Начало / Фотография / Автофокус – Фазова детекция

Автофокус – Фазова детекция

af

Когато става дума за технология DSLR, изглежда, има доста объркване за това как точно работи автофокусa.
Макар, че за повечето хора това може да не е тема от голям интерес, но ако се чудите как и защо една камера може да има проблем с автофокуса, то тази статия ще хвърли малко повече светлина върху това, което се случва вътре в камерата от гледна точка на автофокус.

Как DSLR фотоапаратите работят

За да разберем този въпрос по-подробно е важно да се запознаем как работи DSLR камерата.
Типичните илюстрации на DSLR показват само едино рефлексно огледало разположени под ъгъл от 45 градуса.
Това, което те не показват, е че там има и вторично огледало зад основното огледало, което отразява част от светлината към сензора за фазова детекция.
Обърнете внимание на посочената по-долу опростена илюстрация.

How-Phase-Detection-Autofocus-Works

Ето описание на всеки номер показан на илюстрацията по-горе:

  1. Лъч светлина
  2. Основно/Главно огледало
  3. Средно огледало, известно също като „Sub-Mirror“
  4. Затвор и сензор за изображения
  5. Щифт (1.5мм) за регулиране на главното огледало
  6. Щифт (1.5мм) за регулиране на вторичното огледало
  7. Сензор за фазова детекция (AF сензор)
  8. Пентапризма
  9. Визьор

 

Нека да погледнем какво точно се случва във вътрешността на фотоапарата.
Светлинните лъчи, постъпват през лещата (1).
Отразяват се от главното огледало (2) разположено под ъгъл от 45 градуса, което отразява по-голямата част от светлината вертикално в пентапризма (8).
Пентапризмата обръща вертикална светлина обратно в хоризонтална и обръща образа, за да можете да видите точно това, което получавате, когато погледнете през визьора (9).
Малка част от светлината преминава през главното огледало и се отразява от средно огледало (3), която е наклонено под ъгъл (54 градуса на много от съвременни фотоапарати на Nikon).
След това светлината достига до Фазовия детектор / AF сензор (7), който я препраща към група от сензори (два сензора за точка AF).
Фотоапаратът анализира и сравнява изображенията от тези датчици подобно на далекомер и ако те не изглеждат „еднакви“, той нарежда на обектива, да се направят правилни корекции.

 

Фазовия детектор(AF сензора) е този, който дава указания на обектива, как да се направят правилни настройки за фокус, преди да се заснеме изображението от матрицата на гърба на камерата.
Защо това е проблем? Не забравяйте, че когато правите снимка, основното и вторичното огледала се обръщат, затворът се отворя и светлината от обектива директно се прожектира на матрицата (4).
Автофокуса, за да работи правилно, разстоянието между обектива и сензора, както и разстоянието между обектива и AF сензора трябва да бъде еднакво.
Ако има дори леко отклонение, фокуса може да е грешен. Ако ъгълът на вторичния огледалото не е точно това, което трябва да бъде, това също ще доведе до проблеми.

 

Как Фазовия детектор работи

Както вече казах по-горе, система работи аналогично на далекомер.
Светлината, от вторичното огледало е насочена към две или повече малки сензори за изображение (в зависимост от това колко фокусни точки има) с микролещи над тях.
За всяка фокусна точка има два малки сензора за фазовата разлика – по един за всяка страна на лещите, както е показано на илюстрацията в горната част на страницата.
Илюстрацията показва два отделни лъча достигащи до два отделни сензора.
В действителност, има повече сензори от два и те са разположени много близо един до друг.
Когато светлината достигне тези два сензора, ако обектът е на фокус, светлинните лъчи от крайните страни на микролещата се събират точно в центъра на всеки датчик (както биха изглеждали на матрицата).
Двата сензора ще имат еднакви изображения върху тях, което показва, че предметът е точно на фокус.
Ако един обект не е на фокус, светлината вече няма да събира в центъра и ще бъде в различни страни на сензора, както е показано по-долу (снимката е предоставена от Wikipedia):

Phase-Detection-Autofocus

Фигури 1 до 4 представят условия, къде се фокусира обектива
(1) близо.
(2) правилно.
(3) далеч.
(4) много далеч.
Може да се види от графиките, че фазовата разлика може да бъде използвана за да се определи не само в коя посока, но и с колко да се промени фокусът да се постигне оптимален фокус.
Имайте предвид, че в действителност, обективът се движи, а не на сензора.

 

Ето какво се случва, когато една камера фокусира обекта:

  • Светлината, която преминава през крайните страни на лещата се оценява от две сензора
  • Въз основа на начина, по който светлината достига сензорите, системата AF може да определи дали даден обект е напред или назад и с колко
  • Системата AF възлага на обектива, за да коригира фокуса
  • Горното се повтаря толкова пъти, колкото е необходимо, докато се постига перфектен фокус. Ако фокусът не може да се постигне, системата нулира и започва отново.
  • Системата AF изпраща потвърждение, че обектът е на фокус (точка във вътрешността на визьора, звуков сигнал и т.н.)

Всичко това се случва в една малка част от времето, което е и причина фокусирането по фаза да е много по-бързо от фокусиране по контраст
(втория използван метод – LiveView).


Относно Георги Ангелов

Имейл: admin
Виж всичко от: Георги Ангелов

Вашият коментар

Нагоре