea slabă face ca lumea să pară neclară. Din fericire, spre deosebire de ochii noștri, focalizarea unui obiectiv poate fi reglată pentru a obține ceea ce îți dorești clar, dar acest lucru nu este ușor sau chiar posibil. Aici autofocusul vine în ajutor.

În esență, autofocusul este orice tehnologie care schimbă automat (fără intervenția fotografului) distanța focală a obiectivului. Această caracteristică poate fi mai precisă decât controlul „ochilor” și focalizarea manuală și poate fi folosită pentru a îmbunătăți focalizarea asupra obiectelor în mișcare pe care ochii și reflexele noastre se străduiesc să le urmărească.

Folosind focalizarea automată

Majoritatea oamenilor sunt deja familiarizați cu autofocusul. Există pe aproape toate camerele moderne, de la Hasselblads în format avansat până la smartphone-uri obișnuite și aproape întotdeauna are focalizarea setată în mod implicit. Mai simplu spus, nicio focalizare automată înseamnă că nu ai încredere în ceea ce faci.

Nu ți se pare ciudat că, după ce ai cumpărat un DSLR elegant, autofocusul pare mai puțin flexibil decât pe telefonul tău? Cu smartphone-urile, totul este simplu, apeși un buton cu degetul, obții o poză drăguță și tot ce este în cadru se vede extrem de clar. Ce truc frumos.

Acesta este ecranul vizorului D3100, care are un sistem de focalizare automată în 11 puncte. Camerele foto mai avansate funcționează acum până la 61 de puncte de focalizare automată.

Privind la un DSLR, crezi, ce bătaie de cap este să fii limitat de numărul de puncte din vizor! Fără a intra în prea multe detalii, să spunem doar că DSLR-urile folosesc o metodă de focalizare automată diferită de cea a camerelor digitale și a smartphone-urilor, care nu au nevoie în mod special să proceseze ceea ce vede obiectivul.

Acest lucru poate părea un dezavantaj la prima vedere, dar acest mod de focalizare automată este mai rapid și mai precis. În acest articol, vom acorda o atenție deosebită sistemului de autofocus de pe camerele digitale SLR în loc de smartphone-uri (dacă ați vrut să citiți despre iPhone, căutați-l pe Google).

Acum că știm că ne bazăm pe puncte fixe, este timpul să aflăm despre două probleme cheie. Cum să alegem momentul potrivit și ce se întâmplă dacă focalizarea nu se oprește asupra obiectului pe care ni-l dorim?

Focalizare automată vs. Focalizare manuală

În primul rând, trebuie să ne uităm la ce mod este selectat în meniu. Majoritatea modurilor aparțin așa-numitelor „moduri scenă automată”, unde setările camerei se schimbă în funcție de tipul de fotografiere pe care îl alegeți. Desigur, aceste moduri necesită autofocus (există, desigur, excepții, precum modul macro).

De exemplu, modul principal al unei camere DSLR este autofocus. Când apăsați butonul declanșator, semnalați anumite puncte de pe vizor pentru a fi evidențiate. Aceste puncte de focalizare sunt o reflectare a modului în care camera vede subiectul. Dacă asta nu este ceea ce încercai să împuști, atunci nu ai noroc.

Pentru a controla în mod independent focalizarea automată pe un DSLR, trebuie să utilizați unul dintre modurile „manuale” (P, A/AV, S/Tv sau M). În aceste moduri, punctul de focalizare poate fi selectat manual. Precizia focalizării variază de la model la model. Dar, de obicei, DSLR-urile sunt similare în acest sens. Modul „Manual” vă va ajuta dacă doriți să aveți control total asupra fotografierii.

Desigur, o poți face diferit, dar majoritatea fotografilor se țin de această metodă. Pentru a vă concentra asupra obiectelor din centru, trebuie să fiți atenți. Acesta este cel mai simplu mod de a obține o imagine focalizată și poate fi realizat în trei pași.

Pasul 1.

Modul de focalizare - O singura sansa. Setați punctul de focalizare în centrul vizorului. Punctul mediu de focalizare automată va coincide cu acesta, iar imaginea va ieși mult mai clară.

Pasul 2.

Punctul ar trebui să fie direct pe subiect; apăsați butonul declanșator până la jumătate pentru ceea ce se numește pre-focalizare. Odată făcut acest lucru, AF LOCK a camerei dvs. va „vedea” clar ce doriți să fotografiați, care este distanța focală a subiectului și vă va aminti acest lucru chiar dacă mutați camera.

Pasul 3.

Ne-am hotarat asupra distantei focale, acum ai libertate deplina in cadru. De obicei, subiectele nemișcate sunt destul de plictisitoare de fotografiat, dar odată ce ești mulțumit de compoziție, apăsați butonul declanșator până la capăt.

