Главная
Теория съемки
Как работает автофокус. Просто и доходчиво о самом важном

Как работает автофокус. Просто и доходчиво о самом важном

09 декабря, 20203538

Понимание как работает система автофокуса в фотокамере гарантирует получение четких изображений. Давайте разбираться с очевидными и неочевидными вещами.

Автофокус не сработает при фокусировке на неконтрастной области

Если вы используете камеру, чтобы сфокусироваться на белой стене без текстуры или голубом небе без облаков, система автофокусировки фотокамеры попытается сфокусироваться несколько раз и в конечном итоге «откажется» это делать. Это потому, что у пустой белой стены нет контраста или переходов, которые камера может использовать для оценки точности фокусировки.

Однако если вы обнаружите на стене контрастную область и поместите фокус прямо в ее середину, то система автофокусировки выполнит задачу. Чем больше контраст, тем лучше!

Активный и пассивный автофокус

Существует два типа систем автофокуса (AF) - активный и пассивный. Активный автофокус работает, направляя красный луч на объект, а затем, отражая этот свет обратно на камеру, определяет расстояние между камерой и объектом. Как только камера узнает величину этого расстояния, она дает команду объективу отрегулировать фокус на основе этой информации. Система пассивного автофокуса работает совсем иначе. Она использует «Обнаружение фазы», либо «Обнаружение контраста» либо их комбинацию для определения контрастной области.

Фазовый автофокус, контрастный автофокус и гибридный автофокус

Фазовая автофокусировка использует для работы массив микролинз. Когда свет проходит через них, он разделяется на пару изображений. Затем измеряется расстояние между этими изображениями, чтобы увидеть, насколько далеко вперед или назад находится объект в фокусе. Затем камера может использовать эту информацию, чтобы отправить объективу точные инструкции по коррекции фокуса. Такой автофокус работает быстро и подходит для съемки быстро движущихся объектов.

Автофокусировка с обнаружением контраста основана на программных алгоритмах, которые «исследуют» области изображения на предмет детализации краев. По сути, та часть сцены, которая должна быть в фокусе. Она сканируется камерой, которая использует объектив для быстрого переключения фокуса с переднего плана на задний, пока объект не станет идеально резким. Это медленный режим.

Гибридный режим автофокуса предполагает, что камеры могут легко переключаться между фазовой автофокусировкой и автофокусировкой с определением контраста, чтобы иметь возможность использовать оба преимущества в разных условиях.

Точки фокусировки

Точки фокусировки - маленькие пустые квадратики или точки, которые вы видите, когда смотрите в видоискатель. Камеры начального уровня обычно имеют простые системы автофокусировки с несколькими точками фокусировки, а камеры профессионального уровня имеют сложные системы автофокусировки с большим количеством точек фокусировки.

Например, Nikon D3500 имеет в общей сложности 11 точек автофокусировки, а Nikon D810 оборудован 51 точкой автофокусировки. Однако значение имеет не только количество точек фокусировки, но и разные типы этих точек.

Чем больше у вашей камеры датчиков перекрестного типа, тем лучше и точнее будет АФ с определением фазы. Вот почему, когда анонсируются новые камеры, сообщают «Х количество точек фокусировки и Х количество датчиков перекрестного типа».

Другие факторы, влияющие на работу автофокуса

Качество света - еще один важный фактор, ведь в условиях низкой освещенности камере намного сложнее определить контраст. Помните, что пассивный автофокус полностью зависит от света, проходящего через объектив. Если качество этого света плохое, то и автофокусировка тоже.

Также важен диапазон обнаружения фокуса, поскольку он влияет на чувствительность системы автофокусировки камеры к низкой освещенности.

Что касается максимальной диафрагмы объектива, в идеале диафрагма объектива должна находиться в диапазоне от f/2,0 до f/2,8 для наилучшей работы автофокуса. Меньшие максимальные значения диафрагмы, такие как f/5,6 означают, что через объектив проходит меньше света, что затрудняет работу автофокусировки.

