Autofokus er en funktion af moderne kameraer, der er let at tage for givet. Men har du nogensinde holdt op med at spørge dig selv, hvordan det virker? Fokusering af en manuel linse kan være en omhyggelig og frustrerende proces, især for amatører - så hvordan gør din smartphone det så nemt?
Det viser sig, at der faktisk er flere teknologier, der bruges til at opnå autofokus-effekt. Lad os begynde med at forklare, hvad fokus er, og hvordan computeren i din telefon kan manipulere den for at få et skarpt billede.
Hvordan fokus fungerer
Linsen i din smartphone-kamera 6 Grunde til, at din smartphone er det bedste kamera du ejer 6 Grunde til, at din smartphone er den bedste kamera, du ejer Det kan ikke være en digital spejlreflekskamera, men din smartphone stanser langt over sin vægt, når det kommer til fotografering. Næste gang du går ud, skal du forlade dit gamle punkt og skyde derhjemme. Læs mere tjener samme formål som linsen i dit øje: At tage lyset, der rammer det, og projicere det på en sensor, så et billede kan optages.
Den nøjagtige krumning af objektivet dikterer, hvor langt væk sensoren skal være for at frembringe et klart billede. Hvis du nogensinde har brugt et forstørrelsesglas til at brænde træ på en solskinsdag, ved du, at den skal holdes på nøjagtig den rigtige afstand for at fokusere lyset.
Det samme sker med kameraer: Hvis afstanden er forkert, er billedet ude af fokus og derfor sløret . Denne afstand er kendt som linsens "dybdeskarphed".
For at komplicere sager ændrer vinklen, hvor lyset rammer et objektiv, fokusets dybde. En fladere linse fokuserer parallelle lysstråler fra en fjern kilde, men blurser det vinklede lys fra perifere genstande. En mere buet linse ville gøre det modsatte.
Videoen nedenfor går ind i en detaljeret forklaring på hvordan linser virker, hvis du er interesseret:
Du kan se denne effekt selv ved at holde to tommelfinger, en i nærheden af dit ansigt og den anden ved armlængden. Hvis du lukker et øje, vil du opdage, at du kan skifte fokus mellem tommelfingerne. Når den fjerne er klar, bliver den nærmeste sløret og vice versa.
I øjnets øjne gøres forandringen i fokus ved at bruge små muskler til fysisk at ændre linsens form . Overarbejde disse muskler dæk dem, og derfor får du øjnene fra at se tæt på objekter i for lang tid.
I kameraer, der bruger stive plast- eller glaslinser, er hele linse monteret på en motor, som kan ændre afstanden fra sensoren for at opnå det ønskede fokus. Objekter, der er i den korrekte brændvidde, vil være skarpe, mens objekter, der er for nær eller for langt, vil være sløret.
Spørgsmålet er, hvordan kender kameraet den rigtige afstand til objektivet?
Metoder til aktiv autofokus
Den enkleste metode til autofokus er at bruge et mekanisk system, som finder afstanden til motivet i billedet, bruger derefter det til at diktere fokus .
Det tidligste patent, der blev indleveret af Polaroid i 1986, brugte sonar. Det pulserede målet med ultralyd og brugte ekkoet til at bestemme afstanden. Dette virker, men kan falde afoul, når du optager gennem klart, men fast overfladisk glas. Hvis du forsøger at tage et billede ud af et vindue, vil autofokus-funktionen opdage ekkoet fra glasset og fokusere på det, og efterlade billedet ud for det en sløring.
Mere moderne systemer bruger lys, specifikt infrarødt lys . De producerer en puls af IR-lys og måler enten det beløb, der reflekteres tilbage eller den tid det tager for lyset at vende tilbage, så brug disse oplysninger til at bestemme afstanden. Hvis du kigger på telefonens kamera og ser to små dioder ved siden af det, er det sikkert, hvordan din telefon beregner fokus.
Denne tilgang er enkel og har en tendens til at fungere rimeligt godt, men det har ulemper. Nogle overflader absorberer infrarødt lys, hvilket kan føre til en unøjagtig afstandsaflæsning. Udover det kan enhver IR-kilde (som f.eks. En åben flamme eller et lyst glødelampe) overvælde det tilbagevendende lys og gøre autofokus uanvendelig. Prøv at undgå disse scenarier, hvis du vil have gode billeder med et aktivt autofokus kamera.
Så hvad er alternativet?
Metoder til passiv autofokus
Passiv autofokus kan være en hel del dyrere at implementere, så du plejer at se det primært på SLR-kameraer (både digital og analog). Passiv autofokus virker ved at udføre en matematisk analyse af selve billeddataene for at afgøre, om det er i fokus eller ej.
Den mest almindelige form for passiv autofokus er "kontrastdetektering", som prøver en eller flere strimler af pixels fra midten af billedet og måler pixel til pixelkontrast, justerer linsen for at finde den konfiguration, der maksimerer denne kontrast .