Folosim butonul central de pe autofocus pentru a focaliza subiectul pentru prima dată, apoi, după blocarea AF, putem crea liber. Aceasta se numește pre-focalizare.

Selectați manual punctul de focalizare.

Este rar să aveți punctul focal exact acolo unde doriți, chiar și cu noile sisteme cu 51 de puncte. Deci, dacă avem capacitatea de a schimba compoziția după pre-focalizare, ce rost mai au punctele suplimentare?

Primul motiv este că pot exista cazuri în care este fizic imposibil să schimbi compoziția. În timp ce metoda „focalizează și creează” este excelentă pentru majoritatea situațiilor, există momente în care este nevoie de cea mai precisă focalizare și nicio cantitate de „eyeballing” poate fi adecvată.

În astfel de situații, a avea un sistem AF multi-punct flexibil devine foarte util.

Scopul principal al unor astfel de sisteme, însă, nu este economisirea timpului. Scopul este mai degrabă de a oferi fotografului capacitatea de a surprinde subiecte în mișcare. Acest lucru este important în special pentru fotografi de sport și animale sălbatice, pentru care abilitatea de a utiliza corect focalizarea automată este crucială, așa cum este pentru toți cei care fotografiază subiecte dinamice.

Să presupunem că vrei să faci o fotografie cu un copil care alergă. Până când stabiliți focalizarea, copilul va fi fugit de mult (în acest caz, uitați să încercați să schimbați compoziția după pre-focalizare).

Chiar și cu focalizarea automată foarte rapidă a sistemelor moderne, nu există nicio modalitate de a lua mai mult de un cadru odată fără a schimba paradigma de focalizare. Cum puteți folosi viteza mare de fotografiere pentru a selecta apoi unul dintre cadrele secvențiale?

Majoritatea camerelor DSLR acceptă, pe lângă funcția de focalizare automată unică menționată mai sus, o caracteristică foarte puternică - focalizarea automată continuă (AF-C la Nikon și AL Servo la Canon).

Cum funcționează în general, că imediat după ce sistemul a fost focalizat pe primul cadru, mișcarea obiectului va fi urmărită și, în plus, focalizarea automată va fi selectată aproape imediat!

Aceasta va continua atâta timp cât butonul declanșator este apăsat până la jumătate și menținut. În timpul utilizării, camera va regla obiectivul pentru a menține focalizarea asupra subiectului, prezicând modul în care subiectul își va folosi viteza.

În acest fel, puteți face o serie de fotografii în succesiune rapidă, fără să vă faceți griji cu privire la focalizare și vă puteți maximiza șansele de a obține cea mai bună fotografie.

Sfatul care a fost cel mai important pentru mine când învățam să fotografiez cu autofocus. Deoarece focalizarea automată se face folosind senzori care o detectează, funcționează bine numai atunci când punctul de focalizare are un fel de contrast!

De exemplu, când plasez punctul AF spre marginea subiectului, focalizarea este instantanee și foarte precisă. Dar dacă încerc să-l îndrept spre mijlocul obiectului, unde tonul și culoarea sunt constante, senzorul nu poate determina cât de clar îl vede.

Gândește-te, senzorul are doar informațiile pe care le folosește pentru a determina focalizarea. Este ca și cum ai privi printr-un pai și ai încerca să decizi dacă viziunea ta este perfectă sau nu. Acest lucru este posibil doar atunci când puteți vedea marginile obiectelor și nu atunci când există doar un perete alb în jur.

Pentru a reutiliza focalizarea selectată anterior, puteți vedea ce s-a întâmplat când am încercat să mă concentrez direct pe două puncte diferite. Imaginea din stânga va fi mai precisă, deoarece există un contrast puternic între unitatea flash și fundal. Cel potrivit nu va fi la fel de precis, pentru că contrastul nu este atât de puternic. (În general, camera nu vă va permite să faceți o fotografie până când senzorii sunt siguri că focalizarea a fost găsită.)

Majoritatea camerelor DSLR au un iluminator AF, iar unele modele îl pot porni. Acest lucru vă ajută să vă concentrați în întuneric. Dacă totul este negru, camera se confruntă cu aceeași problemă ca în sfatul #1, senzorul habar nu are ce este focalizat și ce nu. Nu uitați, totuși, să nu activați acest mod în zonele în care fotografiarea cu bliț este interzisă.

După cum poate părea, aceasta este o soluție la majoritatea problemelor; am dat bani și am obținut o modalitate simplă de a îmbunătăți focalizarea automată. Rapid - adică având o deschidere maximă (număr de diafragmă mai mic, de exemplu, f/1/.8), adică obiectivul are o deschidere mai mare.