Скорость двигателей фокусировки - еще один важный фактор. Старые объективы обычно имеют медленные моторы автофокуса с винтовым приводом, в то время как новые объективы оснащены быстрыми бесшумными моторами.

Режимы автофокуса

Режим одиночного автофокуса (AF-S)

Режим Single AF (AF-S), также известный как Single Area AF на Nikon и One-Shot AF на камерах Canon, представляет из себя простой способ получить фокус. Вы выбираете одну точку фокусировки, и ваша камера будет искать контраст только в этой единственной точке фокусировки. Когда вы нажмете кнопку фокусировки, камера сфокусируется один раз, и если ваш объект перемещается, он не «поломает» фокусировку. Фокус остается «заблокированным».

Режим непрерывной автофокусировки (AF-C)

Другой режим фокусировки называется «Непрерывный AF» (AF-C), также известный как AI Servo в мире Canon. Этот режим используется для отслеживания движущихся объектов. Самое приятное в режиме AF-C заключается в том, что он автоматически перенастраивает фокус, если вы или ваш объект перемещаетесь

Автофокусировка с автофокусом (AF-A)/гибридный режим

Режим под названием AF Auto (AF-A) или что-то вроде AI Focus AF (Canon), который по сути является гибридным режимом, и автоматически переключается между режимами AF-S и AF-C. Если камера считает, что объект неподвижен, она переключается на AF-S, а если объект перемещается, она автоматически переключается в режим AF-C.

Постоянный сервопривод (AF-F) режим фокусировки

Постоянный серво-автофокус, также известный как AF-F, был введен компанией Nikon специально для записи видео на зеркальные и беззеркальные камеры своей системы.

Режимы зоны АФ

Точечный режим автофокусировки

Режим точечной автофокусировки - это специальный режим Nikon, в котором используется автофокусировка с обнаружением контраста для точной фокусировки на очень небольшой части сцены. Точка автофокусировки превращается в маленькое пятно, которое можно медленно перемещать в любую часть экрана, включая крайние края. Доступно только в режиме AF-S.

Одноточечный режим зоны АФ

Тут камера использует только одну точку фокусировки, которую вы выбираете в видоискателе для получения фокуса, поэтому если вы перемещаете точку фокусировки вверх/вниз/влево/вправо, камера обнаружит контраст только в этой конкретной точке фокусировки. Этот режим используют при съемке пейзажей и других неподвижных объектов.

Динамический режим зоны АФ

В этом режиме вы по-прежнему выбираете одну точку фокусировки, и камера изначально фокусируется на этой конкретной точке фокусировки. Однако после получения фокуса, если ваш объект движется, камера будет использовать окружающие точки фокусировки, чтобы отслеживать движение объекта и удерживать фокус на объекте съемки. Ожидается, что вы будете отслеживать объект, панорамируя камеру вместе с объектом и следя за тем, чтобы объект оставался близко к первоначально выбранной точке фокусировки. Если камера выбирает окружающую/другую точку автофокусировки, она может быть не видна непосредственно в видоискателе во время съемки.

Автоматический выбор зоны АФ

Это метод «наведи и снимай» для получения фокуса. В зависимости от того, что вы фотографируете, он автоматически выбирает, на чем сфокусироваться. Это довольно сложный режим, потому что фактически распознает оттенки кожи человека в кадре и автоматически фокусируется на них.

Групповой режим AF

Характерный для Nikon режим активирует 5 точек фокусировки для отслеживания объектов. Он отлично подходит для первоначальной фокусировки и отслеживания объектов, особенно при работе с мелкими птицами, которые беспорядочно летают и на которых может быть очень сложно сфокусироваться и отслеживать.

При групповой автофокусировке нет предпочтения какой-либо точке фокусировки, поэтому все 5 точек фокусировки активны одновременно.

При использовании групповой автофокусировки в режиме AF-S камера задействует распознавание лица и пытается сфокусироваться на глазах ближайшего человека, что очень удобно.