Dette virker, fordi uklare billedområder i sig selv har mindre kontrast, og da denne metode ikke forveksles med IR-lyskilder eller materialeoverflader, er den mere robust end aktiv autofokus. På en måde er dette den mest nøjagtige måde at dømme fokus på, fordi det direkte måler billedets skarphed.
Faktisk er det så effektivt, at det endda kan fokusere gennem en linse, der ændrer kameraets brændviddeegenskaber - et scenario, hvor enhver anden tilgang fejler. På downside kan kontrastdetektion tage et stykke tid for at finde et godt fokus (fordi det skal teste mange muligheder), og det kan have problemer i scener, der mangler høj kontrast (som i lavt lysfotografi En lysende vejledning til lavt lysfotografering En Lysende vejledning til lavt lysfotografering Hvis fotografering handler om at fange lys, hvordan tager man billeder, når lyset er knappe? Læs mere).
En anden tilgang til passiv autofokus kaldes "fase detektion", som bruger to mikrolinser til at indsamle prøver af indkommende lys og projektere dem på to sensorer . Ved at analysere forskellen mellem disse billeder kan kameraet meget nøjagtigt bestemme, hvor parallelt lysstrålerne kommer ind i kameraet, og brug disse oplysninger for at opnå det rette fokus.
Dette er en meget hurtig måde at bestemme optisk fokusering på, men det er dyrt på grund af behovet for ekstra linser, spejle og sensorer, så du vil se det mere i high-end snarere end DSLR-kameraer på indgangsniveau. DSLR'ernes bedste adgangsniveau For nye fotografer De bedste entry-level DSLR'er til nye fotografer Hvis du vil tage dine fotografiske færdigheder til næste niveau, eller hvis du kender en anden, der gør det, så er der ingen bedre måde end at komme ind i DSLR-kameraernes verden. Læs mere . Ikke kun det, men det kan være mindre præcist end kontrast detektion, især for komplicerede emner, der har komponenter på flere dybder.
For nylig er vi begyndt at se "hybrid" passive autofokus systemer opsamlet, som bruger fase detektion til at hoppe til et godt fokus, så brug kontrast detektion for at gøre små forbedringer for bedst muligt fokus . På mange måder tilbyder disse kameraer det bedste fra begge verdener (hastighed og nøjagtighed), men de er i øjeblikket meget dyre. Forhåbentlig vil omkostningerne komme ned i løbet af de næste mange år.
Autofokus og dig
Dette er de fire vigtigste tilgange til autofokus til fælles brug i dag. I fremtiden kan vi se "lyse feltkameraer Lytro Light Field Camera: Snap Happy eller Photo Gimmick? Lytro Light Field kamera: Snap Happy eller Photo Gimmick? Beskrevet af en medarbejder som "den første store forandring i fotografering siden fotografering blev opfundet", er Lytro light-field kameraet bestemt en revolutionerende enhed. Kameraet ryster tingene op ved at erstatte mange af de tunge ... Læs mere "Bliv mere populært, som fanger billeder med alle mulige fokus og vælger den bedste. Indtil da skal vi arbejde rundt om begrænsningerne af den tilgængelige teknologi.
Så hvordan får du gode billeder 5 måder at undgå sløre med en smartphone-kamera 5 måder at undgå sløre med en smartphone-kamera Jeg synes, det er sikkert at antage, at de fleste tager deres smartphone-kameraer for givet, på trods af de spring og grænser, der er lavet i pocketable billede- tage teknologi. Uheldigvis producerer meget af vores smartphones alt for sløret ... Læs mere ud af et autofokus kamera?
- Det vigtigste er at holde kameraet stabilt og sørg for, at fokuset er helt konvergeret. Det går dobbelt, hvis du bruger et kontrast- eller intervalbaseret autofokussystem, der muligvis kræver et par sekunder for at finde det rigtige fokus.
- Du skal også sørge for, at dit motiv er på det rigtige autofokuspunkt, som regel midt i søgeren, men ikke altid. Dette er noget, der stort set afhænger af alle autofokus systemer.
- Endelig skal du være opmærksom på den teknologi, du bruger, og sørg for, at din scene er et godt match for det. Forsøg ikke at fokusere direkte på en lys IR-lyskilde ved hjælp af et aktivt system. Hvis du bruger et kontrastbaseret system, skal du undgå at tage billeder, der er en enkelt farve (som en tom væg) og undgå at tage billeder om natten.
Bortset fra det behøver du stort set ikke at tænke over det. På en måde er det sådan et punkt.
Er du fotograf? Har du nogle tips til at dele for at håndtere autofokus? Hvad er dit yndlings kamera? Lad mig vide i kommentarerne!
Billedkreditter: "Samsung Galaxy S5", "SLR", "DSLR", af Wikimedia