Când camera încearcă să se autofocaleze, deschide întotdeauna diafragma cât mai larg posibil pentru a lăsa să intre cât mai multă lumină, conform setărilor, desigur. Cu cât potențialul maxim de deschidere al obiectivului este mai mare, cu atât procesul de focalizare automată va fi mai ușor.

De fapt, atunci când utilizați DSLR-uri low-end cu deschideri mici, cum ar fi obiectivele f/5.6, de obicei lentile kit, autofocusul nu va funcționa în niciun punct, cu excepția centrului, chiar și camerele pro-class pot face față doar obiectivelor cu potențial mare de deschidere maximă. diafragmă.

Cum funcționează focalizarea automată pe un smartphone? Ce tip de autofocus funcționează cel mai bine? Avantaje și dezavantaje ale AF cu laser, fază și contrast. De ce este atât de bun dual-pixel?

Cum funcționează focalizarea automată pe un smartphone? Nu există un răspuns ușor la această întrebare. Trebuie să înțelegeți fiecare tip de focalizare automată și să studiați caracteristicile unei anumite tehnologii de focalizare. Abia după aceasta putem trage concluzii. Prin urmare, acum vom vorbi despre tipurile de tehnologii de focalizare automată și despre avantajele și dezavantajele fiecăreia dintre ele.

Ce este focalizarea camerei și focalizarea automată

Totul este simplu aici: obiectivul refractează razele și colectează toată lumina la un moment dat - focalizarea. Și dacă senzorul de matrice este amplasat în acest punct, atunci cadrul se dovedește a fi mai detaliat și de calitate superioară. Desigur, toți fotografii folosesc acest fenomen fizic. Acestea aduc o anumită parte a cadrului în focalizare, ajustează manual obiectivul și concentrează atenția privitorului asupra prim-planului sau fundalului, a subiectului principal sau a unui detaliu secundar. Restul imaginii va fi neclară.

Ei bine, fotografii începători pot folosi sistemul de focalizare automată, atunci când automatizarea captează unul sau mai multe obiecte din cadru „în focalizare”, controlând atât obiectivul, cât și matricea. Și aceste obiecte (sau obiecte) se dovedesc a fi cât mai clare și detaliate posibil. Și nu este nevoie de îndemânare sau simț al cadrului aici.

Acesta este probabil motivul pentru care fotografia digitală a devenit mai populară decât versiunea pe film și pe hârtie a artei. La urma urmei, focalizarea automată într-o cameră de telefon sau o cameră ieftină vă permite să faceți o fotografie detaliată fără niciun efort suplimentar. Întregul proces se rezumă la o regulă simplă: indicați și faceți clic.

Tipuri de autofocus și principii de bază ale funcționării acestora

Obiectivul camerei focalizează razele reflectate de la un obiect situat în spațiu în fața obiectivului. La focalizare, camera este ghidată de distanța până la obiect și de intensitatea strălucirii emanate de acesta. Astăzi există două tipuri de moduri de focalizare automată:

1. Opțiune activă - se bazează pe măsurarea distanței folosind un localizator-telemetru.
2. Opțiune pasivă - funcționează cu un fascicul de lumină, măsurându-i intensitatea.

Primul mod (activ) folosește radiații laser infraroșii sau ultrasonice cu o viteză cunoscută de propagare a undelor în aer. Modulul emițător emite un flux direcționat, care este reflectat de obiect și captat de modulul receptor după o anumită perioadă de timp. Calculatorul de focalizare automată înmulțește apoi această dată cu viteza undei cunoscută și împarte rezultatul la doi, obținând valoarea exactă a distanței. Îndreptând emițătorul către zona dorită, utilizatorul obține o focalizare optimă, îndreptând atenția privitorului către această zonă specială a fotografiei.

Al doilea mod (pasiv) este structurat oarecum diferit. Folosește senzori speciali (fotodiode) care măsoară intensitatea strălucirii și un procesor special care determină focalizarea pe baza valorii acestui parametru. În practică, arată astfel: senzorii înregistrează intensitatea strălucirii, apoi procesorul schimbă focalizarea, după care intensitatea este măsurată din nou; dacă densitatea fluxului a crescut, atunci focalizarea este considerată acceptabilă. Dacă nu, focalizarea se schimbă din nou. Și așa mai departe până când este detectată intensitatea maximă. Matricele camerelor serioase conțin până la 40-60 de fotodiode.

Cele mai cunoscute sisteme de focalizare funcționează pe baza acestor principii: fază, laser, contrast și dual-pixel. Și mai departe în text vom discuta fiecare opțiune, evaluând pe parcurs avantajele și dezavantajele lor de bază.

Avantajele și dezavantajele autofocusului cu laser

În acest caz, un emițător și un receptor laser sunt încorporate în modelul camerei telefonului. Primul generează un fascicul îngust, al doilea primește semnalul reflectat. Ca urmare, viteza de focalizare este redusă la miimi de secundă. De obicei vorbim de 250-300 de milisecunde, deoarece laserul se deplasează cu viteza luminii.

Principalul avantaj al focalizării laser este viteza mare de răspuns a modulului, iar principalul dezavantaj îl reprezintă defecțiunile frecvente. Un emițător laser direcționat îngust „trage” uneori pe lângă țintă, iar semnalul reflectat se pierde cu ușurință, mai ales în spații deschise. Prin urmare, focalizarea automată cu laser a camerei unui smartphone funcționează în cele mai multe cazuri în tandem cu direcționarea în fază sau contrast.

Caracteristicile focalizării de fază

Tehnologia se bazează pe împărțirea fasciculului care trece prin lentilă în două fluxuri. Acest lucru se face pentru a măsura distanța dintre fluxurile care trec prin marginile opuse ale lentilei. Dacă această distanță se încadrează în anumite valori specificate în matricea de date, imaginea este considerată focalizată. Pentru a înregistra distanța, se folosesc senzori speciali care reacționează la lumină. Semnalele lor sunt procesate de un procesor, care compară parametrii citiți cu matricea de date de bază și dă un semnal pentru a muta focalizarea în direcția dorită.

Principalul avantaj al tehnologiei este disponibilitatea de a se concentra asupra unui obiect în mișcare. În plus, această opțiune este mai rapidă decât focalizarea automată cu contrast. Acest sistem poate fi folosit și pentru a calcula un astfel de parametru precum adâncimea câmpului.

Principalul dezavantaj al tehnologiei de fază este implementarea sa complexă. Sistemul de prisme, oglinzi și lentile necesită o ajustare fizică ultra-preciză și setări software nu mai puțin scrupuloase. În plus, acuratețea unei astfel de focalizări depinde de deschiderea obiectivului, iar telefoanele mobile au mari probleme cu acest parametru.

Avantaje și dezavantaje ale focalizării contrastului

Tehnologia nu schimbă nici matricea, nici sistemul optic al camerei smartphone-ului. Fie întregul fotosenzor, fie o parte din acesta este folosit ca senzor. Procesorul citește histograma curentă de la senzor și evaluează contrastul cadrului. Și apoi lentilei primesc o comandă de deplasare a focalizării, după care este citită o nouă histogramă cu o reestimare a contrastului. Și întregul ciclu se repetă până când se atinge nivelul maxim de contrast în zona selectată a cadrului care este focalizat.

Principalul avantaj al tehnologiei este combinația dintre ușurința de implementare, designul cu costuri reduse și dimensiunea compactă. Toți producătorii de smartphone-uri bugetare folosesc o astfel de focalizare automată.

Dezavantajul cheie al acestei opțiuni este viteza foarte mică. Uneori, procesorul intră într-un mod etern „vânătoare de focalizare”, care se termină cu pierderea unui cadru rar.

Tehnologia Dual Pixel

Această tehnologie de focalizare este utilizată în camerele SLR scumpe. În dispozitivele mobile, este folosit până acum doar în modelele emblematice ale Samsung, scăzând în mod deliberat rezoluția matricei fotografice, crescând simultan dimensiunile fizice ale acesteia.

Aceste trucuri sunt folosite din cauza dorinței de a atașa un senzor individual la fiecare pixel al senzorului fotografic care reacționează la intensitatea strălucirii. Apoi semnalele de la senzori sunt procesate folosind atât algoritmi de focalizare de fază, cât și de contrast, obținând nu numai o imagine perfect clară, ci și cea mai contrastantă.

Dacă în cazul focalizării clasice de fază senzorii nu reprezintă mai mult de 10% din numărul total de pixeli din cameră, atunci în cazul Dual Pixel aceștia sunt împărțiți în proporție de 50/50. Mai simplu spus, fiecare pixel este un element sensibil la lumină și un senzor în același timp. Această tehnologie oferă o focalizare mai precisă și mai rapidă.

Unul dintre dezavantajele Dual Pixel este implementarea foarte complexă a unor astfel de soluții. Doar dispozitivele emblematice sunt echipate cu astfel de trucuri, de exemplu, dispozitivele din seria S a Samsung (de la al șaptelea model și mai sus). Există ceva asemănător în cele mai recente iPhone-uri (de la al șaselea model și mai sus), dar Apple numește această tehnologie de focalizare Focus pixeli și este mai aproape de autofocusul obișnuit cu detecție de fază decât de Dual Pixel.